Les illusions visuelles ont longtemps intrigué scientifiques et philosophes. Une nouvelle recherche suggère qu'elles sont principalement dues aux limites de nos yeux et neurones visuels plutôt qu'à des processus psychologiques complexes.
Le Dr Jolyon Troscianko de l'Université d'Exeter et son équipe ont développé un modèle qui met en lumière cette idée. "Nos yeux envoient des messages au cerveau en faisant fonctionner les neurones plus ou moins vite", explique Troscianko. "Mais il y a une limite à la vitesse à laquelle ils peuvent fonctionner, et cette limite peut affecter notre perception des couleurs".
Image d'illustration Pixabay
Le modèle combine cette "bande passante limitée" avec des informations sur notre perception des motifs à différentes échelles. Il part du principe que notre vision est optimale lorsqu'elle est confrontée à des scènes naturelles.
Le modèle a été testé pour prédire comment les animaux perçoivent les couleurs, mais s'est également révélé précis pour prédire de nombreuses illusions d'optique chez l'homme.
Ces conclusions remettent en question nombre de présupposés sur le fonctionnement des illusions d'optique. Elles éclairent également la popularité des télévisions à haute définition. "Les télés modernes créent des pixels blancs plus de 10 000 fois plus lumineux que les pixels noirs, se rapprochant des niveaux de contraste des scènes naturelles", dit Troscianko. "Notre modèle explique comment nos neurones peuvent gérer ce contraste malgré leur bande passante limitée, conduisant à des illusions visuelles".
Le modèle montre aussi que nos neurones sont finement adaptés pour utiliser au mieux leur capacité limitée. Par exemple, certains neurones sont sensibles à de très petites différences de niveaux de gris à des échelles moyennes, mais sont facilement submergés par des contrastes élevés. D'autres neurones sont moins sensibles, mais peuvent fonctionner sur une gamme plus large de contrastes, permettant de percevoir des différences profondes de noir et blanc.
Ce travail démontre comment un système aux capacités neurales limitées peut percevoir des contrastes supérieurs à 10 000:1. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue PLOS Computational Biology.