Les illusions d’optique dépendraient non seulement de notre système visuel mais aussi de notre culture. Les occidentaux semblent par exemple expérimenter une illusion de Müller-Lyer (voir le texte à droite) plus forte et une illusion du T renversé moins forte que d’autres groupes ethniques, en particulier africains.

Une explication possible serait que les occidentaux vivent dans un monde où les formes géométriques avec des angles droits prédominent (immeubles aux lignes perpendiculaires, murs verticaux, plafonds horizontaux, etc.). Plusieurs expériences montrent d’ailleurs que nous avons une très forte tendance à surestimer les angles aigus et à sous-estimer les angles obtus, comme si nous cherchions à les ramener à des angles droits. Et c’est pourquoi les occidentaux seraient plus sensibles à l’illusion de Müller-Lyer.

Inversement, la plus grande sensibilité des africains à l’illusion du T renversé leur viendrait de la géographie particulière de la savane avec un relief très plat et pratiquement dépourvu d’arbres, de maisons ou de poteaux. Ils seraient donc moins habitués à juger les lignes verticales et seraient donc plus facilement bernés par l’illusion du T renversé.

Les illusions d’optique nous permettent de mieux comprendre le fonctionnement de notre perception visuelle. Elles nous ont convaincus que, contrairement à ce qu’on pourrait croire, ce que nous voyons du monde ne nous est pas donné tel quel comme une simple photographie. Au contraire, les éléments d’une scène visuelle sont souvent ambigus et notre cerveau interprète constamment ces signaux pour construire une image qui a du sens pour nous. En fait, notre cerveau cherche tellement à mettre du sens partout qu’il en met souvent même là où il n'y en a pas, créant ainsi des illusions d’optique…

On distingue plusieurs grandes familles d’illusions d’optique.

Les illusions géométriques sont produites à partir de l’agencement de points, de lignes ou de formes simples qui amènent des erreurs d'interprétation face aux éléments observés. On nous présente souvent deux objets identiques qui ont l’air différents à cause de ce qui les entoure.

Une des illusions les plus étudiées fut créée par l’Allemand Franz Müller-Lyer en 1889. Même si la ligne de gauche nous semble plus longue que celle de droite, les deux sont de la même longueur (passez la souris sur l’image pour vous en convaincre).

L’illusion du T renversé : malgré son apparence plus longue, la ligne verticale est de la même longueur que l’horizontale. On pense que cette illusion est le résultat de deux phénomènes : d’abord que les mouvement des yeux liés aux lignes horizontales sont plus facile à faire que les mouvements verticaux; ensuite parce que la ligne horizontale est séparée en deux segments plus petits.

Dans les illusions d'optique artistiques, ce n’est pas le système visuel humain qui interprète mal le réel, mais l’œuvre elle-même qui est délibérément ambiguë. Par diverses astuces de dessins, des artistes vont volontairement créer un objet vraisemblable mais qui serait impossible à construire dans la réalité.

Un exemple simple d’illusion artistique : le triangle impossible.

Certaines illusions ne sont pas créées dans notre cerveau par une fausse interprétation de la réalité mais découlent simplement de phénomènes physiques qui déforment l’aspect habituel de la réalité. Nos yeux ne font alors qu’enregistrer la déformation. C’est le cas des mirages ou, plus fréquemment, de la forme aplatie du soleil quand il se couche et que sa lumière nous parvient en traversant une couche plus épaisse de l’atmosphère.