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L' «impression d'élévation» que l'on perd sur une... (Shutterstock, bikeriderlondon)

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L' «impression d'élévation» que l'on perd sur une image vient surtout du fait que l'appareil photo capte la lumière à partir d'un objectif unique - d'un seul «oeil», si l'on préfère. Ce n'est pas pour faire joli que nous avons deux yeux orientés dans la même direction, mais pour améliorer notre perception de la profondeur.

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(Québec) «Je commencerai en m'excusant à l'avance de mon ignorance. Voici ma question : la lumière est, selon tout ce que j'entends depuis mon enfance, ce qui est le plus rapide dans l'Univers, mais alors comment expliquer que les astrologues, munis de leurs supertélescopes, nous parlent d'étoiles à des centaines ou des milliers d'années-lumière. Est-ce que la vision a une vitesse, est-ce que le véhicule fourni par ces télescopes multiplie des milliers de fois cette vitesse?» demande Alain Pilote, de Beauport.

Cher Monsieur Pilote (et ce qui suit vaut pour bien d'autres, puisque nous recevons souvent des questions dans lesquelles les gens s'excusent d'ignorer la réponse), vous n'avez absolument rien à vous faire pardonner. A-rien, nothing, nada, netchego. Personne ne sait tout. Tout le monde - vous, l'auteur de ces lignes, des pires décrocheurs jusqu'aux plus grands savants - tout le monde ignore des tonnes de choses. En français élégant, on appelle ça «la condition humaine». C'est terriblement frustrant parce qu'on ne peut jamais s'en extirper tout à fait, même si, heureusement, on peut finir par s'instruire suffisamment pour jeter un oeil dehors. Mais il n'y a rien de mal là-dedans, ni de honte à poser des questions pour apprendre. Bien au contraire : en ce qui nous concerne, c'est le jour où l'on choisit de rester dans son ignorance sans rien faire que l'on doit s'excuser.

Or donc... La vision et sa vitesse... La vision elle-même n'a aucune vitesse. Même si, dans l'expérience quotidienne qu'on en a, on peut avoir l'impression que notre perception «part» de nous et finit par «atteindre» les objets qui nous entourent, c'est en fait l'inverse qui se produit. L'oeil est un capteur : il ne va pas chercher la lumière, il ne fait que la recevoir et la transformer en influx nerveux afin que le nerf optique les relaie ensuite au cerveau.

C'est plutôt la lumière qui a une vitesse, et c'est effectivement la plus grande qui puisse possiblement exister dans l'Univers : 299 792,5 kilomètres par seconde. Cela signifie, par exemple, que la lumière produite par le Soleil prend environ huit minutes et tiers pour nous parvenir - la distance entre la Terre et son étoile étant de 150 millions de kilomètres. Ainsi, nous voyons le Soleil tel qu'il était il y a huit minutes.

Et la même chose vaut pour les étoiles. Parmi celles qui sont visibles à l'oeil nu, les plus proches de la Terre sont Alpha du Centaure A et B, deux étoiles orbitant l'une autour de l'autre à environ4,3 années-lumière de nous - une année-lumière étant la distance que parcourt la lumière en un an, soit 299792,5 km/s X 60 s/min X 60 min/h X 24h/j X 365 j/an = 9,5 milliers de milliards de kilomètres environ. Nous les voyons donc telles qu'elles étaient il y a quatre ans et quatre mois et, si elles venaient à s'éteindre demain matin, nous ne le saurions pas avant le printemps 2019.

Ce que les télescopes font n'est rien d'autre que de grossir les objets lointains, d'amplifier leur lumière. C'est pour cette raison qu'ils nous permettent de voir des étoiles extrêmement lointaines, à des milliards d'années-lumière et qui sont totalement impossibles à voir à l'oeil nu. L'objet le plus éloigné que l'on n'ait jamais observé est une galaxie qui est située à 13,1 milliards d'années-lumière d'ici - ce qui est remarquable puisque l'âge de l'Univers est d'environ 13,8 milliards d'années -, une découverte annoncée l'an dernier.

Ou, enfin, il serait peut-être plus juste de dire que cette galaxie était située à 13,1 milliards d'années d'ici, puisque, les étoiles ayant une durée de vie de quelques milliards d'années au plus, il est bien possible que ce qui a été observé en 2013 n'existe plus.

«Quand on regarde un reportage sur le ski alpin à la télévision, une photographie d'une pente de ski ou d'une montagne, on n'a pas la véritable impression de l'élévation et du côté abrupt de la réalité. Il y a une énorme différence entre l'image et la réalité sur place. Cela est-il causé par la distorsion des lentilles?» demande Michel Beaumont, de Québec.

Il y a probablement deux facteurs qui entrent en jeu, ici. D'abord, évidemment, le fait d'être sur place ou non peut faire une bonne différence sur nos perceptions, sur le regard que l'on pose sur une scène. La charge émotive qu'il y a à contempler 50 mètres de vide sous ses pieds est tout simplement absente si l'on regarde le même vide sur un écran.

Cela dit, cependant, l'«impression d'élévation» que l'on perd sur une image vient surtout du fait que l'appareil photo capte la lumière à partir d'un objectif unique - d'un seul «oeil», si l'on préfère. Ce n'est pas pour faire joli que nous avons deux yeux orientés dans la même direction, mais bien pour améliorer notre perception de la profondeur. La question de savoir pourquoi nos ancêtres avaient besoin de si bien jauger les distances fait encore l'objet de débats, mais disons que les espèces qui ont cette caractéristique sont, typiquement, soit des animaux arboricoles, soit des prédateurs.

Les animaux qui ont un oeil de chaque côté de la tête, eux, sont habituellement des proies. Ce n'est évidemment pas une règle absolue - il n'y en a pas, en biologie -, mais on comprend quand même aisément pourquoi des animaux devant constamment être aux aguets ont «choisi» (évolutivement parlant) de sacrifier une perception fine des distances pour avoir une vue panoramique sur leurs environs.

Ils demeurent tout de même capables de jauger les distances, par exemple par le fait que les objets éloignés paraissent «par-dessus» ceux qui sont plus proches, mais il reste que la vision stéréoscopique - le fait de voir à partir de deux points différents, même s'ils ne sont pas très espacés - donne un outil supplémentaire, et un excellent, pour percevoir la profondeur.

Et c'est pour cette raison que les photos de ski dont parle notre lecteur rendent si mal «l'impression d'élévation» : parce qu'elles nous font voir un peu comme voient les lièvres.

Source : CHRISTOPHER P. HEESY. «Seeing in Stereo: The Ecology and Evolution of Primate Binocular Vision and Stereopsis», Evolutionary Anthropology, 2009. http://goo.gl/2FC5Al

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