Pourquoi un petit trou dans une pièce sombre montre-t-il le monde à l'envers ?

L'image se retourne parce que la lumière voyage en ligne droite et que les rayons se croisent au niveau du trou. La lumière venue du haut d'un arbre descend à travers la petite ouverture et arrive en bas du mur opposé ; celle venue du pied de l'arbre monte et arrive en haut. La gauche et la droite s'échangent de la même façon. Dans la pièce sombre apparaît toute la scène, avec ses couleurs et sa perspective, mais à l'envers et inversée. C'est la camera obscura, « chambre noire » en latin.

On l'a remarqué très tôt. Un texte chinois, le Mozi, du IVe siècle av. J.-C., explique déjà que l'image est renversée par un point de croisement qui rassemble la lumière. Vers 1027, Ibn al-Haytham explique que la lumière voyage en ligne droite, et en 1502, Léonard de Vinci écrit que les images apparaissent plus petites et à l'envers « à cause du croisement des rayons à cette ouverture ». Au XIe siècle, le savant chinois Shen Kuo balaie l'idée qu'une image renversée de pagode viendrait de son reflet dans la mer : c'est simplement le petit trou qui renverse l'image.

L'astuce a servi à bien des choses : observer les éclipses sans s'abîmer les yeux, effrayer des spectateurs avec des « diables » projetés, et aider les peintres à reproduire fidèlement une scène avec une perspective parfaite. Munie de lentilles puis de matériaux sensibles à la lumière, la chambre noire est devenue l'appareil photo. Ton œil fonctionne de la même manière : il projette une image renversée sur ta rétine.