Exposition Dossier de présentation Exposition conçue et réalisée par Centre-Sciences, CCSTI de la région Centre avec le soutien de : Conseil régional du Centre, Ministère de l’Education Nationale, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche. Graphisme : Pascal Barcos Impression : API - Saint Denis en Val Maquettes et manipulations : Centre•Sciences De l’œil au cerveau Si l'œil est seulement un instrument optique, le cerveau, lui, interprète ce que l'œil perçoit. Quatre thèmes sont abordés dans cette exposition interactive : la perception des images, la persistance rétinienne, les illusions d'optiques et les "images impossibles". Les panneaux présentent de nombreux dessins et figures géométriques tous plus déroutant les uns que les autres. Ainsi, le visage d'une sorcière renferme celui d'une jeune fille, une spirale se transforme en cercles et un lapin en pélican... De plus, des dessins ou images d'apparence normale se révèlent complètement irrationnels. Bien heureusement, pour retomber sur ses pieds, des manipulations interactives vous expliquent ces phènomènes de perception visuelle. Mieux vaut être bien réveillé pour visiter cette exposition car il suffirait d'une image pour vous replonger dans vos rêves ! Thèmes abordés par les panneaux : 0 - De l’œil au cerveau - titre 1 - L’arche paradoxale 2 - Des figures réversibles 3 - Des images ambigües 4 - La spirale de Fraser 5 - Enigma 6 - En noir et blanc 7 - Le labyrinthe de l’esprit 8 - A cause de la parole 9 - La troisième dimension 10 - Des yeux en plus 11 - Le compas dans l'œil Thèmes abordés par les manipulations : 0 - De l’autre côté du miroir 1 - Manège des illusions 2 - Qui est-ce ? 3 - Masque - antimasque 4 - A l’endroit, à l’envers 5 - De toutes les couleurs 6 - Balayge 7 - Ecran d’épingle 8 - Zootrope 9 - La troisième dimension 10 - Le réel déformé 11 - La baguette magique Composition 12 panneaux PVC 3 mm 70 x 100 cm 12 manipulations à poser sur tables Surface nécessaire : 80 m2 Mobilier non fourni Electricité à prévoir Niveau : tout public Conditionnement 7 caisses - 2 m3 - 150 kg Les panneaux Les manipulations De l’autre côté du miroir De l’œil : Demandez à quelqu’un de s’asseoir de l’autre côté de la vitre, la tête à même hauteur que vous. Chacun à votre tour, faites varier l’éclairage, que se passe-t-il ? Manège des illusions De l’œil : Faites tourner le disque. Chaque dessin semble animé d’un mouvement différent de celui du disque. Au cerveau : La glace, semi-réfléchissante, ne transmet que 50% de la lumière qu’elle reçoit. Au cerveau : Notre cerveau fonctionne continuellement pour donner un sens à ce qu’il voit. Cela est difficile surtout lorsque vous voyez des choses étranges ou inhabituelles. Votre visage peut ainsi disparaître de l’autre coté du miroir et être remplacé par celui de votre vis-à-vis. Une vitre ordinaire ne réfléchit qu’environ 5% de la lumière qu’elle reçoit. Ainsi, autour de nous, nous voyons plus souvent des cercles que des ellipses ou des spirales. Notre cerveau essaie de déformer ce qu’il voit pour le transformer en ce qu’il voit d’habitude. “Les miroirs feraient bien de réfléchir avant de renvoyer des images” J. Cocteau Qui est-ce ? De l’œil : Regardez ce visage à l’envers. Le reconnaissez-vous ? Au cerveau : Dans des situations inhabituelles, le cerveau tente toujours de rétablir les images conforme à ce qu’elles devraient être. Mais il lui arrive aussi de ne pas percevoir les anomalies. Dans la reconnaissance d’un visage, le cerveau analyse en premier et très rapidement les cheveux, les yeux, le nez et la bouche. Ainsi, sur cette photographie, il était impossible pour le cerveau que le visage de Jean-Pierre Foucault paraisse avoir les yeux et la bouche à l’envers. Et pourtant, vous pensiez l’avoir parfaitement reconnu ! Masque et antimasque De l’œil : Placez-vous à 2 ou 3 mètres de l’appareil, et déplacez-vous de droite à gauche devant les masques. L’un d’eux vous suit des yeux, pourquoi ? Au cerveau : Parfois, vous voyez seulement ce que vous vous attendez à voir. A trois mètres, les deux masques paraissent identiques. Pourtant l’un est en relief, l’autre est en creux. Votre cerveau les voit tous les deux en relief. Cette ambiguïté du relief et du creux est une caractéristique de la vision. On peut l’observer sur des photos d’autres planètes. A l’endroit, srevne’l à De toutes les couleurs De l’œil : Choisissez l’une des deux figures. Essayez de suivre son contour à l’aide de votre doigt en regardant par l’intermédiaire du miroir... Difficile non ! De l’œil : A l’arrêt, ce disque est noir et blanc. Faites-le tourner, d’autres couleurs vont apparaître. Les autres voient-ils les mêmes couleurs que vous ? Au cerveau : Lorsque nous voulons prendre un objet situé à notre droite, notre cerveau commande notre main droite pour se diriger dans la bonne direction. Au cerveau : Lorsque le disque tourne, l’œil reçoit alternativement des flashs noirs et blancs. Différentes couleurs apparaissent, elles dépendent de la vitesse et du sens de rotation du disque. Lorsque vous observez une région du disque, les cellules de votre rétine sont excitées par des éclairs de lumière blanche. Ces cellules sont sensibles soit au rouge, soit au vert, soit au bleu, mais, suivant les individus, elles ne répondent pas à la même vitesse. Si les cellules sensibles au bleu sont en retard, la région du disque observée apparaît plutôt colorée en rouge. Ici, l’image du dessin est inversée dans le miroir et cela plonge votre cerveau dans la confusion. Les ordres qu’il transmet à votre main vous induisent constamment en erreur. Avec un peu de temps et d’habitude vous finirez par nous adapter à cette situation. Balayage, balayage ... Ecran d’épingles De l’œil : Faites tourner le disque et regardez le dessin à travers les trous. Qu’observez-vous ? De l’œil : Appuyez votre main ou tout autre objet derrière la boîte. Les épingles se soulèvent et une image apparaît point par point. Au cerveau : Des trous, disposés le long d’une courbe spirale, balayent une image sur différents niveaux. Au cerveau : L’image de l’objet est reconstituée, point par point, comme sur un écran de télévision. Sur l’écran d’un tube cathodique de télévision, les têtes d’épingles sont remplacées par de minuscules points frappés par un faisceau d’électrons. Pour les écrans d’ordinateur, chaque point lumineux est appelé “pixel”, abréviation de pictures elements”. Sur un écran couleur, chacun de ces points est triple, excité par trois faisceaux différents et restitue les trois couleurs de base, bleu, rouge, vert. A partir d’une certaine vitesse de rotation, la persistance rétinienne permet de distinguer normalement le dessin. C’est ce principe qui est utilisé sur les écrans de télé-vision sur 625 lignes à l’aide d’un faisceau d’électrons. Ceci, répété 25 fois par seconde, permet d’obtenir une illusion de mouvement. Le zootrope (phénakistiscope) De l’œil : Faites tourner le cylindre et observez les images à travers les fentes verticales. Au cerveau : Par suite du phénomène de persistance des impressions lumineuses sur la rétine, la vision d’images successives à travers les fentes donne une illusion de mouvement. Une bonne perception du phénomène dépendra de la vitesse de défilement, mais aussi de la bonne décomposition du mouvement sur les images. L’illusion de mouvement saccadé semble disparaître à 12 images par seconde et ne l’est plus du tout à partir de 18 ou 24 images par seconde comme au cinéma. Placez-vous à 5 mètres devant le panneau aux figures géométriques rouge et bleue. A l'aide des lunettes, observez la figure rouge et bleue située en face de vous. L'objet vous apparaît en relief, vous êtes dans la troisième dimension ! Le réel déformé De l’œil : Pour voir l’image reconstituée, trouvez le bon point de vue grâce au miroir cylindrique. Au cerveau : Dans une anamorphose le monde réel est représenté d’une façon déformée pour la vision de face. Le rétablissement s’opère à l’aide d’artifices optiques comme les miroirs. Sur un miroir courbe, les rayons issus de l’objet se réflechissent en semblant partir des points symétriques de l’objet par rapport aux différents plans tangents au miroir. La baguette magique De l’œil : Placez-vous sur le coté de l’appareil. Agitez la baguette devant le faisceau de lumière et regardez. Une image apparaît. Au cerveau : L’appareil projette une image dans l’espace. Cette image est présente même si vous n’agitez pas la baguette, mais il n’y a pas d’écran pour réfléchir la lumière vers votre œil. Si vous agitez la baguette devant l’image, elle se réfléchit, tranche par tranche. L’œil retient chacune de ces tranches pendant environ un dixième de seconde. Ce temps suffit pour mettre ces morceaux bout à bout et reconstituer l’ensemble de l’image à partir de tous les fragments.