Signaux visuels et constances

Indices visuels et perception

Lorsque nous regardons autour de nous, les informations que nous voyons sont envoyées au cerveau. Il est intéressant de noter que l'entrée de la rétine est bidimensionnelle, alors que nous pouvons voir le monde en trois dimensions. Alors, comment notre cerveau connaît-il la profondeur ?

Repères visuels et perception : Comment nous voyons le monde

La perception de la profondeur est notre capacité à voir le monde en 3D. Elle nous permet non seulement de voir la longueur et la largeur des objets, mais aussi leur distance. Comprendre la distance qui sépare les différents objets de nous est crucial pour interagir avec l'environnement.

Il existe deux types différents de repères de profondeur : les repères de profondeur monoculaires et les repères de profondeur binoculaires. Les repères qui peuvent être traités avec un seul œil sont appelés repères monoculaires. Ainsi, si tu portais un cache-œil, tu serais toujours capable de créer une représentation en 3D de l'environnement. En comparaison, on parle de repères binoculaires lorsque les deux yeux reçoivent des informations visuelles pour permettre la perception de la profondeur.

Signification des constantes visuelles

Nous pouvons percevoir certaines caractéristiques des objets physiques comme étant les mêmes malgré les changements dans leur apparence, ce que l'on appelle les constantes visuelles. Décortiquons maintenant cette définition.

La façon dont les objets sont présentés sur notre rétine change constamment, et pourtant nous ne voyons rien. Par exemple, les meubles de notre chambre changent continuellement de forme lorsque nous nous déplaçons et que notre perspective change. De même, lorsque l'éclairage change, nous pouvons toujours percevoir les objets comme ayant la même couleur. Nous ne voyons pas de changement dans la couleur des oranges ou des pommes lorsque le soleil se couche. Cela nous permet de voir une image stable et constante du monde.

Nous distinguons trois types de constances visuelles : la constance de la forme, de la couleur et de la taille.

Les constantes visuelles les plus pertinentes pour la perception de la profondeur sont peut-être les constantes de forme et de taille.

Notre cerveau interprète correctement les déformations de la forme du rectangle comme étant dues à des changements de notre positionnement ou de celui du rectangle et non comme un changement de la forme de l'objet.

La constance de la taille est également très révélatrice en termes de distance et de profondeur. Nous avons une idée de la hauteur ou de la largeur des différents objets. Par conséquent, nous pouvons utiliser les informations sur les changements de taille comme des indices sur la distance qui les sépare de nous. Par exemple, nous savons généralement quelle est la taille d'un être humain. Par conséquent, si nous voyons un être humain dans notre champ visuel qui semble beaucoup plus petit, nous pouvons supposer qu'il se tient loin de nous.

Types d'indices visuels et exemples

Examinons maintenant les différents types d'indices visuels et la façon dont nous les percevons dans la vie réelle.

Indices picturaux de profondeur

Les indices picturaux de profondeur sont tous considérés comme monoculaires. Ils peuvent être représentés sur des images en 2D et ne nécessitent aucun mouvement.

Le premier indice que nous décrirons est la hauteur dans le plan. Les éléments de la scène visuelle qui sont les plus élevés sont interprétés comme étant les plus éloignés de nous. À l'inverse, les objets qui sont plus bas sont interprétés comme étant plus proches de nous. Considère l'image ci-dessous, l'arbre qui semble le plus éloigné est aussi le plus élevé.

Lataille relative est un autre indice de profondeur picturale important. La taille apparente d'un objet est liée à la distance qui le sépare de nous. Nous connaissons la taille typique d'un arbre en comparant ce que nous savons de la taille de l'arbre à la taille apparente de l'arbre. À partir de là, nous pouvons estimer la distance qui le sépare de nous ; cet indice est également apparent dans l'image ci-dessous. L'arbre le plus grand semble être le plus proche, tandis que l'arbre le plus petit semble être le plus éloigné.

Arbres le long d'un chemin, Alicja Blaszkiewicz, StudySmarter Originals

Regardons maintenant la photo du champ de tournesols. Un indice que nous pouvons utiliser pour évaluer la profondeur dans cette photo est l'occlusion. Le tournesol le plus proche recouvre partiellement celui qui se trouve derrière lui. Généralement, la vue des objets les plus éloignés est en grande partie ou entièrement obstruée par les objets les plus proches.

Un autre aspect de l'image qui varie en fonction de la distance est le gradient de texture. Nous pouvons voir la texture fine au centre des tournesols les plus proches de nous ; cette texture devient plus petite et moins visible lorsque l'on regarde les tournesols les plus éloignés.

Champ de tournesols, freepik.com

Passons à la photo de l'autoroute, où nous pouvons clairement voir la perspective linéaire. Comme nous sommes habitués à voir l'aspect des lignes parallèles de loin, nous pouvons rapidement interpréter les lignes qui convergent sur cette photo comme un signe de distance plutôt que comme une route qui devient plus étroite.

Perspective linéaire sur l'exemple d'une autoroute, freepik.com

Indices de profondeur binoculaire

Les repères de profondeur binoculaires utilisent les comparaisons des informations reçues de chaque œil. Les images différentes nous permettent d'extraire plus d'informations sur la distance de l'objet. Même si nos yeux sont proches les uns des autres, chacun regarde le monde d'un point de vue légèrement différent.

Cette disparité rétinienne, donc la différence d'information de la rétine de chaque œil, nous aide à percevoir la distance relative des objets. Il en résulte la stéréopsie, c'est-à-dire la perception de la profondeur due à la vision binoculaire.

Exemples d'indices visuels et de constances dans les illusions visuelles.

Tous ces indices sont très logiques et semblent être exacts. Alors, pourquoi nous induisent-ils parfois en erreur ? De temps en temps, les indices peuvent être ambigus ou en conflit les uns avec les autres, ce qui entraîne des illusions visuelles. Bien que les indices picturaux soient le plus souvent exacts dans la vie réelle, les images créées artificiellement peuvent les utiliser pour tromper notre perception.

Prenons l'exemple de l'illusion du triangle de Kanizsa. Le placement des personnages dans cette image nous fait voir un triangle blanc au milieu, qui n'est pas réellement là parce que nous remplissons les contours avec une autre figure.

Triangle de Kanizsa, Fibonacci, CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons

D'autre part, l'illusion de Ponzo est causée par notre dépendance aux indices picturaux de profondeur. Les deux lignes jaunes que tu peux voir sur l'image ci-dessous sont en fait de la même longueur, même si la ligne, qui se trouve plus haut dans l'image, semble beaucoup plus grande.

Cette illusion est due au fait que nous disposons de différents indices picturaux tels que la taille apparente, la hauteur dans le plan, le gradient de texture et la perspective linéaire, qui suggèrent tous que la ligne jaune située plus haut est relativement plus longue que l'autre.

• L'une des lignes est beaucoup plus courte que les lignes noires qui lui sont parallèles, et l'autre est plus longue ; cela nous donne des informations sur leur taille apparente.

• Un autre indice est la hauteur dans le plan ; la différence entre la hauteur des deux lignes suggère que l'une d'elles est plus éloignée.

• Le gradient de texture créé par les lignes noires plus courtes devient plus petit plus haut sur l'image, signalant ainsi une information sur la distance. Cela suggère également que l'une des lignes jaunes est beaucoup plus éloignée que l'autre.

• Nous pouvons également voir la perspective linéaire créée par la convergence des deux lignes perpendiculaires aux lignes jaunes, ce qui indique la profondeur.

S'il s'agissait d'une scène que nous avons vue dans la vraie vie, nous aurions raison, et les lignes n'auraient pas la même taille !