Why do we see illusions? I'm going to tell you about some of my research, where I provided evidence for a different kind of hypothesis than the one that might be in the book on your coffee stand. Alright, so let's look at one of the illusions here. And this is a stand-in for many, many kinds of illusions that are explained by this hypothesis. I'm just going to walk through it for this particular one. As usual in these things, these two lines are, in fact, parallel, but you perceive them to bow outwards at their centers. At the center where those radial lines are, it's wider in your visual field than the parts above and below. And this is remarkable, because it's a remarkably simple stimulus. It's just a bunch of straight lines. Why should one of the most complicated objects in the universe be unable to render this incredibly simple image? When you want to answer questions like this, you need to ask, well, what might this mean to your brain? And what your brain is going to think this is, is not some lines on a page. Your brain has evolved to handle the kinds of natural stimuli that it encounters in real life. So when does the brain encounter stimuli like this? Well, it seems a bit odd, but in fact, you've been encountering this stimulus all day long. Whenever you move, whenever you move forward, in particular. When you move forward, you get optic flow, flowing outwards in your visual field, like when the Enterprise goes into warp. All of these objects flow outwards and they leave trails, or blur lines, on your retina. They're activating mini-neurons all in a row. So, this is a version of what happens in real life and this another version of what happens in real life all the time. In fact, cartoonists know about this. They put these blur lines in their cartoons and it means to your brain: motion. Now, it's not that in real life you see blur lines. The point is that it's the stimulus at the back of your eye that has these optic blurs in them, and that's what tells your brain that you're moving. When you move forward, your eyes fixate like cameras, like snapshot cameras, it fixates, it fixates, little (Snapshot sound) camera shots, and each time it fixates when you're moving forward, you get all this flowing outwards. So when you take a fixation, you end up with this weird optic blur stuff, and it tells you the direction you're moving. Alright, that's half the story. That's what this stimulus means. It means that your brain thinks, when it's looking at the first image, that you're actually on your way, moving towards the center. It still doesn't explain why you should perceive these straight lines as bowed outwards. To understand the rest of the story, you have to understand that our brains are slow. What you would like is that when light hits your eye, then -- ping! -- immediately you have a perception of what the world is like. But it doesn't work that way. It takes about a tenth of a second for your perception to be created. And a tenth of a second doesn't sound very long, but it's a long time in normal behaviors. If you're moving just at one meter per second, which is fairly slow, then in a tenth of second, you've moved 10 centimeters. So if you didn't correct for this delay, then anything that you perceived to be within 10 centimeters of you, by the time you perceived it, you would have bumped into it or just passed it. And of course, this is going to be much worse -- (Laughter) it's going to be much worse in a situation like this. Your perception is behind. What you want is that your perception should look like this. You want your perceptions at any time T to be of the world at time T. But the only way your brain can do that, is that it has to, instead of generating a perception of the way the world was when light hit your retina, it has to do something fancier. It can't passively respond and create a best guess, it has to create a best guess about the next moment. What will the world look like in a tenth of a second? Build a perception of that, because by the time your perception of the near future occurs in your brain, the near future will have arrived and you'll have a perception of the present, which is what you want. In my research, I provided a lot of evidence -- and there's other research areas that have provided evidence -- that the brain is filled with mechanisms that try to compensate for its slowness. And I've shown that huge swaths of illusions are explained by this, this just being one example. But let me finish by saying, how exactly does this explain this particular example? So, the question, really, we have to ask is: how do those two vertical lines in that first stimulus, how do they change in the next moment were I moving towards the center, that all those optical lines are suggesting that I'm moving. What happens to them? Well, let's imagine. Imagine you've got a doorway. You've got a doorway. Imagine it's a cathedral doorway, to make it more concrete -- it'll be helpful in a second. When you're very far away from it, the sides are perfectly parallel. But now imagine what happens when you get closer. It all flows outwards in your visual field, flowing outwards. But when you're really close -- imagine the sides of the doorway are here and here, but if you look up at this cathedral doorway and do your fingers like this, the sides of the doorway are going up, like railroad tracks in the sky. What started off as two parallel lines, in fact, bows outwards at eye level, and doesn't go outwards nearly as much above. So in the next moment, you have a shape that's more like this next picture. The projective geometry -- that is, the way the things project, in fact, change in this way in the next moment. So when you have a stimulus like this, well, your brain has no problem, there's just two vertical lines and no cues that there'll be a change in the next moment, so just render it as it is. But if you add cues -- and this is just one of many kinds of cues that can lead to these kinds of illusions, this very strong optic blur cue -- then you're going to perceive instead exactly how it will appear in the next moment. All of our perceptions are always trying to be about the present, but you have to perceive the future to, in fact, perceive the present. And these illusions are failed perceptions of the future, because they're just static images on the page, they're not changing like in real life. And let me just end by showing one illusion here. If I can, I'll quickly show two. This one's fun. If you just fixate at the middle there, and make stabbing motions with your head, looming towards it like this. Everybody do that. Make short, stabbing motions. Because I've added blur to these optic flow lines, your brain says, "They're probably already moving, that's why they're blurry." When you do it, they should be bursting out in your visual field faster than they should. They shouldn't be moving that much. And a final one I'll just leave in the background is this. Here are the cues of motion, the kinds of cues that you get on your retina when things are moving. You don't have to do anything -- just look at it. Raise your hand if things are moving when they shouldn't be. It's weird, right? But what you have now are the cues that, from your brain's point of view, you have the stimulus on your eyes, like, "Oh, these things are moving." Render a perception of what they'll do in the next moment -- they should be moving and they should have shifted. Alright, thank you very much. (Applause)
Pourquoi voit-on des illusions ? Je vais vous parler de certaines de mes recherches dans lesquelles j'ai fourni les preuves pour une hypothèse d'un genre différent de celle qui est peut-être dans le livre sur votre table basse. Bon, examinons une de ces illusions ici. Elle représente de très nombreuses sortes d'illusions qui s'expliquent par cette hypothèse. Je vais l'expliquer. Comme d'habitude avec ces choses-là, ces deux lignes sont en fait parallèles, mais vous les voyez se courber vers l'extérieur en leurs centres. Au centre où ces lignes radiales se trouvent, c'est plus large dans votre champ visuel que les parties supérieures et inférieures. Et c'est remarquable parce que c'est un stimulus remarquablement simple. C'est juste un tas de lignes droites. Pourquoi un des objets les plus compliqués dans l'univers devrait-il être incapable d'afficher cette image incroyablement simple ? Quand vous voulez répondre à des questions comme ça, vous devez vous demander, « Qu'est-ce que ça pourrait vouloir dire pour votre cerveau ? » Et votre cerveau va penser qu'il ne s'agit pas de quelques lignes sur une page, votre cerveau a évolué pour gérer le genre de stimuli naturels qu'il rencontre dans la vraie vie. Alors, quand le cerveau rencontre-t-il de tels stimuli ? Eh bien, ça semble un peu étrange, mais en fait, vous rencontrez ce stimulus toute la journée. Chaque fois que vous vous déplacez, chaque fois que vous avancez en particulier. Quand vous avancez, vous recevez un flux optique, qui file vers l'extérieur dans un champ individuel comme quand l'USS Entreprise passe en vitesse de distorsion. Tous ces objets filent vers l'extérieur et ils laissent des traînées ou des lignes floues sur votre rétine. Ils activent des mini-neurones en chaîne. Donc, c'est une version de ce qui se passe dans la vraie vie et voici autre version de ce qui se passe dans la vraie vie tout le temps. En fait, les dessinateurs le savent. Ils mettent ces lignes floues dans leurs dessins animés et pour votre cerveau, ça signifie un mouvement. Il n'y a pas que dans la vraie vie qu'on voit des lignes floues, le fait est que c'est le stimulus à l'arrière de votre œil qui contient tous ces flous optiques et c'est ce que dit à votre cerveau que vous êtes en déplacement. Lorsque vous déplacez vers l'avant, vos yeux se focalisent comme des appareils photos, comme les appareils photos à instantanés, il fixe, il fixe, de petits instantanés, et chaque fois qu'il fixe, lorsque vous vous déplacez vers l'avant, tout s'écoule vers l'extérieur. Donc quand vous fixez quelque chose, vous vous retrouvez avec ce flou optique bizarre et ça vous indique la direction dans laquelle vous vous déplacez. Bon, c'est la moitié de l'histoire. C'est ce que signifie ce stimulus. Il signifie que votre cerveau pense, quand il regarde la première image que vous êtes effectivement en déplacement vers le centre. Ça n'explique toujours pas pourquoi vous devriez percevoir que ces lignes droites se courbent vers l'extérieur. Pour comprendre le reste de l'histoire, vous devez comprendre que notre cerveau est lent. Ce que vous voudriez, c'est que lorsque la lumière frappe votre œil, ping ! Immédiatement, vous avez une perception de ce à quoi ressemble le monde. Mais il ne fonctionne pas comme ça. Il faut environ un dixième de seconde pour que votre perception soit créée. Et un dixième de seconde, ça ne semble pas très long, mais c'est long dans des comportements habituels. Si vous vous déplacez à seulement un mètre par seconde, ce qui est assez lent, puis en un dixième de seconde, vous vous êtes déplacé de dix centimètres. Donc, si vous ne corrigez de ce décalage, alors tout ce que vous avez perçu comme étant à dix centimètres de vous, au moment où vous l'avez perçu vous vous seriez cogné dedans ou vous l'auriez simplement dépassé. Et bien sûr, ce sera bien pire, ce sera bien pire dans une telle situation. Votre perception est derrière. Ce qu'il vous faut, c'est que votre perception ressemble à ça. Vous souhaitez que vos perceptions, à tout moment, « t », soient du monde au moment « t ». Mais la seule façon de faire ça pour votre cerveau, c'est qu'il doit, au lieu de générer une perception ce qu'était le monde quand la lumière a atteint la rétine, il doit faire quelque chose de plus sophistiqué. Il ne peut pas répondre passivement et créer une estimation optimale, il doit créer une idée optimale de l'instant d'après. À quoi le monde ressemblera-t-il dans un dixième de seconde ? En construire une perception parce qu'au moment où votre perception de l'avenir proche se produit dans votre cerveau, l'avenir proche se sera déjà produit et vous aurez une perception du présent, et c'est ce qu'il vous faut. Dans mes recherches, j'ai donné beaucoup d'éléments de preuve, et d'autres domaines de recherche ont apporté des preuves, que le cerveau est rempli de ces sortes de mécanismes qui tentent de compenser sa lenteur. Et j'ai montré que ça explique des tas d'illusions et ceci n'est qu'un exemple. Mais je voudrais finir en disant : comment ceci explique-t-il précisément cet exemple particulier ? La question qu'il faut vraiment se poser, c'est comment ces deux lignes verticales dans ce premier stimulus, changent-elles à l'instant suivant si je devais avancer vers le centre vers lequel toutes ces lignes optiques suggérent que je me déplace, qu'est-ce qui leur arrive ? Eh bien, nous allons l'imaginer. Imaginez que vous avez une porte. Vous avez une porte, et imaginez que c'est une porte de cathédrale juste pour rendre tout ça plus concret, ce sera utile ensuite. Quand vous en êtes très loin, les côtés sont parfaitement parallèles. Mais maintenant, imaginez ce qui se passe quand vous vous rapprochez. Quand vous êtes vraiment près, tout s'écoule vers l'extérieur dans votre champ visuel, s'écoulant vers l'extérieur, mais quand vous êtes vraiment près, imaginez que les côtés de la porte sont ici et ici mais si vous levez les yeux sur cette porte de cathédrale et vous faites ça avec vos doigts, les montants de la porte s'élèvent comme une voie ferrée dans le ciel. Ce qui a commencé comme deux lignes parallèles s'incline en fait vers l'extérieur au niveau des yeux et ne va pas autant vers l'extérieur au-dessus. Donc, dans l'instant d'après, vous avez une forme qui ressemble plus à cette image suivante. Elle finit en fait, la géométrie projective, la façon dont les choses projettent en fait, change de cette façon dans l'instant d'après. Ainsi, lorsque vous avez un stimulus comme ceci, eh bien, votre cerveau n'a pas de problème, il n'y a que deux lignes verticales et il n'y a aucun indice qu'il va y avoir un changement dans l'instant d'après, alors il le rend tel qu'il est. Mais si vous ajoutez des indices, et c'est juste un parmi de nombreux types d'indices qui peuvent conduire à ce genre d'illusions, cet indice de flou optique très fort, alors au lieu de ça, vous allez percevoir exactement comment il s'affichera à l'instant d'après. Toutes nos perceptions essaient toujours de montrer le présent, mais il faut percevoir l'avenir en effet, pour percevoir le présent. Et ces illusions sont des perceptions défaillantes de l'avenir parce que ce ne sont que des images statiques sur une page, elles ne changent pas comme dans la vraie vie. Et je voudrais juste conclure en montrant une illusion ici, et si c'est possible, je vais vous en montrer deux rapidement. Celle-ci est amusante. Si vous fixer au milieu, là, et que vous balancez votre tête d'avant en arrière comme ça. Tout le monde, faites ça. Donnez des coups de tête courts. Parce que j'ai ajouté du flou à ces lignes de flux optique, votre cerveau dit, « elles sont probablement déjà en mouvement, c'est pourquoi elles sont floues. » Quand vous faites ça, elles doivent éclater dans votre champ visuel plus vite qu'elles ne le devraient. Elles ne devraient pas se déplacer tant que ça. Et une dernière, que je vais juste laisser en arrière-plan : voici les indices du mouvement, le genre d'indices que vous recevez sur votre rétine quand les choses bougent. Vous n'avez rien à faire cette fois-ci, il suffit de regarder. Et beaucoup d'entre vous, levez la main, si les choses bougent alors qu'elles ne devraient pas. C'est bizarre, non ? Mais ce que vous avez maintenant, ce sont les indices, qui font que du point de vue de votre cerveau, vos yeux, vous avez le stimulus sur vos yeux qui dit : « Oh, ces choses bougent. » Rendre une perception de ce qu'ils vont faire à l'instant d'après. L'instant d'après, elles doivent être en mouvement et elles devraient avoir changé. Très bien, merci beaucoup.