La distance est une
perception dans le cerveau

Maintenant imaginez que vous conduisez une voiture. Le volant se trouve devant vous à bout de bras et à 100 m environ devant se situent des feux. La voiture devant est à 10 m environ, et à l'horizon se profilent des montagnes, à plusieurs kilomètres de distance selon vous.

Mais, toutes ces notions sont erronées. Ni la voiture, ni les montagnes ne sont aussi éloignées que vous le supposez. En fait, la totalité de l'image, comme sur une pellicule de film, existe en deux dimensions, sur une seule surface à l'intérieur du cerveau.

Les images reflétées sur l'œil sont bidimensionnelles, comme celles sur un écran de télévision. Dans ces conditions, comment la perception de profondeur et de distance peut-elle se former ?

Lorsque l'on parle de distance, il s'agit de vision tridimensionnelle. Ce qui permet de percevoir la distance et la profondeur dans les images, ce sont les effets de perspectives, les ombres et le mouvement. Cette forme de perception appelée perception spatiale par la science de la vision est créée par des systèmes hautement complexes.

Ce système peut être simplement expliqué de cette façon: la vision qui atteint l'œil est bidimensionnelle. C'est-à-dire, elle prend en compte la longueur et la largeur de l'image.

La profondeur et la distance résultent du fait que les yeux voient deux images différentes en même temps. L'image qui est perçue par un œil diffère de celle qui est perçue par l'autre en termes d'angle et de lumière. Le cerveau assemble ces deux différentes images pour former la profondeur et la distance.


Pour mieux comprendre ceci, nous pouvons nous livrer à une expérience. Dans un premier temps, dépliez devant vous votre bras droit et levez votre index. Dans un second temps, concentrez-vous sur ce doigt tout en fermant d'abord votre œil gauche, puis votre œil droit. Du fait que chaque œil a sa propre vision, vous verrez votre doigt se décaler légèrement sur le côté. Puis, ouvrez les yeux et tout en continuant à vous concentrer sur votre index droit, portez votre index gauche au plus prés de votre œil. Vous noterez que votre doigt le plus proche a créé deux images. En effet maintenant il s'est formé une autre profondeur au niveau du doigt le plus proche. Si vous ouvrez et fermez les yeux alternativement, vous constaterez que le doigt le plus proche de votre œil semble avoir plus bougé que le doigt le plus éloigné. Ceci est dû à de nombreuses différences dans la vision perçue par chaque œil.

Pour réaliser un film en trois dimensions, on utilise cette technique ; les images prises à partir de deux angles différents sont placées sur le même écran. Le spectateur porte des lunettes spécialement équipées d'un filtre couleur de polarisation de la lumière. Ces filtres suppriment une des deux vues, et le cerveau l'interprète alors en une image tridimensionnelle.

Sur l’image, la ligne en second plan semble deux fois plus grande que la ligne au premier plan, alors qu'en réalité elles ont la même taille. Comme le démontre cet exemple, l’usage des lignes, des perspectives, des jeux d’ombre et de lumière font voir les mêmes objets de façon différente. En réalité tous ces objets sont perçus en un seul endroit : le centre de la vue dans le cerveau.

La perception de la profondeur dans une rétine bidimensionnelle est quasiment semblable à la technique employée par les artistes pour donner au spectateur cette impression de profondeur dans une image à deux dimensions. Il y a certains facteurs qui permettent d'avoir cette sensation de profondeur, tels la superposition d'objets, la perspective d'ensemble, les variations de textures, la perspective linéaire, les dimensions, la hauteur et le mouvement. Par exemple, le changement de texture est très important dans notre perception de la profondeur. Le sol que nous foulons dans une ferme arborée et fleurie est en fait constitué de fibres entrelacées à la manière d'un tissu. Les tissus plus proches de nous sont plus détaillés alors que les tissus plus éloignés de nous semblent pâles et plus difficiles à percevoir. Par conséquent, il est plus facile d'estimer la distance entre les objets situés sur un tissu. En plus de ceci, les effets d'ombre et de lumière renforcent également la perception d'une vision tridimensionnelle.

L’un des éléments significatifs qui contribue au sentiment de profondeur est la différentiation de tissus. Les tissus les plus proches sont perçus en détails tandis que les plus éloignés apparaissent moins clairement. L’image sur le côté montre ainsi un tissu en trois dimensions créé sur un papier avec l’impression de profondeur qui semble gaufré à cause de l’usage de couleurs, d’ombres et de lumière. Même si tous les points sont blancs sur l’image ci-dessus, ils semblent apparaître en noir et blanc.

La raison pour laquelle nous admirons une photo réalisée par un artiste connu, c’est sa façon de donner de la profondeur et du réalisme à son travail, en utilisant les éléments d'ombre et de perspective. La perspective résulte du fait que les objets éloignés apparaissent plus petits proportionnellement à ceux qui sont plus proches, en fonction de la personne qui le regarde.

Par exemple, lorsque nous regardons un paysage, les arbres au loin semblent petits, alors que ceux qui sont proches apparaissent grands. Comme pour une photo avec en arrière-plan une montagne, la montagne va apparaître plus petite que la personne qui se trouve au premier plan. Dans la perspective linéaire, les artistes se servent des lignes parallèles. Par exemple, les voies ferrées créent un effet de distance et de profondeur lorsqu'elles se rejoignent à l'horizon. La méthode utilisée par les artistes peintres dans leurs travaux s'applique également pour les images qui se forment dans notre cerveau. Profondeur, lumière et ombre sont créées de la même façon dans l'espace bidimensionnel du cerveau. Plus il y a de détails dans une image, plus elle paraît réaliste et plus celle-ci trompe nos sens. Nous réagissons comme si la profondeur de champ et la distance étaient réelles, comme si une troisième dimension existait. Cependant, toutes les images sont comme les petits carrés qui composent une bobine de film. Le cortex visuel dans le cerveau est extrêmement petit ! Les distances, les images comme les maisons au loin, les étoiles, la lune, le soleil, les avions et les oiseaux dans le ciel - sont toutes stockées dans ce petit espace. Ce qui signifie qu'il n'y a techniquement aucune distance entre un verre que vous pouvez tenir à la main si vous étendez le bras et un avion dans le ciel, vous comprenez qu'il se trouve à des milliers de kilomètres au dessus de vous ; tout ceci se situe sur une seule surface, plus exactement dans le centre sensoriel du cerveau.

Par exemple, un bateau qui disparaît à l'horizon ne se trouve pas en fait à des kilomètres de vous. Le bateau est dans votre cerveau. Le rebord de la fenêtre que vous regardez, ce peuplier face à votre fenêtre, la route qui passe devant chez vous, la mer et le bateau sur la côte se trouvent dans le centre visuel de notre cerveau, sur une surface bidimensionnelle. Exactement comme le peintre peut représenter cette sensation de distance par un jeu de proportions, de couleurs, d'ombre, de lumière et de perspective sur sa toile en deux dimensions, de la même façon cette sensation de distance peut également se former dans notre cerveau. En conclusion, le fait que nous ayons l'impression que les objets soient éloignés ou proches ne devrait pas nous leurrer, car la distance est une sensation comme tous les autres sens.