Dossier complet

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.