Les illusions d'optique sont créées par la couleur, le contraste, la forme, la taille, les motifs et la perspective et trompent notre cerveau. Mais comment cela se produit-il exactement? Pourquoi les lignes droites apparaissent-elles obliques et les mêmes segments de ligne ont-ils une longueur différente?
Tromperies optiques, réalités différentes et avantages comportementaux des erreurs visuelles: le neurologue Bo Lotto explique comment le cerveau crée des illusions visuelles (illusions d'optique) et pourquoi le monde n'est pas vraiment ce qu'il semble.
Regardez de près les carreaux de sol dans l'image ci-dessous. Tout d'abord, concentrez-vous sur le carreau directement sous la plante d'intérieur, à l'ombre de la table. Ensuite, regardez la tuile à droite, qui est en dehors de la table.
Lequel est le plus brillant? La gauche?
Hélas! En fait - comme vous pouvez le voir sur l'image ci-dessous - les couleurs des carreaux sont identiques. Cette astuce est connue sous le nom d'illusion de luminosité. Nous percevons un objet sur un fond clair comme plus sombre, contrairement au même objet sur un fond sombre. Cette illusion d'optique se produit parce que nos systèmes visuels sont réglés pour percevoir les contrastes qui nous aident à distinguer les formes (comme un prédateur en progression). Il s'avère que nous ne voyons pas toujours les choses telles qu'elles sont.
En tant que neuroscientifique qui étudie les illusions à l'University College London, Bo Lotto sait tout sur les façons dont le cerveau nous trompe, déforme la réalité pour notre avantage évolutif. La journaliste de Nautil.us, Claire Cameron, lui a parlé de la perception frauduleuse et a tenté de déterminer si nous pourrions jamais voir le monde tel qu'il est.
La belle chose que nous apprennent les illusions visuelles et les illusions d'optique, c'est que tout ce que nous faisons est basé sur des hypothèses.
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KK: Qu'est-ce que l'illusion de la luminosité nous a dit sur la façon dont nous voyons?
B. L.: Tout ce que nous faisons est lié à notre perception. Notre expérience de nous-mêmes, des autres, du monde - tout ce à quoi nous pensons, ce que nous croyons, ce que nous comprenons, commence par la perception. Et la luminosité est un mode simple de perception visuelle, dont la fonction se limite à un simple: voir la lumière. L'illusion de la luminosité nous dit que même au niveau le plus élémentaire, nous ne pouvons pas tout voir. Le cerveau n'a pas développé la capacité de voir quelque chose d'absolu. Il a évolué pour acquérir la capacité de voir les relations et de regarder, ce qui est plus utile d'un point de vue comportemental. Si cela fonctionne avec la luminosité, cela doit être vrai pour une variété de choses, jusqu'aux concepts abstraits.
KK: Voulez-vous dire que nous apprenons à naviguer dans le monde en reconnaissant des modèles?
B. L.: Oui et non. Le principal problème est que nos cerveaux ont évolué pour faire face à l'incertitude - l'ambiguïté de l'information. L'information ne nous dit pas sur elle-même; elle ne nous dit pas quoi faire. Ainsi, la première chose que fait le cerveau lorsque vous regardez des images est de trouver un modèle, qui n'est rien de plus qu'une relation statistique. Un motif, un motif, en lui-même, n'a aucun sens - tout comme l'image dénuée de sens que vous regardez. Et vous n'avez aucune instruction sur ce qu'il faut faire. Mais en interagissant avec le monde, vous créez soit un «bon comportement» qui vous permet de rester en vie, soit un «mauvais comportement» qui mène à la mort. Et votre cerveau associe les significations comportementales au modèle. C'est l'avantage comportemental que vous voyez. Ou cela pourrait être un avantage comportemental,que vos ancêtres ont vu bien avant vous. En tant qu'êtres humains, nous sommes codés par notre histoire culturelle ainsi que par notre histoire évolutive.
KK: Mais pouvons-nous trouver des preuves de ce codage dans le cerveau humain?
B. L.: Malheureusement, nous ne savons presque rien sur la façon dont tout cela fonctionne mécaniquement. Nous utilisons les bourdons comme modèle car leur cerveau contient environ un million de cellules par rapport à nos milliards. Et ils voient les mêmes illusions visuelles que nous voyons. Bien que les mécanismes puissent être différents, les principes resteront les mêmes. Si nous pouvons comprendre les principes, nous pouvons comprendre les mécanismes et les appliquer à d'autres systèmes, tels que les robots.
KK: Vous avez créé un appareil portable appelé LumaKey qui convertit la lumière en son. Pourquoi?
B. L.: Nous voulions créer un nouveau type d'expérience qui pourrait être enregistré. La structure physique du son est très différente de la structure physique de la lumière. Lorsque nous traduisons la lumière en son, le cerveau reçoit également des informations visuelles, et nous pouvons voir comment le système de haut-parleurs crée cette sensation. La question est la suivante: les gens peuvent-ils commencer à «entendre» des illusions visuelles? C'est l'une des raisons pour lesquelles nous avons créé LumaKey. Une autre raison est que c'est potentiellement un excellent moyen de composer de la musique.
K. K.: Est-il possible de changer notre perception?
B. L.: Je pense que oui. La belle chose que nous apprennent les illusions visuelles et les illusions d'optique, c'est que tout ce que nous faisons est basé sur des hypothèses. Si vous regardez une illusion sans savoir que c'est une illusion, vous ressentez un sens de la réalité. Mais dès que je vous montre que c'est une illusion d'optique, votre cerveau commence à faire quelque chose d'étonnant: il s'accroche à deux réalités qui sont en même temps mutuellement exclusives. Les deux carreaux sont différents, mais je sais qu'ils sont identiques. Conceptuellement, ce n'est pas très différent du sens de la phrase «Je vis une réalité aujourd'hui, mais je peux imaginer une réalité différente demain». Et la seule façon d'apprendre à voir différemment est de le réaliser.
Pourquoi les illusions d'optique trompent nos cerveaux
Les gens connaissent les illusions d'optique depuis des milliers d'années. Les Romains ont fait des mosaïques 3D pour décorer leurs maisons, les Grecs ont utilisé la perspective pour construire de beaux panthéons, et au moins une figurine en pierre de l'époque paléolithique représente deux animaux différents que l'on peut voir selon le point de vue.
Beaucoup de choses peuvent se perdre sur le chemin de vos yeux vers votre cerveau. Dans la plupart des cas, ce système fonctionne correctement. Vos yeux bougent rapidement et presque imperceptiblement d'un côté à l'autre, fournissant des images éparses de ce qui se passe dans votre cerveau. Le cerveau les organise, définit le contexte, met les pièces du puzzle dans quelque chose qui a du sens.
Par exemple, vous vous trouvez à un coin de rue, des voitures traversent un passage pour piétons et le feu de signalisation est rouge. Des informations s'additionnent pour conclure: ce n'est pas le meilleur moment pour traverser la rue. La plupart du temps, cela fonctionne très bien, mais parfois, même si vos yeux envoient des signaux visuels, le cerveau fait une erreur en essayant de les décoder.
En particulier, c'est souvent le cas lorsque des modèles sont impliqués. Nos cerveaux en ont besoin pour traiter les informations plus rapidement avec moins d'énergie. Mais ces mêmes schémas peuvent être trompeurs. De plus, le cerveau se trompe souvent sur la couleur. La même couleur peut être différente sur différents arrière-plans. Une illusion d'optique peut également être créée à travers la perspective.
Les scientifiques suggèrent que l'illusion est créée en raison de l'action combinée de mécanismes neuronaux de différents niveaux: les neurones rétiniens et les neurones du cortex visuel. Du fait que le cerveau connaît les lois de la perspective, il vous semble que la ligne bleue éloignée est plus longue que la ligne verte au premier plan. Ils ont en fait la même longueur.
Le prochain type d'illusion d'optique est constitué d'images dans lesquelles deux images peuvent être trouvées. Le cerveau peut également compléter les images avec de la couleur. Les scientifiques ne savent toujours pas à quoi ces illusions sont liées.
Le cerveau crée une image à partir d'éléments d'information reçus. Sans cette capacité, nous ne pourrions pas conduire ou traverser la route en toute sécurité.
Lorsque vous apprenez juste à lire, vous lisez chaque lettre, mais ensuite le cerveau mémorise des mots entiers et, en lisant, vous les reconnaissez comme une image entière, en jetant un coup d'œil sur la première et la dernière lettre.
Comme vous pouvez le voir, malgré le fait que notre cerveau fasse un excellent travail dans les tâches quotidiennes, pour le tromper, il suffit de casser le motif établi, d'utiliser des couleurs contrastées ou la perspective souhaitée.
Et une supercherie visuelle plus intéressante:
Les spirales bleues et vertes sont en fait de la même couleur - le vert. Il n'y a pas de couleur bleue ici.
Regardez ici les carrés au centre des faces supérieures et les plus proches de vous.
Le carré brun au centre du bord supérieur et «orange» au centre du bord avant sont de la même couleur.
Regardez attentivement le tableau. De quelle couleur sont les cellules «A» et «B»? Il semble que "A" est noir et "B" est blanc? La bonne réponse est ci-dessous.
Les cellules «B» et «A» sont de la même couleur. Gris.
Vous pouvez charger la première image dans un éditeur graphique et comparer vous-même la couleur des cellules.
Le bas de la figure semble-t-il plus clair? Fermez la bordure horizontale entre le haut et le bas de la forme avec votre doigt.
Vous voyez un échiquier avec des carrés noirs et blancs? Les moitiés grises des cellules noires et blanches sont de la même teinte. Le gris est perçu comme noir ou blanc.
Les figures de chevaux sont de la même couleur.
Combien de nuances y a-t-il, à part le blanc? 3? 4? En fait, il n'y en a que deux - rose et vert.
De quelle couleur sont les carrés ici? Seulement du vert et du rose.
