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La vitesse perçue et la relation V = E/T - article ; n°1 ; vol.64, pg 47-60

De
15 pages
L'année psychologique - Année 1964 - Volume 64 - Numéro 1 - Pages 47-60
Reprenant le problème de Brown, nous nous sommes demandé si le rapport physique v = e/t était transposable en psychologie. Nos sujets doivent comparer la vitesse de deux mobiles successifs mais aussi, dans des séances différentes, la longueur des espaces parcourus ou des temps de parcours. En comparant l'estimation directe de la vitesse à celle qui peut être calculée à partir des estimations de l'espace et du temps on trouve peu ou pas de différence entre ces valeurs.
Cependant une expérimentation plus poussée permet de penser que dans de petits espaces, toutes choses étant égales, la vitesse est perçue plus rapide que dans des espaces plus grands.
Taking up again the problem of Brown, we have asked ourselves whether the physics ratio v = e/t could be transposed in psychology. Our subjects are to compare the speed of two successive moving bodies, but also, in other sittings of the experiment, the dimensions of the space traveled over and the time taken each time. By comparing the direct estimation of speed to that calculated from estimations of space and time, one finds little or no difference in the values found.
However, more advanced experimentation allows us to think that in the case of short spaces there is a perception of greater speed than in the case of longer spaces. in other sittings of the experiment, the dimensions of the space traveled over and the time taken each time. By comparing the direct estimation of speed to that calculated from estimations of space and time, one finds little or no difference in the values found.
However, more advanced experimentation allows us to think that in the case of short spaces there is a perception of greater speed than in the case of longer spaces.
14 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
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C. Bonnet
La vitesse perçue et la relation V = E/T
In: L'année psychologique. 1964 vol. 64, n°1. pp. 47-60.
Résumé
Reprenant le problème de Brown, nous nous sommes demandé si le rapport physique v = e/t était transposable en psychologie.
Nos sujets doivent comparer la vitesse de deux mobiles successifs mais aussi, dans des séances différentes, la longueur des
espaces parcourus ou des temps de parcours. En comparant l'estimation directe de la vitesse à celle qui peut être calculée à
partir des estimations de l'espace et du temps on trouve peu ou pas de différence entre ces valeurs.
Cependant une expérimentation plus poussée permet de penser que dans de petits espaces, toutes choses étant égales, la
vitesse est perçue plus rapide que dans des espaces plus grands.
Abstract
Taking up again the problem of Brown, we have asked ourselves whether the physics ratio v = e/t could be transposed in
psychology. Our subjects are to compare the speed of two successive moving bodies, but also, in other sittings of the
experiment, the dimensions of the space traveled over and the time taken each time. By comparing the direct estimation of speed
to that calculated from estimations of space and time, one finds little or no difference in the values found.
However, more advanced experimentation allows us to think that in the case of short spaces there is a perception of greater
speed than in the case of longer spaces. in other sittings of the experiment, the dimensions of the space traveled over and the
time taken each time. By comparing the direct estimation of speed to that calculated from estimations of space and time, one
finds little or no difference in the values found.
However, more advanced experimentation allows us to think that in the case of short spaces there is a perception of greater
speed than in the case of longer spaces.
Citer ce document / Cite this document :
Bonnet C. La vitesse perçue et la relation V = E/T. In: L'année psychologique. 1964 vol. 64, n°1. pp. 47-60.
doi : 10.3406/psy.1964.27146
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1964_num_64_1_27146Laboratoire de Psychologie expérimentale de la Sorbonne
LA VITESSE PERÇUE ET LA RELATION V = E/T
par Claude Bonnet
La vitesse réelle uniforme (V) d'un mobile est définie en
mécanique comme le rapport de l'espace parcouru (E) au temps
mis pour le parcourir (T). Cette relation s'exprime par l'équa
tion : V = E/T.
Pour étudier comment les individus perçoivent la vitesse,
il est nécessaire, à partir d'une définition opérationnelle, de
s'interroger sur les rapports existant entre la vitesse perçue1
ou vélocité et la vitesse physique. Nous appelons vélocité l'est
imation de la vitesse physique obtenue par une méthode psycho
physique. Nous nous posons la question de savoir si la vélocité
estimée directement est différente de celle que l'on obtiendrait
par le calcul sur la base de l'estimation de l'espace parcouru
d'une part et du temps du parcours d'autre part. Nous nous
demanderons ensuite si une telle analogie mathématique peut
être étendue jusqu'à l'analogie physique selon laquelle il ne
saurait y avoir de vitesse perçue que relative à l'estimation de
l'espace et du temps. Enfin, dans le cas où nous rejetterions la
conception de la vitesse perçue comme variable « composite »,
nous devrions analyser ses rapports avec l'espace perçu et le
temps perçu afin de dégager des hypothèses quant à la nature de
la vélocité.
J. F. Brown (1931) le premier a conclu que l'on pouvait trans
poser l'équation physique V = E/T en perception sous la forme
v = e/t, les minuscules indiquant qu'il s'agit de valeurs perçues ;
il a mené deux séries d'expériences. Dans la première série
(1931, a), il a étudié les variations de la vitesse « phénoménale »
1. Selon les auteurs, on parle de vitesse perçue, phénoménale ou subjective.
Nous éviterons l'emploi de ces deux derniers termes qui impliquent certains
choix théoriques. 48 MÉMOIRES ORIGINAUX
entre deux champs de mouvement (espaces) A et B différant
selon plusieurs facteurs qu'il a combinés éventuellement : distance
sujet-mobile, forme et dimensions des espaces, grandeur des
mobiles, direction du mouvement, éclairement, etc. Il a fait
ajuster au sujet la vitesse de B à celle de A et a obtenu un rap
port VA/VB dont la valeur diffère selon les situations. Dans la
seconde série d'expériences (1931, b) mettant en jeu les mêmes
facteurs, il a étudié les variations du temps perçu (ou de l'espace
perçu) et a cherché à retrouver entre les temps ajustés A et B ou
les espaces un rapport complémentaire de VA/VB permettant de
E /T vérifier que VA/VB = - A : si par exemple il trouve VA/VB = 1,20
cela signifie que la vitesse B est inférieure de 20 % à celle de A
alors que le sujet les juge égales ; en supposant qu'il juge les
espaces égaux (EA/EB = 1), on peut prédire que TA/TB sera égal à
0,84 (1/1,20).
Ces recherches remarquables ne sont pas à l'abri de toute
critique et nécessitent des vérifications. Parmi les critiques déjà
émises, nous retenons que Brown a attribué à la vitesse des
effets qui, dans les conditions expérimentales où il avait placé
les sujets, peuvent aussi être attribués à la fréquence (Smith et
Sherlock, 1957 ; Mashhour, 1963) : le sujet voit plusieurs mobiles
à la fois, l'intervalle séparant les mobiles est proportionnel aux
différences linéaires des champs A et B. Ainsi lorsque toutes les
dimensions spatiales de B (longueur, largeur, taille des mobiles...)
sont égales à la moitié de celles de A, à vitesses égales, la fr
équence est double en B. D'autre part, Brown compare vitesse
et temps alors qu'ils ont été estimés dans des situations expéri
mentales très hétérogènes (Mashhour). En effet, les vitesses
de A et de B sont comparées entre elles tandis que les temps
de A et de B comparés à un intervalle-étalon délimité par
deux signaux sonores ou lumineux (temps-signal). L'espace
perçu n'est pas étudié systématiquement : Brown ne fait porter
l'attention de ses sujets sur la variable espace que dans les
cas où, ayant supposé le rapport des espaces égal à 1, il trouve
une différence importante entre le rapport des temps prédit et
celui qui est effectivement donné. Nous pensons pour notre
part que, pour étudier ce problème, il est préférable de ne mettre
en jeu que les trois variables physiques vitesse, espace et temps,
sans faire intervenir d'autres variables (éclairement, distance du
sujet, fréquence, etc.). HONNET. — - LA VITESSE PKRÇIFK KT I,A RELATION V ~ e/t C.
Expérience 1
Voulant éviter les écueils de la procédure de Brown, nous
avons entrepris une expérience destinée à vérifier la rela
tion v = e/t, dans laquelle nous avons demandé aux mêmes
sujets de comparer les vitesses, les espaces et les temps d'un
étalon et d'une variable dans des conditions aussi semblables que
possible. Pour éviter un effet de la fréquence, le sujet porte son
jugement sur un seul passage du mobile, ce qui nous entraîne à
utiliser une méthode de comparaison, de préférence à une
méthode d'ajustement où les temps de présentation ne peuvent
être contrôlés.
TECHNIQUE D'EXPÉRIENCE
Le dispositif se présente au sujet comme un écran blanc de
125 x 50 cm situé à 50 cm du regard. Sur cet écran, peut apparaître en
transparence une fenêtre éclairée de 4 cm de large et dont on fait varier
la longueur au moyen de volets coulissants ; elle est située au niveau des
yeux. Le mobile qui traverse cet « espace » est un trait noir vertical photo
graphié sur film ; en projection il a une largeur de 3mm. Le film est
utilisé comme une bande sans fln ; entraîné par un cylindre, il passe par
le foyer d'un projecteur de diapositives. Le cylindre est mû par un
moteur Bertrand à réducteur (1/1 5e ch) auquel est accouplé un variateur
de vitesse « Magnédyne » (Rochardélectronique). L'expérimentateur
dispose de deux potentiomètres montés en parallèle, permettant le
réglage anticipé de la vitesse-étalon et de la vitesse variable. Ainsi
sur le même appareil, et au même endroit, sont présentés success
ivement la variable et l'étalon ; entre les deux présentations, les
modifications de la vitesse ou de l'espace (longueur de la fenêtre)
s'effectuent rapidement. La fenêtre s'éclaire une fraction de seconde
avant l'apparition du mobile et s'éteint après sa disparition, de
manière à éviter que le sujet ne voit trop longtemps l'espace ; entre
les présentations, l'écran apparaît blanc. L'expérience se déroule dans
une pièce éclairée normalement.
Nous avons utilisé 2 valeurs de vitesse et 2 valeurs d'espace qui,
en se combinant, donnent 4 temps, définissant nos 4 modalités
expérimentales.
On demande à tous les sujets de faire porter leurs jugements
sur la vitesse ou sur l'espace ou sur le temps. Comme on peut faire
varier le temps au moyen de la vitesse, l'espace restant constant,
ou au moyen de l'espace, la vitesse restant constante, nous avons
distingué quatre tâches : comparaisons de vitesse (V), ou d'espace (E)
ou de temps lorsque la vitesse varie (Te) ou de temps lorsque
A. PSYCHOL. 64 4 50 MEMOIRES ORIGINAUX
l'espace varie (Te). Chaque sujet effectue chacune des comparaisons
dans les quatre modalités décrites ci-dessous (tableau I). Nous avons
donc 16 situations par sujet.
TABLEAU I
Modalités de l'étalon
a b c d
Vitesse 20 10 20 10 cm /s
Espace 16 16 40 40 cm
Temps en variant v . . 0,8 1,6 2 4 s
Temps en variant e . 0,8 2 4 1,6 s
Les 4 tâches sont réparties en 4 séances séparées d'au moins 24 heures.
Un même sujet n'effectue donc qu'une seule tâche selon ses 4 modalités
au cours d'une même séance. Les 24 ordres possibles des tâches sont
répartis sur 24 sujets, et l'on fait de même pour les modalités, en prenant
soin qu'un même sujet ne commence jamais deux tâches par la même
modalité.
Les stimuli sont présentés successivement : en premier vient la
variable, en second l'étalon, ceci pour des raisons pratiques de manipu-
ation. Après chaque étalon, le sujet doit dire, par exemple, si la vitesse
du second mobile est plus grande, égale ou inférieure à celle du premier.
On lui demande de donner son jugement le plus rapidement possible
après la disparition de l'étalon, mais de ne pas répondre avant cette
disparition, ce qu'il risque de faire pour la vitesse et l'espace. On pré
sente les différentes valeurs de la variable selon la méthode des limites,
en donnant une série de valeurs ascendantes suivie d'une série descen
dante ou bien l'inverse. L'ordre des présentations de ces deux séries a été
contrebalancé pour un même sujet et entre les sujets.
Les sujets sont des étudiants des deux sexes et de toutes disciplines,
âgé de 20 à 30 ans. Ils étaient payés.
Pour chaque sujet et dans chaque situation, nous avons déterminé
un point d'égalisation subjective (P.E. S.) en faisant la moyenne des
P.E. S. des séries ascendante et descendante, ces P.E. S. étant la demi-
somme des valeurs liminaires inférieures et supérieures données par les
deux changements de signe. Nous avons obtenu un indice de dispersion
(D.) en calculant la demi-différence des valeurs liminaires inférieures et
supérieures les plus éloignées et obtenu ainsi un seuil différentiel relatif
(S.d.r.) en faisant le rapport D./P.E.S. BONNET. — ■ LA VITESSE PERÇUE ET LA RELATION V = e/t 51 C.
RÉSULTATS
Les résultats sont les suivants :
TABLEAU II
Moyennes des P.E. S. individuels
.Modalités
Tâches
a b c d
10,19+ V 20,07 19,28 9,98 cm /s
16,19+ 16,18++ 40,39++ 40,66+++ E cm
Tv 4,09+ 0,80 1,60 2,03 s
Te 0,79 1,59 1,97 4,01 s
Les valeurs marquées d'une croix sont significativement différentes de
l'étalon au seuil de a =.05 ( + ), a =.01 ( + + ) a =.001 (+ + + )•
Pour éprouver la validité de l'équation v = eft en perception,
nous avons calculé, à partir du rapport des estimations d'espace
et de temps, une valeur théorique de l'estimation de vitesse que
nous avons comparée à l'estimation réellement donnée. Pour
chaque sujet nous avons calcule deux rapports : — = v
P.k.S./e P.E.S.e* * v" = et „ nous avons comparé au moyen du t de Student , ', P.E.S./y r J
chacune de ces distributions (v' et v") aux P.E. S. de vitesse
correspondants. Les résultats sont les suivants :
TABLEAU III
Moyennes des différences
entre vitesse calculée et vitesse estimée
a b c d
— 0,009 ± 0,51+ + 0,42 + 0,15 (£)- ±0,45 ±0,49 ± 0,15 ±0,17
— 0,20 — 0,04 — 0,15 — 0,03 ± 0,58 ± 0,23 ± 0,33 ± 0,17
Différences par rapport à zéro ( + ) indique une différence significative
à a =.05. En italique sont indiquées les limites de confiance à a =.05. E M 0 1 It M S O K1O1 N A IJ X M
***
A une exception près, on ne relève pas de différence signif
icative entre la vitesse calculée et la vitesse estimée. Nous pou
vons conclure que la relation u = ejt est compatible avec nos
résultats.
Cependant deux auteurs, Mandriota (1962) etMashhour (1963),
dont nous ne connaissions pas les résultats en commençant notre
expérience, arrivent à une conclusion inverse en utilisant des
méthodes différentes. Il nous est impossible de confronter nos
résultats avec ceux de Mandriota, sa thèse n'étant pas publiée.
Mashhour utilise une méthode d'échelles subjectives inspirée de
Stevens : il présente aux sujets des paires de stimuli successifs
(spots sur un écran d'oscilloscope) et leur demande de juger la
vitesse, l'espace ou le temps en attribuant à chacun des stimuli
de chaque paire un nombre qui représente la « grandeur de leur
expérience ». Pour chaque valeur objective de vitesse, d'espace
et de temps, Mashhour retient la moyenne des jugements indi
viduels ; ce sont ces moyennes qu'il utilise comme valeurs « subjec
tives », et il trouve une différence non négligeable entre la vélocité
estimée directement et la vitesse calculée. Sans entrer dans les
détails de sa démonstration, nous pouvons regretter qu'il n'ait
pas mentionné la dispersion des jugements de ses sujets et que
sa conclusion, comme il l'écrit, soit tirée de la simple lecture des
graphiques ; il se pourrait en effet que les variabilités soient si
grandes que le phénomène disparaisse complètement en raison
du recouvrement des distributions des vitesses calculée et
estimée. Malgré la différence de méthode et la restriction que nous
venons d'exprimer, nous pouvons, à partir des données qu'il
expose, suggérer une autre explication de la divergence de nos
résultats. Nous constatons en effet que les deux expériences
utilisent des valeurs différentes des variables espace et vitesse.
Le plus long des espaces utilisés par Mashhour est égal à 147,4 mn
d'arc alors que le plus court que nous ayons utilisé est déjà
d'environ 1 099 mn d'arc ; sa plus grande vitesse est égale à
297 mn d'arc par seconde, notre petite étant déjà de 687. Or,
comme il le remarque lui-même, la différence entre vitesse
calculée et vitesse subjective diminue avec l'augmentation de
l'espace parcouru. Il n'est donc pas impensable que pour un
espace plus grand cette différence entre les vitesses disparaisse
et que l'équation v = e/t soit alors vérifiée. Dans cette hypothèse,
on pourrait expliquer que la seule situation pour laquelle l'équa- BONNET. LA VITESSE PERÇUE ET LA RELATION V = e/t 53 C.
tion n'est pas vérifiée est celle où l'espace est relativement petit
(cf. tableau III).
En conclusion, si nos résultats valident, au niveau perceptif,
l'équation v = e/t, un doute subsiste quant à la généralité de cette
validation. Il faudrait de nouvelles expériences pour montrer
l'influence des méthodes et de la valeur des variables. Cepen
dant, et là les avis concordent, si l'égalité absolue entre vitesse
calculée et vitesse perçue ne peut pas toujours être prouvée, on
trouve toujours une grande correspondance entre la vélocité
et le rapport de l'espace perçu sur le temps perçu.
* * *
La correspondance entre la vélocité d'une part, et le rapport de
l'espace perçu au temps perçu d'autre part, implique déjà une
certaine analogie entre vitesses physique et perçue. Cependant,
on peut se demander si cette analogie peut être poussée jusqu'à la
transposition pure et simple. En physique, la vitesse ne peut être
mesurée que si l'on connaît au préalable les mesures de l'espace
et du temps. En transposant, on peut se demander si la percep
tion de la vitesse nécessite l'estimation de l'espace et du temps ;
c'est-à-dire si la vitesse perçue constitue une variable « compos
ite », tandis que E et T constitueraient les variables élémentaires.
Les travaux de Piaget (1946), de Fraisse et Vautrey (1952),
de Feller, McNear et Noelting (1957) font ressortir, en dépit du
débat qui les oppose sur d'autres points que, déjà chez les jeunes
enfants, la perception directe de la vitesse est possible « à condi
tion que la situation ne soit pas si ambiguë qu'elle exige une
composition de données spatiales et temporelles » (Fraisse, 1957).
Chez l'adulte, il a été possible de construire des échelles subjec
tives de vélocité (Eckman et Dahlbäck, 1956) et de définir même
une unité subjective de vitesse : le vel (Müller, 1960). Cependant,
on peut étudier les relations entre les variables espace, temps
et vitesse à partir de nos résultats : en effet, si la vélocité n'est pas
une variable élémentaire, et si elle nécessite la mise en rapport
des estimations d'espace et de temps, la corrélation multiple
entre espace et temps perçus d'une part et vélocité d'autre
part doit être forte ou, tout au moins, supérieure aux corrélations
entre vitesse et espace et/ou entre vitesse et temps. A partir des
P.E. S. nous avons pu calculer les pourcentages d'erreur de
la variable par rapport à l'étalon, et ensuite les intercorrélations
(r de Bravais-Pearson) des estimations en ne distinguant pas les BONNET. LA VITESSE PERÇUE ET LA RELATION V = e/t 55 C.
entre les variables perceptives n'entraîne pas l'indépendance
complète de la vélocité par rapport à l'espace et au temps.
Nous avons vérifié cette assertion à l'aide de l'expérience que
nous rapportons ci-dessous.
Expérience 2
Dans cette expérience nous avons voulu mettre en évidence
les variations de la vélocité consécutives à des modifications de
la longueur de l'espace et donc aussi du temps. J. F. Brown
trouvait que la vélocité augmente lorsque l'espace et le temps
diminuent. Mais, dans les expériences de Brown comme dans
celles de Smith et Sherlock (1957), les différences ne portent pas
seulement sur la longueur des trajectoires, mais aussi sur la taille
des mobiles et leur fréquence d'apparition ainsi que sur les di
stances sujet-objet. Nous avons donc repris cette étude pour
essayer de mettre en évidence la contamination possible de la
vélocité par la longueur de l'espace ou par la durée de passage
du mobile, ou par les deux à la fois.
TECHNIQUE DE L'EXPÉRIENCE
Le matériel se présente sous la forme de deux panneaux noirs
(200 X 50 cm), disposés à angle droit, percés en leur milieu et au niveau
du regard d'une fenêtre horizontale de 5 cm de large dont la longueur
peut être modifiée au moyen de volets coulissants. Le mobile, constitué
par une barre rouge verticale, apparaît par cette fenêtre sur un fond
blanc immobile. Il est supporté par des fils, invisibles pour les sujets, et
entraînés par deux cylindres. Chaque fenêtre est éclairée par une lampe
tube de 60 W. Les cylindres sont entraînés à gauche par un moteur
« Jouan » donnant les vitesses-étalons, à droite par un moteur« Drouard»
(0,5 ch) muni d'un variateur de vitesses à cônes, dû à Piéron et per
mettant d'obtenir toutes les désirées. Le déplacement des
mobiles se fait toujours de droite à gauche.
Le sujet, assis sur un siège pivotant, de hauteur réglable, à 120 cm
de chacun des appareils, les regarde successivement : en premier lieu,
il suit du regard le mobile-étalon, puis se tourne pour suivre le mobile
variable. Une fois celui-ci disparu, il énonce son jugement, portant sur
la vitesse du second par rapport au premier, au moyen des réponses
plus, égal ou moins.
On présente ainsi 6 valeurs de la variable, située dans une zone
liminaire, adoptée à la suite d'essais préalables ; chaque valeur est
répétée 5 fois en méthode constante. On dispose donc de 30 mesures à
partir desquelles on détermine graphiquement un point d'égalisation
subjective (P.E. S.).

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