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vignette|Figure de Müller-Lyer : le segment [AB] a la même longueur que le segment [BC].
L’illusion de Müller-Lyer ou illusion de Brentano est une illusion d'optique perceptive distordante qui se résume à un dessin linéaire en flèche : un segment terminé, d'un côté (la « pointe »), par deux courts segments obliques symétriques par rapport au premier. Un sujet à qui l'expérimentateur demande de placer une marque au milieu de la figure la pose invariablement plus loin de la pointe que le milieu repéré avec des instruments.
Le psychologue et sociologue allemand Franz Müller-Lyer l'a décrite avec précision en 1889. Il utilisa un segment partagé en deux parties égales, une moitié terminée par des segments convergents, l'autre par des segments divergents. Dans l'expérience de Brentano, le sujet est plus actif. Une moitié d'un coulisseau porte un schéma en pointe de flèche, l'autre en empennage de flèche, avec les segments orientés vers l'extérieur. L'expérimentateur demande au sujet de fa