L’illusion d’Oppel-Kundt

par Jean Marie Champeau 30 Janvier 2021, 12:02 illusion géométrique

L’illusion d’Oppel-Kundt est l'une des premières illusions visuelles à avoir fait l'objet d'une étude scientifique.  Oppel (1855) a été le premier chercheur à observer et à rapporter que la division d'une bande en ses sous-parties affectait sa taille perçue. Kundt a étudié cet effet plus en détail en 1863.
L'illusion a été discutée par Helmholtz (1925), qui a conclu que les espaces remplis semblent plus grands que les espaces non remplis.

Présentation de l’illusion

ligne partie sans barre parait plus petite que la partie remplie de barres sont pourtant égales

Dans cette illusion, une ligne horizontale avec des segments de ligne verticaux régulièrement espacés est perçue comme plus grande qu'une autre de même taille non remplie.

Le segment de ligne AB semble plus court que le segment BC alors qu’ils font la même taille.

August Kundt l’a décrite par un principe simple : une ligne graduée semble plus longue qu’une ligne sans graduation. 

Preuve

la partie vide égale à la partie portant des bornes semble pourtant plus petite

Dans stimulus utilisé par Kundt j’ai placé deux flèches égales, on notera que la flèche sur le segment AB démarre APRES le trait du bord gauche et que la flèche du segment BC, INCLUT les deux barres verticales en B et en C.

Autant dire que l’illusion de taille n’est pas due à une tentative de trucage car ici, on "fait cadeau"  de la largeur du segment vertical en A à la comparaison en défaveur du segment AB. 

On notera d’ailleurs, que dans certaines illustrations de cette illusion on est loin d’être aussi respectueux de l’équité car on peut voir ça et là des illustrations avec des barres verticales très larges par rapport à la taille du sujet et qui, en plus, n’incluent pas les barres verticales dans les mesures égales. Ce qui revient à ajouter, visuellement, la largeur d’une barre dans la partie hachurée. Par exemple :
 

image de l'illusion truquée où on ne tient pas compte de la largeur des barres

 

Discussion

Les éléments de cette discussion et "l’explication" sont puisés dans l’article de juillet 2014, « Crossing the line: Estimations of line length in the Oppel-Kundt illusion » de Kyriaki Mikellidou et Peter Thompson.

L'illusion d'Oppel-Kundt est l'une des illusions visuelles géométriques les plus connues, des plus simples et des moins bien comprises. 

Plusieurs études au fil des ans ont étudié comment la modification du nombre de lignes de division (je les appelle barres,jmc) affecte l’effet de l'illusion d'Oppel-Kundt. 
Helmholtz (1867/1925) avait rapporté plusieurs effets dans lesquels l'espace rempli provoquait une expansion de la taille perçue. Piaget et Osterrieth (1953) et Oyama (1960) ont fait valoir qu'un très petit et un très grand nombre de barres modèrent l'effet, sept à neuf barres augmentant la perception illusoire à son maximum.

Nous avons montré pour la première fois qu'il existe une composante de répulsion de contour qui agit sur la position perçue des graduations d'extrémité de la figure. 

Explication(s) de l’illusion

( Kyriaki Mikellidou et Peter Thompson.)

La réponse peut se situer à un niveau plus élevé du système visuel, par exemple dans les schémas de mouvements oculaires dont il a été démontré qu'ils provoquent une diminution de l'illusion d'Oppel-Kundt par rapport à une vision de fixation stable (Coren & Hoenig, 1972).

Nous avons systématiquement étudié les effets de l'ajout de 1 à 12 barres sur la longueur de ligne perçue et les résultats suggèrent qu'au moins trois mécanismes doivent être à l'œuvre: 

- la bissection(une seule barre au milieu, jmc), qui réduit la longueur perçue.

- un effet d'étendue pleine (plein comparé au vide, jmc) ,

- un effet de répulsion de contour local de l'avant-dernière barre sur la position perçue de la barre finale, mais cet effet, bien que significatif, est trop petit pour expliquer l'illusion d'Oppel-Kundt. 

Cependant, le mécanisme derrière ce que Helmholtz (1867/1925) appelle l'illusion de «l'étendue remplie» apparente dans l’illusion d'Oppel-Kundt reste aussi mystérieux que jamais.

Ma proposition d’explication

Tous le travaux qui ont été consacrés à l’illusion d’Opell-Kundt ont permis de mesurer les limites de l’illusion, en particulier, point important, un nombre maximum de bornes au-delà duquel l’effet de l’illusion cesse et même régresse.  (Piaget et Osterrieth, 1953) 
 

le segment vide suivit du segment de longueur égale hachuré de traits verticaux qui semble grand

 

Densité

A l’évidence, le nombre de barres verticales influe sur la perception de l’effet. Ainsi comme on pourrait le penser, l’illusion serait due à une perception de « densité ».

En revanche, il a été montré qu’au delà d’un certain nombres de « barres », l’effet diminuerait.

Ici, on va aborder le "petit plus" des illusions d'optiques qui est que l’on comprend, sans comprendre, tout en le comprenant et tout en sachant qu’il y a une part inconsciente mais aussi une part consciente. 

J’ai nommé : "l’aperception".

C’est parti, pour un peu de références philosophiques et artistiques !

L'aperception

selon Wundt

L'esprit n'est pas entièrement passif ; il ne se limite pas à enregistrer des régularités d'après les lois de l'association. Il est également actif et volontaire, et opère lui-même sans arrêt des synthèses. Il réalise des représentations nouvelles grâce à un mécanisme qu'il appelle l'aperception et qui est régi par les lois de l'aperception, ou lois de la pensée active. 
 

selon Leibniz

Dans sa théorie des petites perceptions, Leibniz différencie la perception et l'aperception. Les perceptions sont reçues par nos sens mais sont tellement infimes et continues que nous pouvons ne pas les apercevoir (consciemment). Leibniz donne l'exemple des multiples vagues dans la mer qui sont chacune nécessairement perçues, et pourtant la conscience n'a accès qu'au bruit d'ensemble de la mer, et de sa surface ondulée, résultat de l'addition continue des petites perceptions. 

Les règles de représentation artistiques

Référons nous aux grands classiques des règles de représentation artistiques :
Couleur ;     Les couleurs plus foncées et plus intenses semblent plus lourdes
Placement :     Les objets plus proches du bord inférieur de l’image apparaissent plus lourds
Taille :        Les objets plus grands apparaissent plus lourds
Largeur :    Les objets plus larges apparaissent plus lourds, un objet filiforme plus léger
Texture:    Les matériaux opaques aspirent à l’effet de masse

Amusons nous donc à faire un petit tableau en mettant en gras les caractéristiques qui plaident en faveur de la perception de masse.

 

Zone vide AB

Barres BC

Couleur foncée

blanc

noir

Placement

rien

Partent du bas

Taille

rien

maximum

Largeur

rien

Dépend du nombre

Texture

rien

opaque

Total

0

5

Comme on pouvait s’en douter, il n’y a pas photo. A noter que le critère de largeur doit influer sur l’impression de "volume" des barres à partir d’un certain nombre de barres (au delà de 9 semble-t-il) car, dans ce cas il faut probablement soit réduire leur largeur soit les rapprocher excessivement et perdre l’effet « d’aperception ».

En résumé, la partie portant les barres, plus sombre, et présentant une alternance de blanc et de traits noirs opaques de haute taille, a 4 fois plus de raisons d'être plus lourde que la partie vide. Elle est perçue inconsciemment ET consciemment comme plus grande.  


En forme de gag, on se dit : « il faut bien que la zone de droite soit plus grande pour caser toutes ces barres » !

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