Illusion de Müller-Lyer: qu'est-ce que c'est et pourquoi cela se produit

Les illusions d'optique trompent notre système de perception visuelle, nous faisant croire que nous voyons une réalité qui n'est pas ce qu'elle paraît.

L'illusion de Müller-Lyer est l'une des illusions d'optique les plus connues et les plus étudiées, et a servi à aux scientifiques de tester de nombreuses hypothèses sur le fonctionnement de la perception humaine.

Dans cet article, nous expliquons qu'est-ce que l'illusion de Müller-Lyer et quelles sont les principales théories qui tentent d'expliquer son fonctionnement.

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Qu'est-ce que l'illusion de Müller-Lyer ?

L'illusion de Müller-Lyer est l'une des illusions d'optique géométriques les plus connues constitué d'un ensemble de lignes se terminant par des pointes de flèches. L'orientation des pointes de chaque flèche détermine la précision avec laquelle nous percevons la longueur des lignes.

Comme pour la plupart des illusions visuelles et perceptives, celle de Müller-Lyer a permis aux neuroscientifiques de étudier le fonctionnement du cerveau et du système visuel, ainsi que la façon dont nous percevons et interprétons les images et les stimuli visuels.

Cette illusion d'optique Nommé d'après le psychiatre et sociologue allemand Franz Carl Müller-Lyer, qui a publié jusqu'à 15 versions de cette illusion dans un magazine allemand bien connu, à la fin du 19ème siècle.

L'une des versions les plus connues est celle constituée de deux lignes parallèles: l'une d'elles se termine par des flèches pointant vers l'intérieur; et l'autre se termine par des flèches pointant vers l'extérieur. Lorsque l'on regarde les deux lignes, celle avec les flèches pointant vers l'intérieur est perçue comme étant nettement plus longue que l'autre.

Dans d'autres versions alternatives de l'illusion de Müller-Lyer, chaque flèche est placée à la fin d'une seule ligne, et l'observateur a tendance à percevoir le milieu de la ligne, juste pour s'assurer que les flèches restent constamment d'un côté.

Explication de ce phénomène de perception

Bien que l'on ne sache pas encore exactement ce qui cause l'illusion de Müller-Lyer, divers auteurs ont contribué à différentes théories, la plus populaire étant la théorie de la perspective.

Dans le monde tridimensionnel, nous avons souvent tendance à utiliser des angles pour estimer la profondeur et la distance. Notre cerveau est habitué à percevoir ces angles comme des angles plus ou moins rapprochés, à une distance plus ou moins grande; et cette information est également utilisée pour porter des jugements sur la taille.

En percevant les flèches dans l'illusion de Müller-Lyer, le cerveau les interprète comme des coins éloignés et proches, annulant l'information de la rétine qui nous dit que les deux lignes ont la même longueur.

Cette explication a été étayée par une étude comparant la réponse à cette illusion d'optique chez des enfants aux États-Unis et chez des enfants zambiens issus de milieux urbains et ruraux. Les Américains, plus exposés aux structures rectangulaires, étaient plus sensibles aux illusions d'optique; suivis par les enfants zambiens des zones urbaines; et, enfin, les enfants zambiens des zones rurales (moins exposés à de telles structures car ils vivent en milieu naturel).

Avec tout, il semble l'illusion de Müller-Lyer persiste également lorsque les flèches sont remplacées par des cercles, qui n'ont rien à voir avec la perspective ou la théorie de l'angle et du coin, qui semble remettre en question la théorie de la perspective.

Une autre des théories qui ont tenté d'expliquer cette illusion perceptive est la théorie des mouvements oculaires saccades. (mouvements oculaires rapides lors du défilement pour extraire des informations visuelles), qui indique que nous percevons une ligne plus longue parce que nous avons besoin de plus de saccades pour voir une ligne avec des flèches pointant vers l'intérieur, par rapport à la ligne avec des flèches pointant vers l'extérieur.

Cependant, cette dernière explication semble avoir peu de fondement, puisque l'illusion semble persister lorsqu'il n'y a pas de mouvement oculaire saccadé.

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Que se passe-t-il dans notre cerveau dans les illusions d'optique ?

Nous savons depuis longtemps que notre cerveau ne perçoit pas la réalité telle qu'elle est, mais tend à l'interpréter à sa manière, comblant les lacunes et générant des hypothèses et des modèles qui nous permettent de donner cohérence et sens à ce que nous voyons. Notre cerveau a recours à des raccourcis cognitifs et perceptuels pour économiser du temps et des ressources.

Les illusions d'optique, telles que l'illusion de Müller-Lyer, génèrent des doutes dans notre système perceptif, et en ne trouvant pas de modèle connu et congruence, le cerveau décide de réinterpréter ce qu'il voit (dans ce cas, les flèches et les lignes) à travers sa réserve d'expériences antérieures et statistiques; et après avoir extrait les informations disponibles, vous arrivez à une conclusion: les lignes avec les flèches tournées vers l'extérieur sont plus longues. Une conclusion erronée mais cohérente.

D'une part, d'un point de vue physiologique, les illusions d'optique (les plus fréquentes, devant les illusions auditives, tactiles et gustatif-olfactif) peut s'expliquer comme un phénomène de réfraction de la lumière, comme lorsqu'on met un crayon dans un verre d'eau et ce, apparemment, ça tourne.

Ces illusions peuvent aussi s'expliquer comme un effet de perspective, dans lequel l'observateur est obligé d'utiliser un certain point de vue prédéfini, comme pour les anamorphoses, des dessins déformés qui retrouvent leur image sans déformation lorsqu'ils sont vus sous un certain angle ou sous un miroir cylindrique. De la même manière, certains contrastes entre couleurs et nuances, en combinaison avec le mouvement des yeux, peuvent générer des illusions d'une fausse sensation de mouvement.

D'autre part, du point de vue de la psychologie de la perception (ou psychologie de la Gestalt), on a tenté d'expliquer que nous percevons l'information que nous vient de l'extérieur, non pas comme des données isolées, mais comme des paquets d'éléments différents dans des contextes significatifs, selon certaines règles de cohérence interprétatif. Par exemple, nous avons tendance à regrouper des éléments similaires et nous avons également tendance à interpréter plusieurs éléments se déplaçant dans la même direction comme un seul élément.

Bref, ce que nous avons appris au fil des ans, grâce au travail de chercheurs et de neuroscientifiques aux illusions d'optique comme celui de Müller-Lyer, c'est de méfiez-vous de ce que nos yeux voient, puisque maintes fois notre cerveau nous trompe, percevant ce qui est réel mais n'existe pas. Pour paraphraser le psychologue français Alfred Binet: « L'expérience et le raisonnement nous prouvent que dans toute perception il y a du travail.

Références bibliographiques:

• Bach, M., & Poloschek, C. M. (2006). Illusions d'optique. Adv Clin Neurosci Rehabil, 6 (2), 20-21.
• Festinger, L., White, C. W., & Allyn, M. R. (1968). Mouvements oculaires et décrémentation dans l'illusion de Müller-Lyer. Perception & psychophysique, 3 (5), 376-382.
• Merleau-Ponty. 2002. Phénoménologie de la perception. Routledge.