Pourquoi la couleur nous trompe-t-elle continuellement ? 2. Les effets néon et aquarelle

Notre système visuel nous en fait voir de toutes couleurs et, parfois, il fait même percevoir des couleurs là où il n’y en a pas ! Une tromperie de plus ! Parmi les phénomènes responsables de la perception de couleurs illusoires, l’effet néon et l’effet aquarelle figurent en bonne place : dans les deux cas, la couleur semble s’étendre par diffusion sur une surface délimitée par des contours réels (effet aquarelle) ou subjectifs (effet néon). Comment le cerveau nous donne-t-il l’illusion d’une telle diffusion colorée ?

L’effet néon

Regardez la figure 1. Vous percevez un halo circulaire central uniformément bleu, n’est-ce pas ? En réalité, seuls des arcs de cercle sont bleus et le fond de l’image est uniformément blanc ! Si vous n’êtes pas convaincus, masquez les cercles et vérifiez ainsi l’absence de couleur au centre de l’image.

Fig. 1. Effet néon. Sur ce dessin, on perçoit un halo circulaire uniformément bleu alors que le fond est blanc et que seuls des arcs de cercle appartenant aux cercles concentriques sont bleus. Source : The Illusion Index. Media licence, domaine public.

Le cerveau nous procure donc l’illusion d’une coloration bleu pastel s’étendant par diffusion sur la surface délimitée par des contours subjectifs, produits par les jonctions entre les arcs de cercle noirs et bleus. Cette illusion, appelée effet néon, a été découvert en 1971 par Dario Varin, du Département de psychologie de l’Université de Milan.1,2

L’apparition de formes fictives grâce à des contours subjectifs a fait l’objet de nombreuses études, d’abord en noir et blanc. Parmi les pionniers qui se sont penchés sur ce phénomène figurent G. Kanizsa et W. Ehrenstein, deux psychologues du XXe siècle.1 Une version en couleurs de la figure d’Ehrenstein est présentée sur la figure 2 : l’effet néon se traduit par la perception de disques de couleur pâle autour du point d’intersection de segments colorés.

Fig. 2. L’effet néon dans une version en couleurs de la figure d’Ehrenstein. Cet effet procure l’illusion de disques colorés autour du point d’intersection de segments colorés. Source : The Illusion Index. Media licence, domaine public.

L’effet aquarelle

Observez la figure 3. Elle est constituée de deux doubles contours en zigzag. Dans chaque double contour les zigzags sont de couleurs différentes (violet et orange, vert et jaune, respectivement) ; ces couleurs sont inversées entre le double contour intérieur et celui situé à l’extérieur. Vous devez percevoir une pâle coloration sur la surface qui les sépare et pourtant le fond est uniformément blanc ! Tout se passe donc comme si la couleur (orange ou jaune) diffusait entre les deux zigzags intérieurs, comme sur une aquarelle. C’est Baingio Pinna de l’Université de Sassari, en Sardaigne, qui a mis en évidence cette illusion qu’il a de ce fait baptisée effet aquarelle.1,3-5 Deux conditions doivent être remplies pour que la diffusion colorée soit perçue : sur chaque double contour, les zigzags colorés doivent être contigus et de clartés nettement différentes. C’est alors vers la zone du côté le plus clair que la couleur diffuse.

Fig. 3. Effet aquarelle. Les surfaces intérieures des couronnes délimitées par des doubles contours en zigzags de couleurs inversées apparaissent d’une couleur pâle uniforme alors qu’elles sont en réalité aussi blanches que l’intérieur et l’extérieur de la couronne. Dessin B. Valeur.

Il existe de multiples variantes de l’effet aquarelle produit avec divers types de contours, en général ondulés.4 Il s’avère notamment que la clôture des contours n’est pas nécessaire.

Cet effet, difficile à interpréter, n’a pas été complètement élucidé. L’une des explications est fondée sur la stimulation de neurones du cortex visuel qui sont sensibles à la direction du contraste. Ils participeraient à la définition du bord et contribueraient à la ségrégation de la figure et du fond.5

La figure 4 montre un autre exemple de diffusion colorée, analogue à celle de l’effet aquarelle : les lettres du mot COULEUR apparaissent de façon continue, comme tracées en dessous de la grille. Le grossissement d’une partie de la grille montre que cet effet résulte de petits traits fins verts accolés aux traits rouges de la grille. Tout se passe comme si la couleur verte diffuse en dessous de la grille.

Fig. 4. Les lettres du mot COULEUR apparaissent entières grâce à de petits traits fins verts accolés aux traits rouges de la grille (ces derniers sont 6 fois plus épais que les premiers). La couleur verte semble s’étaler sous la grille. Conception B. Valeur (Dessin inspiré de la figure 8 de la référence 1).

Que conclure de ces illusions ?

Toutes ces illusions, comme bien d’autres, montrent que notre cerveau est capable de reconstruire à partir d’éléments fragmentaires une forme complète comme si elle était physiquement présente. Elles tendent, en outre, à prouver que le cerveau ne sépare pas la perception des couleurs de la perception de la forme et de la profondeur.5

Pinna et Grossberg ont proposé6 une explication unifiée de l’effet néon et de l’effet aquarelle sur la base du modèle neuronal FACADE (Form-And-Color-And-DEpth) développé par Grossberg (ce modèle, qui dépasse le cadre de ce billet, est décrit dans la référence 7 pour les personnes intéressées).

Références et notes

1J. Ninio, « Les illusions de contrastes », dans Les illusions des sens, Dossier Pour la Science, avril-juin 2003, pp. 8-15.

2« Neon color spreading », The illusion index. Article consultable ici.

3« Watercolor illusion », The illusion index. Article consultable ici.

4B. Pinna, « Watercolor illusion », Scolarpedia (2008). Article consultable ici.

5J. Werner, B. Pinna, L. Spillmann, « Illusions de couleurs », Pour la Science, n° 357, juillet 2007, pp. 84-87

6B. Pinna, S. Grossberg, « The watercolor illusion and neon color spreading : a unified analysis of new cases and neural mechanisms », Journal of the Optical Society of America, vol. 22, pp. 2207-2221 (2005).

7S. Grossberg, « Cortical dynamics of three-dimensional figure-ground perceptionof two-dimensional pictures », Psychological Review, vol. 104, pp. 618−658 (1997).

 


2 commentaires pour “Pourquoi la couleur nous trompe-t-elle continuellement ? 2. Les effets néon et aquarelle”

  1. SAX Répondre | Permalink

    Pour la figure 4
    -> si je garde mes lunettes (correction pour vision intermédiaire), je devine à peine les lettres de COULEUR. En fait je ne les ai "vues" qu'après avoir lu le texte explicatif.
    -> sans mes lunettes, la vision globale est moins nette (sinon pourquoi avoir des lunettes ...), mais du coup je distingue mieux COULEUR.

    • Bernard Valeur Répondre | Permalink

      L'effet aquarelle de la figure 4 est effectivement moins prononcé que celui de la figure 3. D’une façon générale, les contours ondulés ou en zigzag produisent un effet aquarelle plus marqué que les contours rectilignes, comme l’a fait remarquer B. Pinna.

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