II - Les différentes illusions d'optique

 
 
 

            Nous avons distingué deux types d'illusions d'optique : les illusions liées à la nature, et celles créées par l'homme. Dans les illusions naturelles, on peut différencier plusieurs causes. En effet, certaines peuvent être dues à des lois physiques, ou encore chimiques. D'autres sont dues aux caractéristiques de notre organisme ou encore aux limites de celui-ci.

Dans une première partie, il sera question des illusions d'optique naturelles, puis nous aborderons le thème des illusions créées par l'être humain.

Il convient alors de se poser la question suivante : comment interviennent les illusions d'optique dans notre quotidien de terrien ?

Dans la vie quotidienne, il nous arrive en effet de confondre, d'être troublé ou encore de feindre d'apercevoir.. Ces confusions dans l'esprit humain s'expliquent par les lois physiques auxquelles notre monde est soumis.

 

1) La réfraction

 
   La plus commune est sans doute la réfraction. C'est une loi physique qui consiste en la déviation d'un rayon lumineux lors d'un changement de milieu de celui-ci. On peut voir que la réfraction s'applique dans notre vie quotidienne, notamment avec l'eau. Nous avons donc décidé de faire une expérience très simple pour prouver que la réfraction peut amener un certain trouble dans notre esprit. Il nous a suffit d'un verre d'eau, et de deux papiers colorés. Nous avons placé ce verre devant nous, et les papiers colorés juste derrière, pour voir une inversion des couleurs en regardant à travers le verre. La réfraction, qui agit entre l'air et l'eau, fait que les couleurs s'inversent pour notre esprit, alors que finalement elles sont toujours au même endroit.
Nous avons poussé notre réflexion sur la réfraction en nous demandant comment peut-elle se faire naturellement autour du globe. Nous nous sommes donc penchés sur le sujet des mirages optiques en se posant la question de la formation des mirages et les conditions de celle-ci. Le mirage le plus commun est sûrement celui qui nous arrive parfois sur l'autoroute, quand il fait très chaud et que le temps est sec. En effet, on peut avoir l'illusion que les routes sont mouillées. Un autre, cependant plus rare dans nos contrées, serait celui des oasis que l'on voit dans les déserts chauds. Ces mirages se forment à cause de la différence des milieux de chaque couches par lesquelles passent la lumière, ce qui s'appelle un gradient d'indice. Lors de nos recherches nous avons tenté de recréer un mirage optique en nous servant d'un bac, dans lequel nous avons mis de l'eau saturée en sel, et en remplissant le bac d'eau pure. C'est cette manipulation qui qui créera notre gradient d'indice, le rayon lumineux étant symbolisé par un laser que l'on fera passer à travers le bac. Grâce à la différence des couches de notre bac, selon leur concentration en sel, le laser se courbera, en d'autres mots, il ne sera pas parallèles au fond du bac. Ce phénomène est lié à la réfraction qui fait dévier le rayon lumineux.
 
 
     
 
 
Voici ce qu'a donné notre expérience. On observe en effet cette courbure due au gradient d'indice.
 
 
 
 
 

2) Les limites de nos yeux

 
  Nous avons ensuite décidé de voir jusqu'où notre organisme pouvait aller. En effet, nous savons que notre œil a 
une limite de 24 images par secondes, mais ce n'est pas tout ! Notre vision n'est pas complète, puisque chacun de nos deux yeux a un point aveugle, c'est en fait le seul point de la rétine qui ne voit, et cela est dû à l’absence de photorécepteurs sur cette zone. Nous nous sommes donc intéressés à la fréquence des images et pour cela nous avons refait l'expérience du disque de Newton. Pour cela il nous fallu le disque de Newton, un rhéostat, un générateur continu, des pinces crocodiles et des fils. En faisant les branchement nécessaires, et en faisant varier le rhéostat nous avons pu observer une différence à certains niveaux. En effet, à partir d'une certaine puissance électrique, le disque semblait tourner à l'envers, ce qui signifie que le disque tournait trop vite pour que notre œil 
perçoivent le bon sens de rotation. Cela est donc du à la limite de notre œil et de notre organisme, car le disque tourne évidemment toujours dans le même sens, mais notre œil, à partir d'une certaine vitesse, ne nous permet plus de voir la rotation clairement. Cette expérience peut se vérifier dans la réalité avec les enjoliveurs des voitures sur l'autoroute qui recréent exactement le phénomène du disque de Newton.
 
 
Enfin, le point aveugle de notre œil, qui correspond à l'endroit où le nerf optique et les vaisseaux sanguins quittent l’œil, est une tache dans notre champ de visions où les objets de sont pas vus. Nous l'avons testé grâce à plusieurs tests ci dessous. Cachez votre œil droit, fixez le carré avec votre œil gauche puis approchez ou reculez vous, à partir d'une certaine distance le point noir devrait disparaître, vous avez alors trouver votre point aveugle.

3) Les illusions créées par l'homme avec l'exemple de la 3D

 
 
Nous nous sommes ensuite intéressés aux illusions d'optique créées par l'homme. Elles sont notamment créées pour l'art. Il y a par exemple la 3D utilisée pour le cinéma ou encore les téléviseurs aujourd'hui qui profitent de cette mise en relief d'une image. Cela nous donne une impression de perspective sur un écran, alors qu'en fait, l'écran est et reste plat pendant toute la durée du film ou de l'émission. Cette mise en relief utilise une méthode bien particulière pour tromper notre perception de l'image. Il existe plusieurs types de 3D :
 
- l'anaglyphe qui utilise des lunettes bicolores (rouge et bleu) qui, grâce à la complémentarité des couleurs chaque œil ne voit qu'une seule des deux images, notre cerveau les superposent ce qui nous donne une impression de profondeur. Cette technique est devenue un peu obsolète car elle est médiocre pour la restitution des couleurs notamment.
 
 
 - La deuxième se nomme la 3D passive, c'est cette technique qui est utilisée dans les salles de cinéma aujourd'hui, elle utilise le même mais avec la polarisation et non la couleur des images.
 
 
 
 
- Enfin, sur les téléviseurs, la technique utilisée se nomme la 3D active, plus complexe. Mais, en fait, cette notion de profondeur des images existe depuis la période médiévale, avec les œuvres picturales de cette époque.