C) L'échiquier d'Adelson
Une illusion d’optique nous a particulièrement intéressées : il s’agit de l’échiquier d’Adelson. Nous avons donc étudié en profondeur les tenants et les aboutissants de cette illusion, afin d'essayer d'expliquer son fonctionnement pour mieux comprendre comment l'interprétation du cerveau peut-être erronée.
Présentation de l'illusion
Cette illusion a été créée en 1995 par Edward.H ADELSON, et nous voyons bien sur l'image ci-dessous que les cases A et B sont en réalité de la même couleur. Cette illusion d'optique appartient au groupe des illusions de contrastes. Mais même en sachant cela, l'illusion fait quand même effet.
Explications de l'illusion
Il y a différents facteurs qui peuvent être à l'origine d'une illusion d'optique, mais les illusions les plus impressionnantes additionnent plusieurs phénomènes allant tous dans le même sens afin de renforcer l’illusion. C'est le cas de L'échiquier d'Adelson qui combine trois facteurs pour former une illusion de contraste impressionnante !
Facteur 1 : le contexte et les cases environnantes
Ici la case A est entouré de cases plus claires tandis que la case B est entourée de cases plus foncées, ainsi, par cet effet de contraste le cerveau va obscurcir la case A et éclaircir la case B.
Voici une illusion qui reprend et illustre ce phénomène :
Voici une illusion qui reprend et illustre ce phénomène :
Ici, les deux carrés du milieu sont de la même couleur mais ils paraissent différents car leur environnement n’est pas le même. Il se passe la même chose pour l’illusion d’Adelson. Ceci est dû à la luminosité apparente d’une surface qui dépend non seulement de sa propre luminance (mesure de l’intensité lumineuse visible d’une source donnée par unité de surface apparente de cette source pour l’observateur) mais également de celle des surfaces avoisinantes. Le même gris apparaîtra toujours plus clair sur un fond foncé et plus foncé sur un fond plus pale. Dans la réalité, le cerveau interprète plutôt les petits carrés comme étant sous un éclairage différent : il considère le carré sur fond foncé comme un carré gris clair dans un milieu mal éclairé et le carré sur fond clair comme un carré gris foncé dans un milieu bien éclairé.
Facteur 2 : l'éclairage et les ombres
Visuellement, l’éclairage est un facteur important pris en compte par le système visuel, car dès que l’image est interprétée comme étant en 3 dimensions, le cortex visuel primaire évalue immédiatement d’où provient l’éclairage.
Voici une illusion qui utilise ce phénomène d'éclairage :
Voici une illusion qui utilise ce phénomène d'éclairage :
Les ronds encadrés en bleu ont la partie supérieure pâle comme ressortant du dessin, et les autres dont la partie supérieure est sombre comme des creux : c’est parce que notre système visuel interprète l’éclairage comme provenant d’en haut. En effet, l'image de droite à été retournée par rapport à celle de gauche et nous voyons l'inverse.
Dans l’échiquier d’Adelson, le cerveau interprète la région sombre à gauche du cylindre comme étant une zone d’ombre créée par celui-ci. Grâce aux variations de vert du cylindre, le cerveau repère immédiatement une source d’éclairage provenant de la droite :
Dans l’échiquier d’Adelson, le cerveau interprète la région sombre à gauche du cylindre comme étant une zone d’ombre créée par celui-ci. Grâce aux variations de vert du cylindre, le cerveau repère immédiatement une source d’éclairage provenant de la droite :
Le facteur aura seulement un impact sur la perception de la case B car la zone d’ombre n’atteint pas la case A.
Le cerveau est confronté aux ombres en permanence , il est donc habitué à ce phénomène. Il va identifier la case B comme faisant partie de cette zone d'ombre. En se disant que la case doit être plus claire en pleine lumière car elle semble déjà plus claire que ces voisines le cerveau va donc lui attribuer une clarté supérieure. Ce phénomène est appelé constance de couleur et de luminosité.
Constance de couleur et de luminosité : C’est la tendance à percevoir un objet avec des couleurs et contrastes constants sous des éclairages différents. En effet, le cerveau va faire appel à notre mémoire, notre expérience passée et nos souvenirs pour interpréter l’image et la rendre plus logique, dans le but de pouvoir percevoir un même objet identique dans des environnement différents.
Le cerveau est confronté aux ombres en permanence , il est donc habitué à ce phénomène. Il va identifier la case B comme faisant partie de cette zone d'ombre. En se disant que la case doit être plus claire en pleine lumière car elle semble déjà plus claire que ces voisines le cerveau va donc lui attribuer une clarté supérieure. Ce phénomène est appelé constance de couleur et de luminosité.
Constance de couleur et de luminosité : C’est la tendance à percevoir un objet avec des couleurs et contrastes constants sous des éclairages différents. En effet, le cerveau va faire appel à notre mémoire, notre expérience passée et nos souvenirs pour interpréter l’image et la rendre plus logique, dans le but de pouvoir percevoir un même objet identique dans des environnement différents.
Facteur 3 : le choix de l'échiquier et le vécu
Ce facteur fait appel au vécu, car en effet le choix de l’échiquier n’est pas un hasard : nous savons que dans les damiers, les cases sont alternativement claires et foncées. Ainsi dans l’ordre logique du damier, la zone B appartient à la suite des cases claires et la zone A à celle des cases foncées. Le cerveau va donc renforcer le contraste entre les deux, de manière à respecter cette succession de cases claires et de cases foncées, pour que l’image que nous percevons soit plus logique.
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Ce phénomène est utilisé en permanence par le cerveau pour que nous puissions reconnaitre les objets qui nous entourent, c’est la constance perceptuelle.
Constance perceptuelle : c'est la tendance que nous avons de voir des objets familiers comme ayant une forme, une taille ou une couleur constante, indépendamment des changements de perspective, de distance ou d’éclairage que subissent ces objets. Notre perception de l’objet se rapproche donc bien d’avantage de l’image générale mémorisée de cet objet que du message nerveux provenant de notre rétine. Il existe diverses constances: celle de la forme, de la taille, de l’orientation, de la position, de la luminosité, de la couleur…Les différents types de constances qui agissent sur léchiquier d’Adelson sont la constance de la forme (pour la forme de l’échiquier) et celle de la couleur (Pour les cases alternativement plus claires et plus foncées).
Constance perceptuelle : c'est la tendance que nous avons de voir des objets familiers comme ayant une forme, une taille ou une couleur constante, indépendamment des changements de perspective, de distance ou d’éclairage que subissent ces objets. Notre perception de l’objet se rapproche donc bien d’avantage de l’image générale mémorisée de cet objet que du message nerveux provenant de notre rétine. Il existe diverses constances: celle de la forme, de la taille, de l’orientation, de la position, de la luminosité, de la couleur…Les différents types de constances qui agissent sur léchiquier d’Adelson sont la constance de la forme (pour la forme de l’échiquier) et celle de la couleur (Pour les cases alternativement plus claires et plus foncées).
L'échiquier dans la réalité
Nous avons trouvé une vidéo intéressante qui présente l'échiquier d'Adelson reproduit dans la réalité :
En conclusion, nous pouvons dire que l'analyse de cette illusion nous a permis de mieux comprendre les facteurs pris en compte lors de l'interprétation d'une image et les paramètres qui influent sur la perception.