Beau Lotto: Les illusions d'optique montrent comment nous voyons

Je vais commencer avec un jeu. Et pour gagner ce jeu, tout ce que vous avez à faire est de voir la réalité devant vous telle qu'elle est vraiment. D'accord? Donc, nous avons ici deux panneaux, avec des points de couleur. Et une de ces couleurs est la même sur les deux panneaux. OK? Et vous devez me dire laquelle.

Réduisons le choix à le gris, le vert, et, disons, l'orange. Donc, à main levée -- on va commencer avec le plus facile -- À main levée: combien pensent que c'est le gris? Vraiment? OK. Combien pensent que c'est le vert? Et maintenant, combien pensent que c'est l'orange? Assez équilibré.

Voyons ce qu'est la réalité. Voici l'orange. (Rires) Voici le vert. Et voici le gris. (Rires) Donc, ceux d'entre vous qui ont vu ça, sont de parfaits réalistes. D'accord? (Rires)

À vrai dire, c'est assez étonnant, non? Parce que presque tous les systèmes vivants ont développé la capacité de détecter la lumière d'une manière ou d'une autre. Donc, pour nous, voir la couleur est une des choses les plus simples que le cerveau fait. Et pourtant, même à ce niveau fondamental, tout est dans le contexte. Ce dont je veux parler ce n'est pas que tout est dans le contexte, mais pourquoi tout est dans le contexte. Parce que c'est en répondant à cette question qu'on apprend non seulement pourquoi nous voyons ce que nous voyons, mais qui nous sommes en tant qu'individus, et qui nous sommes en tant que société.

Mais d'abord, nous devons poser une autre question, qui est, "À quoi sert la couleur?" Et plutôt que de vous le dire, je vais juste vous le montrer. Vous avez ici une scène de jungle. Et vous voyez les surface en fonction de la quantité de lumière qu'elles reflètent. Est-ce qu'il y a quelqu'un qui voit le prédateur qui va vous sauter dessus? Et si vous ne l'avez pas encore vu, vous êtes mort. Correct? (Rires) Est-ce que quelqu'un le voit? Quelqu'un? Non? Maintenant, voyons les surfaces en fonction de la qualité de la lumière qu'elles reflètent. Et maintenant vous le voyez.

Donc, la couleur nous permet de voir les similarités et les différences entre les surfaces, selon le spectre complet de la lumière qu'elles reflètent. Mais ce que vous venez de faire est, en de nombreux points, mathématiquement impossible. Pourquoi? Parce que, comme nous le dit Berkeley, nous n'avons pas d'accès direct à notre monde physique, autre qu'à travers nos sens. Et la lumière qui tombe sur nos yeux est déterminée par de multiple choses dans le monde -- pas juste la couleur des objets, mais aussi la couleur de leur illumination, et la couleur de l'espace entre nous et ces objets. Changez n'importe lequel de ces paramètres, et vous changez la couleur de la lumière qui arrive à votre oeil.

C'est un énorme problème parce que ça signifie que la même image pourrait avoir une infinité de sources possibles dans le monde réel. Laissez-moi vous montrer ce que je veux dire. Imaginez que ceci est le fond de votre oeil. Et ceci sont deux projections du monde. Elles sont identiques en tout point. Identiques en forme, taille, contenu spectral, Elles sont les mêmes, autant que votre oeil puisse dire. Et pourtant elles viennent de deux sources complètement différentes. Celle de droite vient d'une surface jaune, dans l'ombre, orientée vers la gauche, vue à travers un médium rosâtre. Celle de gauche vient d'une surface orange, sous une lumière directe, orientée vers la droite, vue à travers une sorte de médium bleuté. Des significations complètements différentes, qui donnent naissance à exactement la même information rétinienne. Et pourtant c'est uniquement cette information rétinienne que nous recevons.

Alors comment diable arrivons nous à voir? Si vous retenez une seule chose de ces 18 prochaines minutes, retenez ceci: la lumière qui arrive dans votre oeil, l'information sensorielle, n'a pas de sens. Parce qu'elle pourrait littéralement vouloir dire n'importe quoi. Et ce qui est vrai de l'information sensorielle est vrai de l'information en général. Il n'y a pas de sens inhérent à l'information. C'est ce que nous faisons de cette information qui à de l'importance.

Alors, comment faisons nous pour voir? Eh bien, nous apprenons à voir. Ainsi, le cerveau a développé les mécanismes pour trouver les structures, trouver les relations dans l'information, et associer ces relations à un sens comportemental, une signification, en interagissant avec le monde. Nous sommes très conscients de cela sous la forme d'attributs plus cognitifs, comme le langage. Donc, je vais vous donner quelques chaînes de lettres. Et je voudrais que vous me les lisiez, si vous pouvez.

Audience: "Pouvez vous lire ça?" "Vous ne lisez pas ça." "Que lisez vous?"

Beau Lotto: "Que lisez vous?" La moitié des lettres sont manquantes. Correct? À priori, il n'y a pas de raison pour qu'un "H" doive venir entre ce "W" et ce "A". Mais vous en mettez un là. Pourquoi? Parce que dans les statistiques de votre expérience passée il aurait été utile d'en faire autant. Donc vous le refaites. Et pourtant, vous ne placez pas de lettre après ce premier "T". Pourquoi? Parce que ça n'aurait pas été utile dans le passé. Donc vous ne le refaites pas.

Donc laissez moi vous montrer à quelle vitesse nos cerveaux peuvent redéfinir la normalité. Même pour la chose la plus simple que fait le cerveau, qui est la couleur. Donc, si vous pouviez réduire les lumières. Je veux d'abord que vous remarquiez que ces deux scènes de désert sont physiquement identiques. L'une est simplement la symétrique de l'autre. D'accord? Maintenant je veux que vous regardiez ce point entre le vert et le rouge. D'accord? Et je veux que vous fixiez ce point. Ne regardez nulle part d'autre. Et nous allons regarder ça pendant à peu près 30 secondes. ce qui est un peu un suicide dans une conférence de 18 minutes. (Rires)

Mais je veux vraiment que vous appreniez. Et je vous dirais -- ne regardez pas ailleurs -- et je vous dirais ce qui se passe dans votre tête. Votre cerveau est en train d'apprendre; Il apprend que le côté droit de son champ visuel est éclairé en rouge; le côté gauche de son champ visuel est éclairé en vert. C'est ce qu'il est en train d'apprendre. D'accord? Maintenant, quand je vous le dirais, je veux que vous regardiez le point entre les deux scènes de désert. Faîtes le maintenant. (Rires) Je peux ravoir les lumières?

Je déduis de votre réaction qu'elles n'ont plus l'air semblables? (applaudissements) Pourquoi? Parceque votre cerveau voit la même information comme si la droite était encore éclairée en rouge et la gauche encore éclairée en vert. C'est votre nouvelle normale.

Donc, qu'est-ce que cela signifie pour le contexte? Cela veut dire que je peux prendre ces deux carrés identiques, et je peux les placer dans des environnement clair et sombre. Et maintenant celui qui est entouré de sombre semble plus clair que celui entouré de clair. Ce qui est significatif n'est pas simplement l'environnement clair ou sombre. C'est ce que ce clair et sombre signifiait pour votre comportement dans le passé.

Je vais vous montrer ce que je veux dire. Ici nous avons l'exacte même illusion. Nous avons deux carreaux identiques, à gauche, un entouré de sombre, un entouré de clair. Et la même chose là bas à droite. Maintenant, je vais réviser ces deux scènes. Mais je ne vais rien changer dans ces boîtes, à part leur signification. Et voyons ce qui arrive à votre perception.

Remarquez que sur la gauche les deux carreaux ont l'air quasiment opposés: un très blanc et un très foncé. D'accord? Par contre, à droite, les deux carreaux ont l'air presque identiques. Et pourtant il y en a toujours un entouré de sombre, et un entouré de clair. Pourquoi? Parce que si le carreau dans cette ombre était effectivement dans l'ombre et renvoyait la même quantité de lumière à votre oeil que celui hors de l'ombre, il faudrait qu'il soit plus réfléchissant -- les simples lois de la physique. Donc vous le voyez comme ça.

Alors qu'à droite, l'information est cohérente avec le cas de ces deux carreaux sous la même lumière. S'ils reçoivent la même lumière, et renvoient la même quantité de lumière vers votre oeil, alors ils doivent refléter également. Donc vous le voyez comme ça. Ce qui veut dire que nous pouvons mettre toute l'information ensemble pour créer des illusions incroyablement fortes.

En voici une que faite il y a quelques années. Et vous remarquerez que vous voyez un carreau brun foncé sur le haut, et un carreau orange vif sur le côté. C'est la réalité que vous percevez. La réalité physique est que ces carreaux sont les mêmes.

Ici vous voyez quatre carreaux gris sur votre gauche, sept carreaux gris sur la droite. Je ne vais rien changer à ces carreaux. Mais je vais révéler le reste de la scène. Et voyez ce qui arrive à votre perception. Le quatre carreaux bleus sur la gauche sont gris. Les sept carreaux jaunes sur la droite sont aussi gris. Ce sont les même. D'accord? Vous ne me croyez pas? Regardons encore.

Ce qui est vrai pour la couleur est aussi vrai pour des perceptions complexes de mouvement. Ici nous avons -- tournons cela -- un losange. Et ce que je vais faire c'est, je vais le tenir ici, et je vais le faire tourner Et pour vous tous, vous le verrez probablement tourner dans cette direction. Maintenant je veux que vous continuiez à le regarder. Bougez vos yeux, clignez, peut-être fermez un oeil. Et soudainement il va basculer, et commencer à tourner dans la direction opposée. Oui? Levez la main si vous y arrivez. Oui? Continuez à cligner. Chaque fois que vous clignez, il va changer. D'accord? Donc je vous demande, dans quelle direction il tourne? Comment le savez vous? Votre cerveau ne sais pas. Car les deux sont également probables. Donc selon où il regarde, il bascule entre les deux possibilités.

Sommes nous les seuls à voir des illusions? La réponse à cette question est non. Même le beau bourdon, avec un cerveau d'à peine un million de cellules, ce qui est 250 fois moins de cellules que vous n'avez dans une rétine, voit des illusions, fait les choses les plus compliquées que même nos ordinateurs les plus sophistiqués ne peuvent faire. Donc dans mon labo, nous travaillons évidemment sur les bourdons. Parce que nous pouvons complètement contrôler leur expérience, et voir comment cela altère l'architecture de leur cerveau. Et nous faisons cela dans ce que nous appelons la Matrice des Abeilles.

Et ici vous avez la ruche. Vous pouvez voir la reine, la grande abeille au milieu. Celles-ci sont ses filles, les oeufs. Et elles font l'aller retour entre cette ruche et l'arène, via ce tube. Et vous allez voir une des abeilles sortir. Vous voyez le petit numéro qu'elle porte? Il y en a une autre qui sort. Elle a un autre numéro sur elle. Bon, elles ne sont pas nées comme ça. C'est vrai? Nous les extrayons, les mettons au frigo, et elles s'endorment. Et là vous pouvez leur coller des petits numéros avec de la superglue. (Rires)

Et maintenant dans cette expérience elles sont récompensées si elles vont aux fleurs bleues. Et elle se posent sur la fleur. Elle mettent leur langue, qui s'appelle un proboscis, et elles boivent de l'eau sucrée. Maintenant elle boit un verre d'eau qui pour vous et moi est grand comme ça, elle va faire ça trois fois, et puis s'envoler. Et parfois elles apprennent à ne pas aller vers le bleu, mais à aller là où les autres abeilles vont. Donc elles se copient les unes les autres. Elles peuvent compter jusqu'à cinq. Elles peuvent reconnaître des visages. Et la voilà qui descend l'échelle. Et elle va entrer dans la ruche, trouver un pot à miel libre, et vomir, et le miel c'est ça. (Rires)

Maintenant souvenez-vous -- (Rires) -- elle est sensée aller vers les fleurs bleus. Mais que font ces abeilles dans le coin en haut à droite? On dirait qu'elles vont vers les fleurs vertes. Alors, est-ce qu'elles se trompent? La réponse à cette question est non. Ce sont en réalité des fleurs bleus. Mais ce sont des fleurs bleus sous une lumière verte. Donc elles utilisent les relations entre les couleurs pour résoudre le puzzle. Ce qui est exactement ce que nous faisons.

Donc, les illusions sont souvent utilisées, particulièrement dans l'art, dans la bouche d'un artiste plus contemporain, "Pour démontrer la fragilité de nos sens." Bon, c'est n'importe quoi. Les sens ne son pas fragiles. Et s'ils l'étaient, nous ne serions pas ici. Au lieu de ça, la couleur nous dit quelque chose de complètement différent, que le cerveau n'a en réalité pas évolué pour voir le monde tel qu'il est. Nous ne pouvons pas. En fait, le cerveau a évolué pour voir le monde tel qu'il était utile de le voir dans le passé. Et nous voyons en redéfinissant continuellement la normalité.

Donc comment pouvons nous prendre cette incroyable capacité de plasticité du cerveau et faire que les gens expérimentent leur monde différemment? Eh bien, une des façons que nous utilisons dans mon labo et studio est de traduire la lumière en du son et nous permettons aux gens d'entendre leur monde visuel. Et ils peuvent naviguer dans le monde en utilisant leurs oreilles.

Voici David, à droite. Et il tient une caméra. À gauche, ce que la caméra voit. Et vous pouvez voir une ligne, une faible ligne qui traverse l'image. Cette ligne est découpée en 32 carrés. Dans chaque carré on calcule la couleur moyenne. Et ensuite on traduit simplement ça en un son. Et maintenant il va se tourner, fermer ses yeux, et trouver une assiette sur le sol, avec ses yeux fermés.

Il la trouve. Etonnant. Non? Donc non seulement pouvons nous créer une prothèse pour les mal voyants, mais nous pouvons aussi étudier comment les gens littéralement donnent un sens au monde. Mais nous pouvons aussi faire quelque chose d'autre. Nous pouvons faire de la musique avec la couleur. Donc, en travaillant avec des enfants, ils ont créé des images, en pensant à ce à quoi les images que vous voyez pourraient ressembler si nous pouvions les écouter. Et puis nous avons traduit ces images. Et voici une de ces images. Et voilà un enfant de six ans qui compose un morceau de musique pour un orchestre à 32 instruments Et voilà à quoi ça ressemble. Donc, un enfant de six ans. D'accord?

Bon, que signifie tout ça? Cela suggère que personne n'est un observateur extérieur de la nature. D'accord? Nous ne sommes pas définis par nos propriétés centrales, par les bits dont nous sommes faits. Nous sommes définis par notre environnement et par notre interaction avec cet environnement -- par notre écologie. Et cette écologie est nécessairement relative, historique et empirique. Donc ce par quoi j'aimerais terminer est ceci par ici. Parce que ce que j'ai essayé de faire vraiment c'est de célébrer l'incertitude. Parce que je pense qu'il n'y a de potentiel pour comprendre qu'à travers l'incertitude.

Donc, si certains parmi vous se sentent encore un peu trop certains, j'aimerais faire celle-ci. Donc, si on peut baisser les lumières. Et ce que nous avons ici -- Tout le monde peut voir 25 surface violettes sur votre gauche, et 25 surfaces, disons, jaunâtres sur votre droite? Bon, maintenant, ce que je veux faire: Je vais placer les neuf surface du milieu sous un éclairage jaune en mettant simplement un filtre derrière elles. Voilà. Maintenant vous voyez que ça change la lumière qui arrive par là. Correct? Parce que la lumière passe maintenant à travers un filtre jaunâtre et ensuite un filtre violet, Je vais faire cela à l'inverse sur la gauche. Je vais placer les neuf du centre sous une lumière violette.

Maintenant, certains d'entre vous remarqueront que le résultat est que la lumière qui sort des neufs centraux à droite, à gauche, est exactement la même que la lumière sortant des neufs centraux à votre droite. D'accord? Oui? Bon. Donc elles sont physiquement les mêmes. Retirons les caches. Maintenant rappelez-vous, vous savez que les neufs centrales sont exactement les mêmes. Elles ont l'air identiques? Non. La question est, "Est-ce une illusion?" Et je vous laisse là dessus. Merci beaucoup. (Applaudissements)