Du relèvement préadaplalif de la fraction différentielle aux luminances élevées - article ; n°1 ; vol.52, pg 1-37

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L'année psychologique - Année 1952 - Volume 52 - Numéro 1 - Pages 1-37
37 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 : mardi 1 janvier 1952
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Y Galifret
Henri Piéron
I. Du relèvement préadaplalif de la fraction différentielle aux
luminances élevées
In: L'année psychologique. 1952 vol. 52, n°1. pp. 1-37.
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Galifret Y, Piéron Henri. I. Du relèvement préadaplalif de la fraction différentielle aux luminances élevées. In: L'année
psychologique. 1952 vol. 52, n°1. pp. 1-37.
doi : 10.3406/psy.1952.8602
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1952_num_52_1_8602L'ANNÉE PSYCHOLOGIQUE
TOME LU (Fascicule 1)
MÉMOIRES ORIGINAUX
I
DU RELÈVEMENT PRÉADAPTATIF DE LA FRACTION
DIFFÉRENTIELLE AUX LUMINANCES ÉLEVÉES
par Yves Galifret et Henri Piéron
Sommaire.
I — Position du problème.
II. — Faits expérimentaux.
A. — Étude de la fonction S = f (L, t) :
1° t inférieur à 200 millisecondes;
2° t de l'ordre des secondes.
B. — Variation de AL liminaire en fonction du temps de
stimulation et répercussions sur la valeur de la frac
tion différentielle :
1° t petit. Expériences :
a) Variation exclusivement temporelle :
a) Évolution de AL en fonction de t;
b) Influence de t sur l'allure de la courbe des
seuils différentiels relatifs en fonction de
l°g L.
ß) Variation spatio-temporelle :
a)de L en fonction de t;
b) Répercussions sur l'allure de la courbe des
seuils différentiels relatifs en fonction de
log L.
2° t de l'ordre des secondes :
a) Variations de AL en fonction de t;
b) Répercussions sur l'allure de la courbe des
seuils différentiels relatifs en fonction
de log L.
III. — Récapitulation.
IV. — Essai d'interprétation.
l'année psychologique, lu, fasc. 1 1 ORIGINAUX MEMOIRES
I. — Position du problème.
La constance de la sensibilité différentielle, mise en évidence
par Bouguer en 1760 à partir d'expériences sur l'appréciation
des éclairements, redécouverte par Weber en 1834 à partir
d'expériences moins rigoureuses sur le soupèsement de poids,
s'est révélée valable seulement dans la marge des intensités
moyennes. Dans le domaine de l'appréciation des éclairements,
Aubert (1865) puis König et Brodhun (1888-1889), pour nous
limiter au xixe siècle, montrèrent que le seuil différentiel rela
tif — croît lorsque la luminance L décroît, de telle sorte que si
l'on trace la courbe d'évolution de en fonction deL (exprimé
en unités logarithmiques) on observe, à partir des très faibles
valeurs de L, une décroissance initiale précédant une portion
sensiblement horizontale relative aux valeurs moyennes. Cette
allure générale de la courbe est à peu près unanimement admise;
le désaccord commence lorsque l'on passe des valeurs moyennes
de L aux valeurs élevées puis très élevées. König et Brodhun (23)
indiquèrent que l'accroissement de L provoquait finalement une
AL élévation de . Le relèvement du seuil différentiel relatif aux
intensités élevées est signalé également par Pütter (1918), par
Hecht (1924 et 1928), par Houstoun (1932). Mais, par contre, des
auteurs comme Guild (1932), Hecht et Wald (1933) — Hecht
récusant ses premiers résultats — Steinhardt (1936), Smith (1936),
Holway (1937), nient ce relèvement et Hecht (14) expliqua en se
fondant sur sa théorie photo-chimique qu'effectivement la seule
AL
variation possible de — pour un accroissement de L était une
diminution.
Houstoun (18, 19), en concluant à la possibilité d'un accroi
ssement de — consécutif à l'accroissement de L, critique la for-
mulation même des résultats expérimentaux. Pour lui ce n'est
pas la quantité — qui est significative; la fonction étudiée, dit-
il, est le pouvoir de discrimination de l'œil et elle doit être mesur
ée par un nombre qui soit grand quand la discrimination est fine GALIFRET ET H. PIEBON. RELÈVEMENT PRÈADAPTATrF Y.
et qui devienne nul dans le cas d'un aveugle et non pas infini
comme cela se produit quand on utilise l'expression — — . Il pro-
pose donc d'utiliser l'inverse — comme mesure de la sensibilité
AL
et il fait remarquer qu'avec ce mode d'expression il apparaît du
0,7 y
i *A •A o/T >anc/?a/ te/ttigr uberf TX//H//7. ; •â m MS i;
\
\ \
'-J -¥ -J -7
Fig. 1. — Courbe des seuils différentiels relatifs en fonction du logarithme
de la luminance (d'après S. Hecht).
côté des fortes intensités une baisse nette de la sensibilité ïà où
le relèvement du seuil différentiel relatif était très peu marqtré.
La ligure 1 représente, d'après Hecht, la moyenne de résultats
obtenus par König et Brodhun ( — en fonction de log L \ et
férents autres auteurs. Houstoun a exprimé les mêmes résultats
de König et Brodhun en portant en ordonnée — - (fig. 2). On voit
l\\ 1
apparaître alors l'allure symétrique de la courbe, allure qui sug
gère à Houstemn le rapprochement avec une courbe en cloche de
Gauss. MEMOIRES ORIGINAUX
Nous admettrons que le mode de représentation proposé par
Houstoun révèle avec plus de fidélité les variations de la récep-
60
f x
50
A
30 \
20
Î0
Fig. 2. — Variation de la sensibilité Log différentielle 2 ! (inverse du seuil diffé
rentiel en fonction du logarithme de la luminance). Valeurs calculées
d'après la moyenne des résultats en lumière blanche obtenus par König
et Brodhun (d'après R. A. Houstoun).
tivité. Mais les contradictions entre auteurs ne sont pas résolues
même si l'on exprime tous les résultats sur des échelles de sen
sibilité. Ces proviennent parfois du simple fait
que l'intensité maxima utilisée est trop faible, c'est le cas par
exemple pour les expériences de Holway (17) où l'on ne dépasse
pas 240 mlb. (soit 760 nits) alors que König et Brodhun sont
allés jusqu'à 104 mlb. D'une manière générale cependant les diver
gences s'expliquent essentiellement par les différences dans l'état
d'adaptation de l'œil au moment où l'on mesure le seuil différent
iel, c'est ce que nous nous proposons de montrer.
II. — Faits expérimentaux.
La mesure de AL liminaire en vision fovéale se fait à partir
d'un niveau donné de L en principe lorsque l'œil du sujet est GALIFRET ET H. PIERON. RELEVEMENT PREADAPTATIF 5 Y.
adapté à ce niveau. Or, cette adaptation n'est pas un phénomène
de tout ou rien, c'est un processus évolutif qui s'étale sur une
durée non négligeable de telle sorte qu'on ne peut pas dire, si
l'on veut être précis, qu'un œil est ou n'est pas adapté mais qu'il
est dans tel état d'adaptation. En outre, cette adaptation, que
l'on conçoit comme un processus ayant pour effet de réduire la
sensibilité, est précédée dans les premiers centièmes de seconde
de stimulation par le d'établissement. Au total, le
niveau de la sensation de phanie 0, provoquée par une stimu
lation de luminance L, varie en fonction de la durée t de la st
imulation; selon la valeur de / on atteint des niveaux plus ou
moins élevés de O.
S'il en est ainsi, si O = / (L, t), il est à prévoir que le seuil
différentiel, que la valeur ÀL susceptible de provoquer une
variation liminaire AO, sera également une fonction de t. Il
importe donc de reconsidérer les résultats classiques relatifs à
la sensibilité lumineuse différentielle en faisant intervenir le
temps.
A. — Étude de la fonction <E> = f (L, t)
1° Quand t est très petit, inférieur à 50 millisecondes, les phé
nomènes observés sont relatifs à la phase d'établissement; passé
cette durée les auteurs observent que les valeurs de 0 obtenues
pour les différents temps de stimulation évoluent suivant une
forme caractéristique mise en évidence pour la première fois
avec exactitude 1 par Broca et Sulzer, retrouvée depuis et pré
cisée par Marion A. Bills, Kleitman et Piéron (22), Stainton (34),
Haas (12) entre autres. Ces auteurs ont constaté que pour une
même luminance la sensation de phanie variait considérablement
suivant le temps de stimulation. La figure 3 donne d'après
Stainton l'allure du phénomène pour différentes luminances du
stimulus. On voit que, pour une valeur de t de l'ordre de 50 ms,
on obtient une sensation plus élevée que pour des valeurs de
l'ordre de 200 ou 300 ms. On peut, à partir d'une stimulation de
1.280 nits et pour une valeur de t bien choisie, atteindre un niveau
de sensation équivalent à celui que donnerait une luminance de
6.700 nits observée pendant quelques secondes.
Des recherches de Schouten (32) et Schouten et Ornstein (33)
1. Plateau, Exner, Charpentier n'ont pas signalé la caractéristique
essentielle du phénomène appelé aujourd'hui phénomène de Broca et Sulzer- MEMOIRES ORIGINAUX
Fig. 3. — Évolution du niveau de sensation en fonction du temps de st
imulation pour des stimulations de 1.280 nits, 140 nits, 35 nits et
112,8 nits.
Les ordonnées doivent être lues compte tenu du facteur indiqué sur
ahaque courbe.
Le trait horizontal coupant chaque courbe indique le niveau d'équilibre
Puminance de la plage) (courbes de Stainton après transformation des uni
tés de luminance). GALIFRET ET H. PIERON. — RELEVEMENT PREADAPTATIF / Y.
permettent de saisir un des facteurs intervenant dans le méca
nisme dont la courbe de Stainton donne la résultante. Ces
auteurs utilisent la comparaison binoculaire : un des yeux res
tant au repos et l'autre étant ébloui par une source formant son
image dans le champ périphérique, le sujet doit égaliser deux
plages lumineuses vues chacune fovéalement par un seul œil. On
peut suivre ainsi l'évolution de la phanie de la plage observée
par l'œil ébloui, en fonction du temps d'éblouissement. La plage
éblouissante a pour effet de créer dans la rétine un état d'inhibi
tion qui provoque la baisse de la phanie de la place observée
fovéalement. Le phénomène est extrêmement rapide, la figure 4
10\
06
\
g 06
§ 04
02
en seconde. Fig. à durée 6° donne 4. du — d'éblouissement centre) Baisse En l'allure, s'inspirant 50 (d'après de la il luminance par J. se 100 Temps F. de la produit Schouten source la apparente dénomination (m secondaire s) 150 à et l'échelle L. S. (phanie) Ornstein). (éclairement 200 des des quelques Valeur 6 en images centièmes fonction après de seconde 160 conséde lux de la ?
cutives, Schouten a proposé l'appellation d'adaptation a pour
ce phénomène rapide, à distinguer de l'adaptation ß dont il sera
question plus bas.
Cette adaptation a se produit-elle également au lieu même de
la stimulation? On n'a pas de raison valable de le nier, mais il
est impossible de le montrer directement puisqu'elle se combine MEMOIRES ORIGINAUX
avec le phénomène d'établissement et qu'on ne peut observer
que la résultante dont l'évolution est dessinée par la courbe de
5 10 15 20 30 45 60 90 iao
Temps (s).
A
1600
^1200
800
400
50 100 !50 200 250
Temps (s)
B
Fig. 5. — Variation de la luminance apparente (phanie),
en fonction de la durée d'observation du stimulus.
A. Déterminations faites pour trois niveaux de luminance : 21,9, 219,5'
et 4.390 nits (d'après Geldard).
B.faites pour un éclairement rétinien de 2.000 trolands-
(luminance apparente évaluée en trolands) (d'après Wright).
Broca et Sulzer. Baumgardt et Segal (4), sans se référer à Schou-
ten, ont refait de leur côté des déterminations basées en parti- GALIFRET ET H. PIEROIX. RELÈVEMENT PRÉADAPTATIF 9 Y.
culier sur le processus du métacontraste, et ont ébauché une
analyse de la courbe de Broca et Sulzer considérée comme la
résultante du jeu simultané de processus d'excitation et d'inhi
bition.
2° Si Von opère avec des valeurs de t plus grandes, de l'ordre des
secondes, on met en évidence une autre phase de l'évolution de
la sensation de phanie en fonction du temps.
Geldard (10) a montré, par comparaison binoculaire, un œil
loglu=2-9
►S" ♦; 1
dark
o
-3 0
log It
Fig. 6. — Relation entre la luminance observée par l'œil droit (adapté à
cette luminance) et la par l'œil gauche à
l'obscurité ou aux différents niveaux indiqués : — 0,1, 0,9, 1,9, 2,9)
lorsque la sensation de phanie est la même pour les deux yeux. En abscisse,
œil droit; en ordonnée, œil gauche (d'après K. J. W. Craik).
étant soumis de façon durable à la stimulation et l'autre restant
au repos, que la phanie diminuait avec le temps d'observation,
la chute, d'autant plus rapide que la est plus intense,
s'effectuant en une minute environ (voir fig. 5 A). Wright (36, 37)
avec une technique peu différente dans son principe a retrouvé
le même résultat (voir fig. 5 B).
Utilisant également la comparaison binoculaire, Craik (8) a
cherché pour différents niveaux L la phanie correspondante
après adaptation complète (observation d'une durée de deux

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