Ce qui est loin est petit : l’effet tunnel

Le principe d’éloignement.

Le phénomène de perspective découle d’une seule règle que nous pouvons tirer de notre expérience personnelle et que nous vérifions constamment :
Ce qui est loin est plus petit que ce qui est proche.

Lorsqu’un objet est très proche, il bouche pratiquement toute la vue.
On le voit très très gros.
Plus on s’éloigne de cet objet, moins il bouche la vue, plus il semble petit.
C’est l’histoire de l’arbre qui cache la forêt.
Si vous vous éloignez de l’arbre, il parait moins large et vous découvrez toute la forêt qui se trouve derrière.
C’est ce que j’appellerai le principe d’éloignement.

Pourquoi les objets éloignés nous semblent plus petits ?

C’est assez simple à comprendre.
Les objets sont éclairés par une source lumineuse (soleil, lampe, feu, , .).
Cette lumière ambiante est réfléchie par la surface des les objets en prenant les caractéristiques propres à ces objets.
C’est cette lumière structurée qui comporte des informations sur l’objet que l’oeil enregistre.

On notera au passage, que dans le cas d’un écran informatique, c’est lui qui génère sa propre lumière sous forme de pixels lumineux.

A ce stade, notre oeil se comporte comme un appareil photo.
Il reçoit les rayons lumineux émis par l’objet à travers le cristallin ( l’objectif) et les capte sur la rétine (pellicule, ou capteur sur un appareil numérique).
Le cristallin grâce à sa forme concave (bombée) , tout comme une lentille, a le pouvoir de concentrer les rayons en son centre (le foyer). Un peu comme on peut en faire l’expérience avec une loupe qui concentre les rayons du soleil.

On comprend très bien cela par un petit schéma qui montre comment se comportent les rayons lumineux projetés sur la rétine.

Les deux bonhommes de neige sont parfaitement identiques et ont la même taille.
Le bonhomme A est plus proche que le bonhomme B.
L’angle de vue qui l’enveloppe A (rayons lumineux rouges) est plus grand que celui de B (rayons lumineux verts) .
Le cristallin qui agit comme une lentille renvoie cette image suivant le même angle.
Sur la rétine, il provoque une image plus grande pour A que pour B.

On notera que le cristallin renvoie une image inversée, tout comme une lentille d’appareil photo.
L’inversion de fait de haut en bas, mais également de gauche à droite.
C’est le cerveau qui se débrouillera pour redresser tout ça, en même temps qu’il gèrera le relief avec l’image perçue par l’autre oeil.
Mais cette histoire là, je vous la réserve pour plus tard.

On notera sur le schéma que les proportions ont été faussées pour que l’illustration soit lisible, mais le principe reste exact.
Quant aux rayons lumineux, désolé pour les puristes, c’est un peu plus compliqué que ça, mais ceci n’est pas un cours d’optique géométrique.

Pourquoi les lignes parallèles semblent se rejoindre à l’infini ?

On a tous fait l’expérience des rails de chemin de fer qui de rejoignent à l’horizon.
Or, comme on l’a appris à l’école, les droites parallèles sont des droites qui ne se croisent jamais.


Sur l’illustration; chaque rail conserve le même écartement par rapport à l’autre, donc ils ne devraient pas se croiser.
En France et dans une grande partie de l’Europe, l’écartement entre les rails est fixé à 1,435 m.

Cette impression de rapprochement est simplement dû au principe d’éloignement que nous avons évoqué plus haut :
ce qui est loin est plus petit que ce qui est proche.

Dans la réalité, les traverses sont toute identiques, mais celles qui sont plus éloignées nous paraissent plus petites.
Donc, si on prend la photo d’une voie ferrée, la traverse qui se trouve à 1 km va paraître très petite par rapport à la première qui est à quelques mètres.
Tellement petite qu’on ne voit plus qu’un point.
On aura donc l’impression que les rails se rejoignent.

L’effet tunnel.

Ce phénomène de rapprochement se produit également dans le sens vertical.

Les 2 rampes de lumières de ce tunnel se rejoignent dans le sens horizontal, la route se rétrécit jusqu’à ne devenir qu’un point, mais on voit aussi le plafond se rapprocher de la route et tout l’ensemble ne devenir qu’un point à l’infini.

De plus, si on regarde les murs du tunnel, on peut y déceler les rangées de carrelage qui convergent également vers ce même point infini.

Cet exemple est une perspective frontale où toutes les parallèles qui composent la photo convergent vers un point infini qui se trouve dans l’axe du regard de l’observateur.
C’est aussi l’axe de visée de la prise de vue.

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