Détection et localisation de lacunes en présentation tachistoscopique : rôle des visions fovéale et périphérique - article ; n°2 ; vol.75, pg 445-456

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L'année psychologique - Année 1975 - Volume 75 - Numéro 2 - Pages 445-456
Résumé
Cette recherche vise à comparer les capacités de la vision périphérique et de la vision fovéale dans une tâche nécessitant l'établissement de rapports spatiaux entre les éléments d'un champ visuel.
On a présenté au tachistoscope à 10 sujets adultes des séries de suites de 2 figures complexes (figure-modèle + figure-test) composées de points aléatoirement disposés.
La tâche consistait à comparer chaque figure-test à la figure-modèle correspondante en vue de localiser une lacune éventuelle dans la figure-test.
Les résultats montrent l'existence d'un mécanisme de détection de la variation du rapport figure/fond et d'un mécanisme de localisation distinct fondé sur le déplacement du barycentre de la figure, donc d'autant plus efficace que la lacune est périphérique.
Summary
The object of this research was to test peripheral vision through a task in which it was necessary to set up spatial relations between the constituent elements of a visual field. Peripheral and foveal capacities were compared.
Complex shapes made with random points were presented by tachis-toscope to 10 adult subjects. Every figure was followed by a corresponding one which had to be compared to it in an attempt to detect possible discre-pancies between the two.
The results indicate the existence of a mechanism which detects varations in the shape/background relationship and of an independant localization mechanism which operates on the transfer of the shape barycenter, and is most effective when the discrepancy is peripheral.
12 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.
Publié le : mercredi 1 janvier 1975
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J. Pailhous
Chesnais M.
J. Leplat
Détection et localisation de lacunes en présentation
tachistoscopique : rôle des visions fovéale et périphérique
In: L'année psychologique. 1975 vol. 75, n°2. pp. 445-456.
Résumé
Cette recherche vise à comparer les capacités de la vision périphérique et de la vision fovéale dans une tâche nécessitant
l'établissement de rapports spatiaux entre les éléments d'un champ visuel.
On a présenté au tachistoscope à 10 sujets adultes des séries de suites de 2 figures complexes (figure-modèle + figure-test)
composées de points aléatoirement disposés.
La tâche consistait à comparer chaque figure-test à la figure-modèle correspondante en vue de localiser une lacune éventuelle
dans la figure-test.
Les résultats montrent l'existence d'un mécanisme de détection de la variation du rapport figure/fond et d'un mécanisme de
localisation distinct fondé sur le déplacement du barycentre de la figure, donc d'autant plus efficace que la lacune est
périphérique.
Abstract
Summary
The object of this research was to test peripheral vision through a task in which it was necessary to set up spatial relations
between the constituent elements of a visual field. Peripheral and foveal capacities were compared.
Complex shapes made with random points were presented by tachis-toscope to 10 adult subjects. Every figure was followed by a
corresponding one which had to be compared to it in an attempt to detect possible discre-pancies between the two.
The results indicate the existence of a mechanism which detects varations in the shape/background relationship and of an
independant localization mechanism which operates on the transfer of the shape barycenter, and is most effective when the
discrepancy is peripheral.
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Pailhous J., M. Chesnais, Leplat J. Détection et localisation de lacunes en présentation tachistoscopique : rôle des visions
fovéale et périphérique. In: L'année psychologique. 1975 vol. 75, n°2. pp. 445-456.
doi : 10.3406/psy.1975.28107
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1975_num_75_2_28107Année psychol.
1975, 75, 445-456
Laboratoire de Psychologie du travail1
de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes
DÉTECTION ET LOCALISATION DE LACUNES
EN PRÉSENTATION TACHISTOSCOPIQUE :
ROLE DES VISIONS FOVÉALE ET PÉRIPHÉRIQUE
par J. Pailhous, M. Chesnais et J. Leplat2
SUMMARY
The object of this research was to test peripheral vision through a task
in which it was necessary to set up spatial relations between the constituent
elements of a visual field. Peripheral and foveal capacities were compared.
Complex shapes made with random points were presented by tachis-
toscope to 10 adult subjects. Every figure was followed by a corresponding
one which had to be compared to it in an attempt to detect possible discre
pancies between the two.
The results indicate the existence of a mechanism which detects varations
in the shape I back ground relationship and of an independent localization
mechanism which operates on the transfer of the shape barycenter, and is
most effective when the discrepancy is peripheral.
L'expérience présente s'intègre à un ensemble de travaux
conduits par l'un d'entre nous (Pailhous, 1970, 1972 ; Laville et
Pailhous, 1975) sur l'élaboration des espaces locomoteurs et
visuels. Elle vise à préciser les capacités réelles de la rétine péri
phérique et son rôle dans de l'espace visuel.
Cette question n'est pas seulement psycho-physiologique
mais aussi psychologique : pour la psychologie cognitive, elle est
particulièrement cruciale. L'espace physique est en effet essen
tiellement appréhendé par la modalité visuelle, et l'activité
1. 41, rue Gay-Lussac, 75005 Paris.
2. Cette expérience a été exécutée en collaboration avec P. Gantcheva
de l'Institut de Recherches scientifiques sur la Protection du Travail et
des Maladies professionnelles de Sofia (Bulgarie). MÉMOIRES ORIGINAUX 446
d'exploration (séquence de couples « saccade-fixation ») joue un
rôle primordial dans cette appréhension.
Le problème est essentiellement celui des relations entre
l'exploration oculomotrice et la construction de l'espace visuel.
Jeannerod (1972) a exposé ainsi les deux points de vue extrêmes
sur ce point. Si « l'on réduit la perception d'une scène visuelle
et son extension spatiale à la seule connaissance d'un réseau de
coordonnées géométriques, il est logique de ne considérer que les
informations perceptives visuelles acquises pendant les fixations
du regard (...). A l'opposé, si l'on admet que la stratégie oculo
motrice joue par elle-même un rôle dans une structuration active
de l'espace, « construit » à la manière d'un puzzle dont on ne
connaîtrait pas la solution, il devient logique de penser que les
informations motrices résultant des déplacements du regard
seront intégrées avec les informations visuelles acquises au cours
des fixations ».
Dans cette seconde perspective, largement reconnue actuel
lement, il est important de démêler la part qui revient aux info
rmations de type moteur et celle qui revient aux informations de
type sensoriel. C'est essentiellement sur ce dernier versant que
nous situons l'expérience présente : ce qui pose directement la
question du rôle de la rétine périphérique.
En effet, la plupart du temps, une saccade conduit à fovéa-
liser un élément du spectacle déjà vu en rétine périphérique. Car
lorsqu'il s'agit pour le sujet de construire un espace (donc d'établir
des relations spatiales, qu'elles soient topologiques ou métriques,
entre les éléments constitutifs de cet espace) tout un ensemble
de relations spatiales est perçu en une seule fixation.
Cependant, le fait que cet ensemble de relations soit perçu
simultanément n'entraîne pas que toutes les relations qu'il
inclut soient perçues avec la même fidélité puisque :
1° Certaines caractéristiques du champ spatial (un aligne
ment, une bonne forme, par exemple) favorisent beaucoup
l'établissement de rapports spatiaux ;
2° La position des projections rétiniennes des éléments joue
aussi un rôle important, en particulier par rapport à la fovéa.
De cette projection rétinienne changeant à chaque saccade, le
sujet aura, à chaque fixation, un point de vue différent sur le
champ spatial.
Par référence à des situations relativement voisines analysées
par Piaget (1947), on peut dire que la construction de l'espace J. PAILHOUS, M. CHESNAIS ET J. LEPLAT 447.
résulte de la coordination de ces différents points de vue1.
Ici se pose le problème fondamental auquel l'étude présente
cherche à apporter des éléments de réponses, à savoir que pour
caractériser cette coordination, it faut connaître le contenu perçu
lors d'une fixation.
Sous-estimer ce contenu revient à surestimer l'ampleur de
la construction cognitive et réciproquement. Or, il semble que
la plupart du temps les psychologues sous-estiment les capacités
de la rétine périphérique et interprètent les trajectoires visuelles
comme des séquences de fovéalisation. Cependant, la neurophys
iologie montre que l'équipement de la rétine périphérique est
loin d'être sommaire (Alpern, 1962, notamment) et la psychop
hysiologie depuis Dodge (1907) a mis en évidence qu'à une
grande dispersion des fovéalisations peuvent correspondre des
performances équivalentes ; enfin, de l'observation de l'homme
dans des tâches complexes (travaux d'inspection industrielle
par exemple (cf. Leplat, 1968)) il résulte que tout ce qui est
pertinent ne peut être fovéalisé, ne serait-ce qu'en raison des
limitations de temps.
L'expérience présente, grâce à une tâche de détection de
lacunes en présentation tachistoscopique, visera justement à
tester certaines capacités de la vision périphérique et périfovéale
dans l'établissement de rapports spatiaux entre les éléments
d'un champ et à comparer ces capacités avec celles de la vision
fovéale.
MÉTHODE
MATÉRIEL
1) Tachistoscope électronique 3 canaux, modèle GB de la Scientific
Prototype Corporation.
2) 120 planches construites pour l'expérience : 40 figures-modèles,
80 figures-tests.
Taille de chaque planche : 165 xllO mm.
a) Chaque figure est constituée de points noirs distribués au hasard
sur fond blanc.
1. Y compris, bien entendu, la transformation faisant passer d'un point
de vue à l'autre, c'est-à-dire le mouvement (ici la saccade) et donc l'info
rmation motrice. On notera ici qu'il serait important de connaître l'activité
perceptive pendant la saccade elle-même. Le phénomène dit de ♦ suppression
saccadique » (cf. Volkman, 1962 ; Zuber et Stark, 1966, notamment) diminue,
mais ne supprime pas la perception. MEMOIRES ORIGINAUX 448
Les points ont 9 mm de diamètre. Taille choisie en référence aux
expériences précédentes (angle de vision m 30').
b) On distingue 4 séries (e^ à dt) de 10 figures-modèles différentes
par leur « densité »1. Chaque « pattern » a été tiré au hasard de telle
sorte qu'à « » égale, il ne puisse cependant y avoir deux figures
semblables (voir tableau I).
Tableau I
Les figures-modèles : composition des 10 figures de chaque série
Nombre de points « Densité »
Série de 9 mm de diamètre de la figure
sur la figure
fj 28 10 %
20 - 58
31 - 88
42 - 119 *
c) Aux 40 figures-modèles correspondent 80 figures-tests. Celles-ci
sont de 2 sortes :
1. Figures complètes : répliques exactes des figures-modèles. Il y
en a 10 dans chaque série.
108
Fig. 1. — Découpage de la surface en 5 zones de surface équivalente
2. Figures incomplètes : ce sont des répliques des figures-modèles,
mais avec des « lacunes » ou manques. Après avoir divisé la figure en
5 zones de même surface (cf. fig. 1) on a, par tirage au hasard, enlevé
1. On appellera « densité » de la figure le rapport :
Surface totale des points de la planche* J. PAILHOUS, M. CHESNAIS ET J. LEPLAT 449
4 points à chacune des figures complètes, soit au centre de la figure
(pour 2 figures par série), soit à la périphérie (pour 8 figures par série) :
— en haut à gauche H G (4 x 2 flg.) ;
— en bas à BG (4x2 fig.) ;
— en haut à droite HD (4 x 2 fig.) ;
— en bas à BD (4 x 2 flg.).
En enlevant 4 points à chacune des figures, on a diminué la « dens
ité » de chacune d'elles d'une valeur équivalente (environ 2 %) (voir
tableau II). Bien entendu, cette division en zones ri1 est utilisée que pour
la construction du matériel et n'apparaît pas sur les figures.
Tableau II
Densité des figures
« Densité » initiale des f
igures (A) 10 % 20 % 31 % 42 %
« » des figures i
ncomplètes (B) 8 - 18 - 29 - 40 -
Variations relatives des den
~B 20 - 10 - 6,5 - 4,7 - sités :
PROCEDURE
L'expérience a porté sur 10 sujets adultes, 5 hommes et 5 femmes,
d'âge et d'origines divers.
Les planches étaient présentées en vision tachistoscopique, par
couple : 1 figure-modèle suivie d'une figure-test, un laps de temps de
2 s s'écoulant entre la présentation des deux figures, et chaque figure
étant présentée pendant 150 ms (durée calculée de manière à ce qu'une
saccade ne puisse se produire pendant ce temps).
Il était demandé au sujet :
1) Avant chaque présentation d'un couple de figure, ainsi qu'entre
chaque figure du couple (entre le modèle et le test) de fixer le regard
sur un point de fixation situé au centre de la figure à venir.
2) Après chaque présentation d'un couple de figures :
a) de dire si la 2e figure (figure-test) lui était apparue comme « complète »,
c'est-à-dire tout à fait semblable à la lre (figure-modèle) ou s'il
l'avait perçue comme « incomplète », différente de la 2e en ce qu'il
lui « manquait » quelque chose ;
b) Eventuellement, de localiser la lacune perçue dans l'une des 5 posi
tions (centre, haut gauche, bas droite, etc.). MÉMOIRES ORIGINAUX 450
II y avait 80 présentations de couples de figures par sujet (40 figures-
tests complètes et 40 figures-tests incomplètes).
Les sujets ignoraient la proportion des figures complètes qui allaient
leur être présentées par rapport aux figures incomplètes.
Afin d'éliminer les effets d'ordre, les présentations ont été faites
dans un ordre aléatoire différent pour chaque sujet.
RÉSULTATS
Les résultats obtenus permettent de mettre en lumière les
capacités respectives de la fovéa et de la rétine périphérique
dans ce type de situation. Nous présenterons tout d'abord des
résultats globaux et détaillerons ensuite quelques résultats concer
nant la cohérence intra-sujet ainsi que l'effet des densités sur la
performance.
A) RÉSULTATS GLOBAUX
On distinguera la détection d'une lacune (incomplétude de la
figure) de sa localisation (incomplétude au centre ou à la périphérie) .
Si l'on examine le pourcentage de détections correctes des
sujets par rapport aux figures-tests incomplètes présentées selon
que la lacune est au centre ou à la périphérie, on obtient :
n(Ir/I!) n(Ir/IÎ)
n(I«) n[ï'v)
où I = incomplet, n ( ) = nombre de..., / = étant donné, r ou
s en exposant = réponse ou stimulus, c ou p en indice = central
ou périphérique, par exemple : n(Ir/I*) : nombre de réponses
« figure incomplète » étant donné qu'une figure incomplète avait
été présentée, les lacunes étant au centre.
On constate que le pourcentage de détections fovéales est
légèrement supérieur au des périphériques,
sans que cette différence soit significative. Ce qui va avec modér
ation dans le sens de l'hypothèse classique de la meilleure eff
icacité de la fovéa par rapport à la périphérie.
Si l'on examine maintenant le pourcentage de localisations
correctes par rapport aux mêmes figures-tests, on obtient :
(2) „(,., --54 et n(IJ) -.56.
Résultat qui montre, ici, des possibilités équivalentes de la
fovéa et de la périphérie. PAILHOUS, M. CHESNAIS ET J. LEPLAT 451 J.
De ces deux résultats, on peut déduire le pourcentage de
localisations correctes (lacunes correctement détectées au centre
ou à la périphérie) par rapport aux détections correctes (figures
incomplètes, détectées comme telles).
nfr/I») nll'll*)
v iM-7* et w4-s&-
Ici la vision périphérique montre une légère supériorité sur
la vision centrale (p < .05).
L'apparition d'une lacune en zone périphérique se produit
en moyenne 4 fois plus souvent que l'apparition d'une lacune en
zone centrale, ce qui correspond d'ailleurs aux surfaces respec
tives de la zone centrale et de la zone périphérique. On a donc
une équiprobabilité du lieu d'apparition de la lacune, équipro-
babilité nécessaire pour l'homogénéité des attentes du sujet. On
pourrait alors craindre un biais de réponse, le sujet s'ajustant
aux probabilités. Les arguments suivants vont à l'encontre de
cette hypothèse :
1) La connaissance des résultats n'étant jamais donnée,
affirmer que le sujet arrive à connaître la répartition des lacunes
implique de bonnes possibilités de percevoir celles-ci en vision
périphérique, ce qui élimine quelque peu la question.
2) Si le sujet utilisait la répartition des localisations, a fortiori
les détections en vision périphérique seraient plus fréquentes, ce
qui n'est pas le cas.
3) Le sujet ne pouvant se rendre compte de cette répartition
que progressivement, on aurait alors un effet d'apprentissage.
Or entre la première partie et la seconde partie de l'expérience,
cet effet n'existe pas.
4) Dans le cas des figures complètes détectées comme incomp
lètes (fausses détections et donc fausses localisations), on obser
verait des localisations largement majoritaires en zone périphé
rique ; or dans ce cas, on observe 52 % des localisations en zone
centrale et 48 % en zone périphérique.
5) Les résultats par densité développés ci-dessous vont
montrer la constante inversion zone centrale, zone périphérique,
en ce qui concerne la détection (légère supériorité de la zone
centrale) et la localisation lorsque la détection est correcte
(supériorité de la zone périphérique).
En outre, dans l'ensemble des figures correctements détectées
incomplètes où la lacune est localisée correctement en périphérie 452 MÉMOIRES ORIGINAUX
(86 % des cas), la localisation précise du quadrant dans lequel se
trouve la lacune (en haut et à gauche, en bas à droite...) est
correcte dans 85 % des cas et ce, de façon homogène pour tous
les quadrants.
Ces résultats montrent avec évidence que les capacités de
la rétine périphérique, plus d'ailleurs pour la localisation d'une
lacune que pour sa détection, ne sont pas si sommaires qu'on
l'imagine parfois.
B) Effet des densités et analyse par sujet
1) Les statistiques présentées ci-dessus regroupent les résul
tats des quatre densités. On peut de la même façon étudier les
performances des sujets pour chacune des densités :
a) Pourcentage de délections correctes par rapport aux figures
incomplètes (cf. tableau III) :
n{lrß'e) n{lrm)
Tableau III
Détections correctes par rapport aux figures incomplètes
présentées pour les quatre densités (dens.) (en %)
Dens. 1 Dens. 2 Dens. 3 Dens. 4
Centre 100 75 55 55
Périphérie 87 69 54 44
b) Pourcentage de localisations correctes par rapport aux figures
incomplètes (cf. tableau IV) :
Tableau IV
Localisations correctes
par rapport aux figures incomplètes présentées (en %)
Dens. 1 Dens. 2 Dens. 3 Dens. 4
Centre 80,0 50,0 45,0 40,0
Périphérie 84,0 55,0 47,5 32,5 J. PAILHOUS, M. CHESNAIS ET J. LEPLAT 453
c) Pourcentage de localisations correctes par rapport aux détections
correctes (cf. tableau V) :
t
«(ivy)
Tableau V
Localisations correctes
par rapport aux détections (en %)
Dens. I Dens. 2 Dens. 3 Dens. 4
Centre 75 70 75 70
Périphérie 96 80 87 72
Si l'on examine ces 3 derniers tableaux1, on constate de
manière générale que, plus la densité est forte, moins bonne est
la performance. En outre, à une seule exception près (tableau V,
dens. 4), la tendance à l'homogénéité dans les colonnes de chaque
tableau est remarquable. On peut en conclure que, quelle que
soit la densité, la détection correcte d'une lacune est généralement
meilleure en vision fovéale qu'en vision périphérique, mais lor
squ'une lacune a été détectée, elle est mieux localisée si elle est
située en vision périphérique que si elle est située en vision
fovéale.
2) II est intéressant aussi d'examiner dans quelle mesure on
retrouve au niveau des résultats individuels la même tendance à
l'abaissement des performances avec l'augmentation de la densité
que l'on a constatée au niveau des résultats moyens. Pour cela
on a éprouvé l'hypothèse d'un rangement aléatoire des densités
par sujet (à l'aide du W de Kendall) pour les 4 cas représentés
par chacune des lignes des tableaux III et IV. (Le tableau V n'a
pu être exploité en raison du grand nombre d'ex aequo.) Cette
hypothèse est rejetable au seuil de .01 dans le cas où les lacunes
sont périphériques : on peut donc considérer que les résultats
1. Il n'y a pas à s'étonner que pour le cas des lacunes centrales on ne
puisse déduire les valeurs d'une ligne à partir des deux autres. Ceci provient
de la présence, dans les résultats individuels qui ont servi à la construction
du tableau V, de deux valeurs indéterminées (sujets n'ayant fait aucune
détection — donc aucune localisation), ce qu'on n'observe pas pour les
lacunes périphériques.
a. psychol. 75 15

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