Pourquoi nous ne voyons, littéralement, pas les choses de la même façon

De quelle couleur est un arbre, le ciel ou un coucher de soleil ? À première vue, les réponses semblent évidentes. Mais il s'avère que la façon dont les gens voient le monde varie énormément, tant entre individus qu'entre groupes culturels différents.

De nombreux facteurs influencent la façon dont les gens perçoivent les couleurs et en parlent, de la biologie de nos yeux à la façon dont notre cerveau traite ces informations, en passant par les mots que nos langues utilisent pour parler des catégories de couleurs. Il y a beaucoup de place pour les différences, tout au long du processus.

Par exemple, la plupart des gens possèdent trois types de cônes - des récepteurs de lumière dans l'œil qui sont optimisés pour détecter différentes longueurs d'onde ou couleurs de lumière. Mais parfois, une variation génétique peut faire en sorte qu'un type de cône soit différent, voire absent, ce qui entraîne une altération de la vision des couleurs. Certaines personnes sont daltoniennes. D'autres peuvent avoir des superpouvoirs en matière de couleurs.

Notre sexe peut également jouer un rôle dans notre perception des couleurs, de même que notre âge et même la couleur de nos iris. Notre perception peut changer en fonction de l'endroit où nous vivons, de notre date de naissance et de la saison.

Pour en savoir plus sur les différences individuelles dans la vision des couleurs, Knowable Magazine s'est entretenu avec la neuroscientifique visuelle Jenny Bosten de l'université du Sussex en Angleterre, qui a écrit sur le sujet dans la revue Annual Review of Vision Science de 2022. Cette conversation a été modifiée pour des raisons de longueur et de clarté.

Combien y a-t-il de couleurs dans l'arc-en-ciel ?

Physiquement, l'arc-en-ciel est un spectre continu. Les longueurs d'onde de la lumière varient de façon régulière entre deux extrémités de la gamme visible. Il n'y a pas de lignes, pas de discontinuités nettes. L'œil humain peut distinguer bien plus que sept couleurs dans cette gamme. Mais dans notre culture, nous dirions que nous voyons sept catégories de couleurs dans l'arc-en-ciel : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. C'est historique et culturel.

C'est ce que vous avez appris à vos propres enfants, qui ont maintenant 10 et 5 ans ?

Je ne leur ai rien appris sur la couleur parce que je voulais observer ce qu'ils en pensaient naturellement. Comme, par exemple, ma fille, probablement à l'âge de 5 ans, a dit : "On va dans le bâtiment bleu ?" Pour moi, il avait l'air blanc. Mais il était éclairé par une lumière bleu ciel. Il y a aussi une anecdote que j'ai entendue - je ne sais pas s'il existe des preuves solides à ce sujet - selon laquelle les enfants peuvent parfois appeler le ciel blanc au départ, puis apprendre plus tard à le percevoir comme bleu. J'étais intéressé par l'observation de toutes ces choses potentielles chez mes propres enfants.

Il est certain que la plupart des gens dans le monde s'accordent en général sur les couleurs principales, de base, comme le rouge, le jaune et le bleu. N'est-ce pas le cas ?

Il existe plusieurs grands ensembles de données sur la catégorisation des couleurs dans les différentes cultures. Et le consensus est qu'il y a des points communs. Cela implique qu'il pourrait y avoir des contraintes biologiques sur la façon dont les gens apprennent à catégoriser les couleurs. Mais toutes les cultures n'ont pas le même nombre de catégories. Il est donc également suggéré que les catégories de couleurs sont culturelles et que les cultures connaissent une sorte d'évolution en termes de couleurs. Une langue peut initialement ne faire que deux ou trois distinctions entre les couleurs, puis ces catégories deviennent de plus en plus complexes au fil du temps.

Dans certaines langues, comme l'ancien gallois par exemple, aucune distinction n'est faite entre le bleu et le vert - ils entrent tous deux dans une sorte de catégorie "grue". Dans d'autres langues, une distinction est faite entre deux termes de base pour désigner le bleu : En russe, c'est siniy pour le bleu foncé et goluboy pour le bleu plus clair. Les locuteurs qui font cette distinction perçoivent-ils réellement les couleurs différemment ? Ou s'agit-il simplement d'une question linguistique ? Je pense que le jury n'est pas encore fixé sur cette question.

Il y a eu un débat explosif en ligne en 2015 au sujet de "La robe", et si elle était blanche et or ou bleue et noire. Pourquoi les gens la voyaient-ils si différemment ?

Les scientifiques se sont beaucoup intéressés à cette image particulière, aussi. Et il y a eu beaucoup de recherches à ce sujet : il y a même un numéro spécial d'une revue consacré à la robe. Un consensus s'est dégagé sur le fait que la façon dont on voit la robe dépend largement de l'éclairage qu'on lui attribue. Ainsi, les personnes qui la voient bleue et noire voient la robe comme éclairée par une lumière jaunâtre. Et les personnes qui la voient blanche et dorée la voient plus faiblement éclairée par une lumière bleutée, plus sombre. En fin de compte, c'est le cerveau qui porte un jugement sur le type d'éclairage de la robe.

Mais la question est alors de savoir pourquoi certaines personnes pensent que la robe est éclairée par un jaune vif, et d'autres par un bleu plus pâle. Cela peut être dû à votre propre expérience des différentes conditions d'éclairage, et à celles qui vous sont les plus familières - que vous soyez habitué à la lumière bleue des LED ou à la lumière chaude du soleil, par exemple. Mais cela peut aussi être influencé par d'autres facteurs comme, par exemple, les changements qui se produisent dans vos yeux avec l'âge.

Différentes personnes ont interprété la célèbre photo de "la robe" de 2015 de différentes manières, en fonction de la situation d'éclairage supposée par leur cerveau. Certaines personnes l'ont vue comme une robe bleue et noire éclairée par une lumière chaude ; d'autres l'ont vue comme une robe blanche et dorée éclairée par une lumière froide.

L'une des raisons les plus évidentes pour lesquelles les gens peuvent voir les couleurs différemment est que leurs cônes peuvent être différents : il peut y avoir des variations génétiques qui affectent la biologie des détecteurs de lumière dans leur œil. Combien de variations de ce type existe-t-il ?

Il y a beaucoup, beaucoup de combinaisons. Il y a trois types de cônes. Nous en savons plus sur la variation de deux d'entre eux : ceux qui détectent les grandes et moyennes longueurs d'onde, appelés types de cônes L et M. Chacun d'eux possède une opsine photosensible, c'est-à-dire la molécule qui change de forme lorsqu'elle reçoit de la lumière et qui détermine la sensibilité de la cellule à la longueur d'onde. Le gène qui code pour chaque opsine comporte sept sites polymorphes : Ils peuvent avoir différentes lettres d'ADN. Vous pouvez avoir différentes combinaisons de ces sept variantes. Le nombre total est important.

Une variation courante est le daltonisme rouge-vert. Quelle en est la cause ?

Il s'agit d'une anomalie dans les types de cônes L ou M. Dans le cas de la dichromie, qui est la forme la plus grave de la déficience de la vision des couleurs rouge et verte, il manque les cônes L ou M, ou ils sont présents mais non fonctionnels.

La déficience de la vision des couleurs rouge-vert est également appelée daltonisme, d'après John Dalton, le chimiste anglais des années 1790. Il n'était pas très évident pour lui que sa vision des couleurs différait de celle de la majorité. Mais il a remarqué quelques cas où ses descriptions des couleurs différaient de celles des autres personnes de son entourage, mais étaient partagées avec son frère. Il pensait que c'était dû à un filtre supplémentaire dans l'œil. Puis, bien des années plus tard, d'autres personnes ont été en mesure de séquencer son ADN et ont pu montrer qu'il était dichromate.

Dans la forme légère, la trichromie anormale, vous avez toujours deux types de cônes différents, mais ils sont beaucoup plus similaires l'un à l'autre, en termes de longueurs d'onde de lumière qu'ils sont optimisés pour détecter, qu'ils ne le sont normalement. Ainsi, la gamme des différences perçues entre le rouge et le vert serait simplement réduite.

La plupart des gens ont trois types de cellules photoréceptrices coniques dans l'œil, chacune étant plus sensible à une longueur d'onde ou une couleur de lumière différente. Certaines personnes ont des cônes défectueux ou manquants, tandis que d'autres ont effectivement quatre types différents.

À quoi ressemble le monde pour ceux qui présentent le cas le plus grave ?

Pour un dichromate, il manque essentiellement un axe entier de la vision des couleurs, et sa vision des couleurs est alors unidimensionnelle. En termes d'apparence, c'est assez difficile à dire car nous ne savons pas quels sont, subjectivement, les deux pôles de cette dimension. Ce qui est conservé, c'est l'axe entre le violet et le vert citron dans un espace couleur normal. C'est donc souvent comme ça qu'on le représente. Mais en réalité, ce pourrait être n'importe quelles deux teintes qui sont perçues. Nous ne le savons pas vraiment.

Il est arrivé que des personnes soient dichromatiques d'un seul œil. On peut alors leur demander de faire correspondre la couleur qu'ils voient dans l'œil dichromatique aux couleurs présentées à l'œil normal, trichromatique. Et dans ces cas-là, il arrive qu'ils voient plus de couleurs dans l'œil dichromatique que prévu. Mais nous ne savons pas si cela est typique d'un dichromate normal qui n'a pas l'œil trichromatique pour l'aider à configurer son cerveau.

Ces variations par rapport à la norme rendent-elles toujours le monde moins riche en termes de couleurs ? Ou certaines variations génétiques peuvent-elles réellement améliorer la perception des couleurs ?

La trichromie anormale est un cas intéressant. Dans la plupart des cas, la discrimination des couleurs est réduite. Mais dans certains cas particuliers, parce que leurs cônes sont sensibles à des longueurs d'onde différentes, ils peuvent en fait distinguer certaines couleurs que les trichromates normaux ne peuvent pas distinguer. C'est un phénomène appelé métamérisme de l'observateur.

Ensuite, il y a la tétrachromie, où une personne possédant deux chromosomes X porte les instructions pour un cône modifié et un cône normal, ce qui lui donne quatre types de cônes. Nous savons que ce phénomène existe bel et bien. Mais ce dont nous ne sommes pas sûrs, c'est qu'ils peuvent utiliser ce type de cône supplémentaire pour acquérir une dimension supplémentaire de la vision des couleurs, et voir des couleurs que les trichromates normaux ne peuvent pas voir ou ne peuvent pas distinguer.

La preuve la plus solide provient d'un test où les observateurs devaient faire correspondre un mélange de lumière rouge et verte à un jaune ; certains individus ne pouvaient trouver aucun mélange correspondant au jaune. Il leur faudrait en fait trois couleurs à mélanger pour obtenir une correspondance, au lieu de deux. C'est comme s'il y avait quatre couleurs primaires pour eux, au lieu des trois habituelles. Mais il est difficile de prouver comment et pourquoi cela se produit, ou ce qu'ils voient exactement.

Des images comme celles-ci sont souvent utilisées pour déterminer si une personne est daltonienne. Les personnes dont les cônes sont défectueux, manquants ou altérés peuvent ne pas être en mesure de distinguer les couleurs qui permettent à la plupart des gens de voir les images de chiffres intégrées dans ces cercles.

CRÉDIT : ISTOCK.COM / KOWALSKA-ART

Ces personnes savent-elles qu'elles ont une super-vision des couleurs ?

Les femmes que nous avons recrutées ne connaissaient pas leur état de vision des couleurs. Plus de 50 % des femmes ont quatre types de cônes. Mais, généralement, deux d'entre eux sont juste très subtilement différents, ce qui peut ne pas suffire à générer une vision tétrachromatique.

Votre propre expérience subjective de la couleur est si privée qu'il est difficile de savoir comment votre vision des couleurs se compare à celle des personnes qui vous entourent. John Dalton a été la première personne à identifier le daltonisme rouge-vert, en 1798 - c'est vraiment très récent.

Il avait un type sévère. Mais même cela n'était pas totalement clair pour lui.

Y a-t-il d'autres différences biologiques, en dehors des gènes, qui affectent la vision des couleurs ?

Oui. Le cristallin jaunit avec l'âge, surtout après 40 ans, ce qui réduit la quantité de lumière bleue qui atteint la rétine. Il y a aussi le pigment maculaire, qui absorbe également les courtes longueurs d'onde bleues de la lumière. L'épaisseur de ce pigment varie d'une personne à l'autre en fonction de son alimentation. Plus vous consommez de lutéine et de zéaxanthine, des substances provenant de légumes comme les légumes à feuilles, plus le pigment est épais. La couleur de l'iris a également une petite corrélation avec la discrimination des couleurs : Elle pourrait être un facteur déterminant dans votre expérience très précise de la couleur. Les personnes aux yeux bleus semblent réussir légèrement mieux les tests de discrimination des couleurs que les personnes aux yeux bruns.

Notre perception des couleurs est-elle également affectée par le monde qui nous entoure ? En d'autres termes, si je grandis dans une jungle verte ou un désert jaune, vais-je commencer à distinguer davantage de couleurs dans ces régions de l'arc-en-ciel ?

Oui, c'est possible. Et c'est un sujet de recherche assez chaud en ce moment dans la science de la couleur. Par exemple, l'existence d'un mot distinct pour le vert et le bleu semble dépendre, en partie, de la proximité d'une culture à de grandes étendues d'eau, par exemple. Là encore, il s'agit d'une question linguistique - nous ne savons pas si cela affecte leur perception réelle.

Il y a aussi un effet saisonnier sur la perception du jaune. Une étude a été menée à York, ville plutôt grise et sombre en hiver et belle et verte en été, et les chercheurs ont constaté que la longueur d'onde que les gens percevaient comme du jaune pur changeait en fonction de la saison - dans une faible mesure, mais tout de même de façon mesurable.

On a également observé un effet de la saison de naissance, surtout si vous êtes né dans le cercle polaire. Cela est probablement lié à la couleur de la lumière à laquelle vous êtes exposé au cours de votre développement visuel.

L'effet de l'environnement peut cependant affecter la perception de deux manières opposées : Des environnements différents peuvent contribuer à des différences individuelles de perception, mais un environnement partagé peut aussi contrecarrer les différences biologiques pour rendre les perceptions des gens plus similaires.

Wow. Il y a tellement de différences, et il semble si difficile de tout décortiquer, et de savoir si ces différences sont biologiques ou culturelles. Cela nous ramène à cette énigme philosophique : quand je vois du bleu, est-ce le même bleu que vous voyez ?

Oui. J'ai toujours considéré la couleur comme quelque chose de vraiment fascinant, en particulier l'expérience subjective de la couleur. C'est toujours un mystère complet, comment le cerveau produit cela. Je me suis toujours posé la question, bien avant de décider de m'engager sur le sujet de manière académique.

Traduit et publié avec l'aimable autorisation de Knowable Magazine. L'article original est à retrouver ICI.