Neurosciences et Illusions d’optique

Je vous relais cet article de l’In Flu X

Certaines scènes visuelles amènent notre cerveau à faire des erreurs d’interprétation : espaces et objets là où il n’y en a pas, perception de mouvements, de couleurs ou d’images inexistantes, erreurs d’appréciation de taille, de distance… On appelle ces erreurs systématiques des illusions d’optique.

Les illusions d’optique pourquoi ça marche ?

Croit-on ce que l’on voit ou voit-on ce que l’on croit ?

Les éléments d’une scène visuelle sont souvent ambigus et notre cerveau interprète constamment ces signaux pour construire une image qui a une signification pour nous. Il cherche à mettre du sens partout, même là où il n’y en a pas. Alors, il en fait trop, amplifiant les contrastes, créant contours, couleurs, perspectives, reliefs, mouvements, en fonction de ce qu’il connaît.

Les illusions d’optique nous permettent de mieux comprendre le fonctionnement de notre perception visuelle. Elles nous ont convaincus que, contrairement à ce que l’on pourrait croire, ce que nous voyons du monde ne nous est pas donné comme une simple photographie.

Parce qu’une illusion ça trompe énormément !

A quoi les reconnait-on ?

Les illusions d’optique sont systématiques, tout le monde en est victime, il ne s’agit pas de phénomènes individuels ou liés à des spécificités des uns et des autres.

Les illusions sont perméables à la connaissance : on a beau savoir que la figure observée possède telle caractéristique et que ce que l’on perçoit est l’effet d’une illusion visuelle, on continuera à la voir comme la première fois. Ce genre de phénomène n’est pas limité au champ de la perception visuelle mais intéresse également le raisonnement et l’évaluation des informations.

Un apport aux Neurosciences

Pendant longtemps, les illusions d’optique ont été considérées comme des erreurs non dignes d’intérêt scientifique… Mais à tort !

Car aujourd’hui ces illustrations sont surtout utilisées comme des outils d’aide à la recherche, pour analyser le mode de fonctionnement de la perception visuelle et surtout pour comprendre comment le cerveau traite l’information.

Le cerveau a en effet deux problèmes majeurs pour percevoir la réalité : le premier est lié à la complexité de l’environnement et du monde visuel qui nous entoure. Il lui est souvent difficile d’appréhender le contour exact des objets qui peuvent être enchevêtrés ou partiellement occultés. Il doit également faire avec l’imperfection de nos capteurs, dont la rétine, qui a des capacités limitées. Pour apprendre à voir le mieux possible, notre cerveau construit progressivement sa boîte à outils. Il se base pour cela sur son expérience, sur notre culture et sur ce qui est disponible dans l’image et autour de ce qu’on regarde pour interpréter les choses.

Les illusions d’optique permettent aux chercheurs de proposer de nouvelles approches thérapeutiques qui visent à tromper le cerveau pour mieux le soigner.

Cette conférence d’Yves Rossetti, professeur au Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon, illustre ces propos : Quand le cerveau interprète la réalité, des neurosciences aux innovations thérapeutiques

L’Art du trompe-l’oeil

Anamorphoses, images doubles ou cachées, jeux optiques, perspectives impossibles, énigmes insolubles : les œuvres d’art s’apparentent parfois à de fabuleux mensonges. Elles déclenchent un plaisir ambigu, puisqu’elles font de nous leurs victimes. Elles nous égarent et nous font douter de nos sens.

Depuis l’antiquité, les artistes ne se lassent pas d’explorer les inépuisables pouvoirs de l’illusion. Les fresques en trompe-l’œil de Pompéi enrichissaient les villas d’espaces théâtralisés ; celles des maîtres illusionnistes de la Renaissance ornaient les plafonds des palais de faux ciels. Aujourd’hui, les peintures murales du Street art investissent sans frontières l’espace public.

Le gouffre, d’Edgar Muller

Quelques illusions à tester…

Illusions ambiguës, illusions distordues, illusions paradoxales, illusions fictives : […] Abandonnez vos certitudes et, pour votre plus grand plaisir, laissez vos sens vous tromper au fil de ces images :

1. Voici le lauréat du concours 2016, organisé chaque année par la Neural Correlate Society

Imaginée par le chercheur Kokichi Sugihara de l’Université de Meiji au Japon. Sa création parait simple : elle consiste à placer un ensemble de rectangles devant un miroir. A priori, les formes en question semblent parfaitement déterminées, sauf qu’à travers le miroir, elles sont complètement modifiées : il ne s’agit plus de rectangles mais de cercles parfaits !

Cet effet d’optique tient à l’angle d’inclinaison du miroir, à celui de l’observateur et surtout aux bords biseautés de l’objet.

2. Rotating snakes par Akiyoshi Kitaoka

L’illusion de mouvement de certaines des roues de l’image se produit uniquement dans notre vision périphérique. Sitôt que l’on fixe une roue, elle s’arrête de bouger. Cette illusion provient des imperfections de la rétine. Les neurones détecteurs de mouvement sont piégés par les couleurs et la luminosité de l’image, ce qui provoque leur activation et crée un effet de mouvement.

3. La danseuse en rotation, créée par le web designer Nobuyuki Kayahara

Fixez la danseuse un moment, il est possible que d’un coup, vous la voyez tourner dans l’autre sens. Il est très difficile de maîtriser consciemment le sens dans lequel on la voit tourner et le moment où on bascule d’une interprétation à l’autre. Mais le plus étrange c’est qu’à aucun moment nous n’avons conscience de la moindre ambiguïté : on est sûr de la voir tourner comme ceci ou comme cela. L’ambiguïté n’apparaît qu’après coup, quand on se rend compte que notre point de vue a changé alors que le film est toujours le même. Cette perception, que l’on appelle perception bistable oscille entre deux interprétations possibles.

Ayons conscience des « faiblesses » de notre cerveau, aussi incroyable soit-il ! Non pour plonger dans les limbes de l’incertitude permanente, mais pour apprendre à douter raisonnablement de nous-même quant à nos perceptions, impressions et croyances, afin d’aller au delà de ce qui « semble » être et étendre nos champs des possibles pour plus de tempérance.