Ce qui arrive à l’œil n’est qu’une image plate
L’image formée au fond de l’œil est toujours plate. La profondeur n’y est pas inscrite. Si nous voyons pourtant le monde en relief, c’est que le cerveau devine la profondeur à partir de cette image plate.
Les indices qui servent à deviner peuvent aussi se dessiner sur une feuille. C’est pourquoi une figure plate, quand les indices sont réunis, semble en relief ou en creux. C’est cela, une illusion de relief.
Les indices de profondeur utilisés par le cerveau
En plus du décalage entre les deux yeux (la vision stéréoscopique), il existe de nombreux indices utilisables avec un seul œil. Ce sont eux qu’exploitent les illusions sur papier ou sur écran.
| Indice | Lecture du cerveau | Figure à tester |
|---|---|---|
| Perspective linéaire | Des lignes qui se resserrent vers le fond se prolongent au loin | Illusion de Ponzo |
| Ombrage et ombres | L’ombre renseigne sur la forme de l’objet et le sens de la lumière ; dans l’ombre, il est normal que ce soit sombre | Ombre et damier |
| Déformation de forme | Un rectangle vu comme un parallélogramme, c’est qu’il est incliné vers le fond | Tables de Shepard |
| Recouvrement | Ce qui est devant cache ce qui est derrière | Triangle de Kanizsa |
| Taille apparente | Pour un même objet, le plus petit est le plus loin | L’illusion lunaire |
Quand les indices sont là — un relief impossible à arrêter
Dans les Tables de Shepard, les deux plateaux sont exactement le même parallélogramme. Pourtant, dès que les pieds et l’épaisseur sont dessinés, le cerveau lit le plateau comme « un rectangle incliné vers le fond », et l’on voit une table longue et fine et une table large.
L’essentiel : même en sachant que les formes sont identiques, l’apparence ne se corrige pas. La déduction de la profondeur se fait automatiquement, avant toute réflexion.
Ombre et damier fonctionne de la même manière. Dès qu’on lit une ombre, le cerveau corrige la luminosité à hauteur de l’ombre. Des cases de même valeur de pixel semblent donc de luminosités différentes.
Quand les indices manquent — le relief bascule
Si l’on retire les indices de profondeur, le cerveau ne parvient plus à choisir une seule réponse.
- Cube de Necker — un cube sans ombrage ni lignes cachées. Quelle face est devant bascule
- Solides de points — un solide fait de simples points. Il semble tourner dans un sens comme dans l’autre
- Rotation inversée — le sens de rotation d’un anneau de points s’inverse brusquement
Dans tous les cas, on voit du relief, mais dans quel sens il est orienté reste indéterminé. On comprend que voir du relief et fixer le sens de la profondeur sont deux tâches distinctes.
L’idée que « la lumière vient d’en haut »
Pour lire un relief à partir de l’ombrage, le cerveau a tendance à supposer que la lumière vient d’en haut. Un rond clair en haut et sombre en bas paraît plus facilement bombé ; un rond sombre en haut et clair en bas, creux.
Exemple courant : en retournant une photo de cratères lunaires, les creux peuvent sembler des montagnes en saillie. Le contenu de la photo n’a pas changé. Seul a changé le rapport avec le sens de la lumière supposé par le cerveau.
Pourquoi une peinture au sol en trompe-l’œil ne fonctionne que d’un seul point
Les peintures au sol des expositions de trompe-l’œil sont étirées pour que la perspective soit correcte uniquement depuis un point précis. De là, la perspective linéaire et l’ombrage se combinent, et des objets semblent jaillir du sol.
Si l’on se déplace, les indices s’effondrent et l’on retrouve une image déformée. Ça marche très bien en photo parce que l’appareil, comme un seul œil, n’a pas l’indice puissant du décalage entre les deux yeux.
À vous de vérifier
- Posez une feuille sur les deux plateaux des Tables de Shepard pour en recopier la forme. En les superposant, on obtient la même forme
- Devant le Cube de Necker, pensez à la face que vous voulez mettre devant. Essayez de provoquer le basculement à volonté
- En photographiant une peinture au sol ou un trompe-l’œil, comparez en fermant un œil. Vérifiez si le relief est plus fort avec un seul œil
Les grandes familles d’images trompeuses sont présentées dans Qu’est-ce qu’un trompe-l’œil ?, et le mécanisme des illusions de taille dans Taille et contexte.
