Géométrie illusoire : les déroutants « carronds »


Gianni Sarcone

De spectaculaires illusions d'optique cartonnent sur Internet : deux pièces de tailles apparemment différentes se superposent parfaitement, des formes carrées se reflètent en formes circulaires dans un miroir, une tablette de chocolat perd ses carrés un à un sans jamais diminuer... Explication de certains leurres cognitifs.


La perspective peut induire de singulières illusions à l'œil d'un observateur. Dans le monde de la perception, il est possible de déterminer au moins quatre types d'illusions de perspective : le trompe-l'œil, la perspective forcée, l'anamorphose, et une quatrième qui est une sorte d'illusion perceptive-spéculaire, qui joue sur l'ambiguïté formelle d'un objet et de son reflet. Toutes ces illusions ont en commun le fait qu'elles dépendent d'un point de vue particulier de l'observateur. Sans ce point de vue particulier, l'illusion s'atténue ou disparaît. C'est de ce dernier type d'illusion qu'il est question ici.

 

Notre esprit piégé !

 

Ambiguous Cylinder Illusion, 2016.

Dans l'image ci-contre, vous pouvez percevoir une illusion inédite, qui a remporté la deuxième place lors du concours le plus fascinant et déconcertant de l'année, le Best Illusion Of The Year 2016 (en français, la « meilleure illusion de l'année 2016 »). Ce concours se tient depuis 2005 aux États-Unis, et consacre les plus pertinentes illusions d'optique produites par des artistes et chercheurs du monde entier. Donc, cette illusion, créée par le Japonais Kokichi Sugihara, porte bien son nom d'illusion des cylindres ambigus, car les petites formes tubulaires particulières à section carrée apparaissent, étrangement, comme des cylindres lorsque l'on observe leur reflet dans un miroir. Si le présentateur fait pivoter ces petites formes devant notre nez, voici qu'elles apparaissent maintenant comme ayant une section circulaire, alors que dans le miroir elles deviennent des rhomboïdes !

 

 

Comme dans toute illusion d'optique qui se respecte, nous voyons quelque chose que notre esprit tend à interpréter… Le fait que l'image dans le miroir ne corresponde pas du tout à l'image originale est très déroutant.

Vous pouvez réaliser cette illusion à la maison en utilisant du matériel simple, comme le tube en carton du rouleau de papier de toilette. Dans la figure suivante sont illustrées les quatre étapes pour créer votre propre « carrond » (ou « squircle » en anglais) :

 

 

1. Écrasez légèrement le tube deux fois de façon orthogonale et ajoutez, sur un côté, trois points colinéaires.

2. En utilisant les trois points comme repères, dessinez une ligne sinueuse, puis découpez le tube le long de cette ligne. Les plus férus de maths calculeront la fonction sinusoïdale optimale pour la découpe du bord supérieur du tube.

3. Ainsi, vous obtenez une forme aux bords recourbés qui se situe à mi-chemin entre un rhomboïde et un cylindre creux.

4. Placez enfin cette forme devant un petit miroir, et arrangez-la de sorte que l'illusion prenne forme (c'est le cas de le dire !). Le cerveau tendra alors à « régulariser » l'ambiguïté de la forme, et à ramener celle-ci à l'une ou à l'autre catégorie, selon le point de vue adopté par le spectateur.

 

Et voici l'animation :

 

 

Vous pouvez aussi venir discuter de cette illusion géométrique sur Facebook. Vous trouverez par ailleurs chez Archimedes Laboratory une étonnante variante.

 

Un chercheur pas comme les autres

Kokichi Sugihara, spécialisé en ingénierie mathématique, est un expert de ce type d'illusion. Il s'intéresse par ailleurs aux notions de gravité, de concavité, de convexité. Avec Magnet-Like Slopes (« pente aimantées »), on a l'impression, que les vidéos disponibles en ligne renforcent, que les billes « montent » vers le sommet de la structure, alors qu'en fait elles y descendent par simple gravité !

 

 

Cette installation lui a d'ailleurs permis de remporter le prix de la meilleure illusion de l'année 2010.

 

              Magnet-Like Slopes2010.                                             Ambiguous Garage Roof2015.

      

 

 La dernière production de Sugihara se nomme Ambiguous Garage Roof, et elle est particulièrement spectaculaire ! On est loin d'avoir percé tous les mystères du fonctionnement de notre cerveau.

 

 

 

 


 

 

  

 


références

50 illusions d'optique 3D. Gianni Sarcone et Marie-Jo Waeber, Ça M'Intéresse, 2014.
Illusions : Coloriage créatif. Gianni Sarcone et Marie-Jo Waeber, Bravo Éditions, 2014.
Cabinet des illusions d'optique. Gianni Sarcone et Marie-Jo Waeber, Fleurus, 2013.