Tpe "les illusions d'optique"

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  • Publié le : 8 octobre 2009
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TPE TERMINALE S 2004-2005

Disciplines concernées : Physique et SVT

Problématique:

Pourquoi et comment les illusions d’optique leurrent-elles les hommes ?

Pourquoi des organes aussi complexes que l’œil et le cerveau sont-ils trompés ?

En quoi nousrenseignent-elles sur le fonctionnement de notre organe principal qu’est le cerveau ?
Plan :

INTRODUCTION

I Les illusions d'optique

1)Illusions géométriques
2)Illusions artistiques
3)Effet de perspective et illusion

II Les mirages

1) Présentation
2) Explications
3)Modélisation

III L'œil et le cerveau

1)L'anatomie de l’œil
2)Formation de l'image sur la rétine
3)Traduction par le cerveau humain

CONCLUSION

SOURCES BIBLIOGRAPHIQUES

INTRODUCTION

Les illusions d’optique sont un phénomène très particulier qui est responsable de nombreux questionnements. De ce fait beaucoup de scientifiques etbeaucoup d’artistes s’y sont intéressés. Les illusions d'optique peuvent être considérées comme des "erreurs systématiques" concernant la perception de la forme, de la couleur, des dimensions ou du mouvement de certains objets. Les architectes grecs en tenaient compte pour donner de parfaites proportions apparentes à leurs temples. À l'époque de la Renaissance, les peintres ont découvert les lois de laperspective, et réalisé des prodiges en matière de trompe-l'œil, créant réellement l'illusion d'objets en relief. Descartes tirait argument des erreurs visuelles pour supposer que, nos sens nous abusant quelquefois de façon manifeste, il pourrait bien se faire qu'ils nous trompent en permanence.

Pourquoi les hommes sont-ils leurrés par ces illusions ? Pourquoi les organes les plus complexes denotre corps sont-ils trompés ? Et en quoi ce phénomène nous renseigne sur le fonctionnement du cerveau ? Nous verrons dans une première partie quelles sont les différentes illusions d’optique. Nous nous intéresserons ensuite au cas particulièrement intéressant des mirages que nous tenterons aussi de modéliser. Nous finirons par la structure et le fonctionnement de l’œil et du cerveau en rapportavec les illusions.

2 I Les illusions d'optique

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4 1) Les illusions géométriques

Nous traiterons dans cette partie les illusions optico- géométriques ; c’est-à-dire les illusions produites par des figures géométriques qui peuvent créer différentes erreurs : les erreurs d’estimations de distances, de directions, de dimensions, de courbures, de formes…

C’est à partir des années 1850que certains scientifiques ou psychologues découvrent des illusions auxquelles ils laisseront leurs noms, comme Delboeuf, Hering, Mûler-Lyer et bien d’autres encore … A la fin du 19eme siècle, il y a environ 200 illusions connues !
Contrairement à ce que l’on pourrait penser les illusions n’ont pas qu’un côté négatif. En effet, bien avant que les scientifiques et psychologues n’expliquentconcrètement les causes de ces illusions, leurs existences étaient connues ! Pour preuve, les architectes de la Grèce antique construisaient leurs monumentaux édifices de telle sorte que même de plusieurs kilomètres de distances, on ne constatait pas l’illusion de déformation créée par les énormes colonnes. Pour cela, ils ont appris à construire des colonnes s’élargissant de plus en plus, ainsi aucunedéformation n’apparaissait.

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On considère qu’il y a 2 éléments dans une illusion géométrique : un élément inducteur qui est la cause de la déformation et un élément test qui subit la déformation.

Voici quelques exemples :

Ici les ronds bleus sont les éléments inducteurs car ce sont eux qui donnent l’impression que les ronds jaunes (éléments test) n’ont pas le même diamètre.
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