A la réception des signaux électriques, l’encéphale crée deux images différentes correspondant à l'image vue que chaque œil perçoit.

Dans cette partie, nous ne nous étendrons pas sur la reconstitution de l’image vue par chaque œil car trop complexe mais plutôt sur la façon dont le cerveau réunit les deux images pour n’en faire qu’une et la reconstitution du mouvement.

Les deux yeux ayant un angle de vision différent, les images qu’ils perçoivent sont légèrement différentes. Le cerveau, grâce a leurs points communs, fusionne les deux images pour n’en former qu’une seule. Ce procédé s’appelle la vision stéréoscopique.

Ce sont les différences entre les deux images qui permettent au cerveau de reconstituer le relief et la profondeur : nous avons donc finalement une image unique tridimensionnelle comme le montre l'exemple suivant :

Vue de l'oeil gauche	Vue stéréoscopique	Vue de l'oeil droit

C'est en utilisant cette technique que les sondes spatiales repèrent la topographie des planètes encore inexplorées. Piloté par le J.P.L. du Californie Institute of Technology, la sonde Mars Global Surveyor a scruté la surface de mars sur laquelle se trouve un gigantesque volcan de 700 km diamètre dont le sommet culmine à 24 km... Entre deux passages successifs, à cause de la lenteur du déplacement, deux photos consécutives peuvent être considérées comme les vues successives de l'œil gauche et de l'œil droit. Le réticule permet de constater le même genre de décalage que celui de l'expérience précédente ...

Première vue, colorisée en rouge image donnée par l'œil gauche.	Image stéréoscopique en relief.	Deuxième vue, colorisée en cyan image donnée par l'œil droit.

En utilisant simultanément les deux filtres on peut observer le cratère en relief !

C'est suivant ce principe que sont calculées les cartes en relief établies à partir des clichés des satellites Spot que vous pouvez voir à la cité de l'espace.

Pour percevoir le mouvement, le cerveau fait se succéder les images fixes finales. Les différences entre les images permettent de percevoir le mouvement : quand l’image d’une nouvelle position d’un objet arrive, le cerveau a encore en mémoire l’image précédente, il définit donc un mouvement. C'est sur ce principe que fonctionne par exemple le cinéma.

On peut mathématiser la perception du mouvement par le cerveau par une suite appelée U(n).

On part d'une image initiale U₀, puis une seconde image U₁ apparait avec un léger changement et ainsi de suite jusqu'à U_n. Ce sont les images perçues par le cerveau, ce dernier créé le mouvement à partir de l'image précedente; On peut parler d'une suite d'images par récurrence; c'est à dire que pour créer un mouvement le cerveau a besoin de l'image U_n qu'il perçoit, mais aussi de l'image U_n-1qu'il a perçut juste avant.

Sous l’action de la lumière, les photorécepteurs de la rétine (cônes et bâtonnets) envoient des influx nerveux qui apparaissent au niveau de la rétine. Ces influx persistent sur celle-ci pendant 1/50 à 1/30ème de seconde après la fin de l’excitation lumineuse. Ce phénomène s'appelle la persistance rétinienne. Cette réaction étant chimique, dans le cas d'un mouvement très rapide, ces capteurs ne peuvent saisir tous les mouvements car leur réaction est trop lente.

Pour percevoir un mouvement fluide, le cerveau doit analyser 24 images/s. Si ce taux est inférieur 12 images/s par exemple, le mouvement paraît accéléré car le cerveau perçoit une plus grande différence entre deux images successives donc le mouvement paraîtra plus rapide. A l’inverse, un plus grand nombre d’images par seconde ne modifiera pas la façon dont l’on perçoit le mouvement car les photorécepteurs ne peuvent pas capter toutes les images.

Nous allons prendre un exemple pour mieux expliquer ce phénomène. Considérons l'animation ci-dessous :

Cette animation se déroule à 24 images par secondes. Comme vous pouvez le constater, le mouvement est parfaitement fluide, comme dans la vie de tous les jours. Maintenant, regardons ce qui ce passe si on considère la même animation mais se déroulant avec un nombre différent d'images par seconde :

8 images/s.	48 images/s.
Le mouvement semble ici plus rapide : en effet, le cerveau capte et analyse 3 fois moins d'images que précédemment, le mouvement paraît donc plus haché et rapide puisque la différence entre deux images successives est plus grande.	Le mouvement paraît se dérouler à la même vitesse que le premier. Cependant, il se compose de 2 fois plus d'images que la première animation. A cause de la persistance rétinienne, le cerveau ne perçoit pas plus de différence entre les images donc l'animation semble identique.

Pour percevoir le mouvement, le cerveau considère donc les différences entre les images successives qu'il reçoit. Cependant, cette méthode trouve ses limites à cause de la persistance rétinienne.