Cours de physique 1° L – Représentation visuelle du monde

Cours de physique 1° L – Représentation visuelle du monde – Chapitre 4 :
ILLUSIONS D’OPTIQUE
1. Illusions dues à la persistance rétinienne
1.1 La persistance rétinienne
Quand l’œil observe un objet, l’image de l’objet reste imprimée sur la rétine pendant un
intervalle de temps d'environ 0,1 s : c'est la persistance rétinienne.
L’œil ne peut donc pas distinguer des images qui se succèdent trop rapidement.
1.2. Exemples d'illusions dues à la persistance rétinienne
L'oscilloscope et la télévision sont des appareils qui utilisent la persistance rétinienne pour
afficher sur leur écran des courbes ou des images.
Quand on observe le disque de newton en rotation rapide, on le voit blanc car, en une durée
inférieure à la persistance rétinienne, chaque point du disque diffuse vers l'oeil toutes les
lumières de couleurs figurant sur le disque reconstituant ainsi la lumière blanche.
2. Illusions d'optique dues à la propagation de la lumière
2.1. Illusions dues à la réflexion
Lorsqu'un faisceau lumineux arrive sur un dioptre plan (surface plane séparant deux milieux
différents), elle est partiellement ou totalement renvoyée dans une direction précise, selon
que le nouveau milieu est transparent ou opaque.
Le faisceau réfléchi par un dioptre plan est symétrique du faisceau incident par rapport à la
normale au dioptre : l'angle d'incidence i et l'angle de réflexion r sont égaux.
Par réflexion sur un miroir, l'oeil voit une image symétrique de l'objet par rapport au miroir.
Le cerveau de l'observateur, habitué à la propagation rectiligne de la lumière
est trompé, il réagit comme si la lumière provenait de l'image : l'observateur a l'illusion qu'il
y a réellement un objet derrière le miroir.
2.2. Illusions dues à la réfraction
On appelle réfraction le changement de direction que subit généralement un faisceau
lumineux lorsqu'il passe d'un milieu transparent à un autre.
Par réfraction, la lumière provenant d'un point d'un objet situé dans l'eau semble provenir
d'un autre point situé dans l'eau, dans la direction où la lumière pénètre dans l'oeil de
l'observateur. Le cerveau habitué à la propagation rectiligne de la lumière a l'illusion de voir
un objet la où en réalité il n'est pas.
3. Illusions d'optique dues à l'interprétation des images par le cerveau
Certaines images ne sont pas perçues comme elles sont réellement.
Il est en général impossible de donner une explication simple du phénomène qui résulte de la
complexité de l'analyse et de l'interprétation des images par le cerveau.