Influence de la durée et de la fréquence des changements sur l'estimation du temps - article ; n°2 ; vol.61, pg 325-339

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L'année psychologique - Année 1961 - Volume 61 - Numéro 2 - Pages 325-339
Summary
Does an increase in the frequency of stimulation lead to an over estimation of the duration ? We have established by means of the method of reproduction the generality of this phenomenon with visual stimulation (dots passing before a window), sound stimulation and tapping at different cadences. One does not find any effect due to frequency, unless the frequency as such is perceived. On the contrary, we find that the estimation of time depends globally, apart from any calculation, upon the duration of changes (presentation of slides of Paris), upon their number and upon the intervals between the slides.
Résumé
Une augmentation de la fréquence des stimulations entraîne-t-elle une surestimation de la durée ? Nous avons établi par la méthode de reproduction la généralité de ce phénomène avec des stimulations lumineuses (passage de points devant une fenêtre), sonores et avec des frappes exécutées par le S à des cadences différentes. Cet effet de la fréquence ne se retrouve pas lorsque celle-ci n'est pas perçue en tant que telle. Par contre, nous trouvons alors que l'estimation du temps tient compte globalement, en dehors de tout calcul, de la durée des changements (présentation de vues de Paris), de leur nombre et même des intervalles entre les vues.
15 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 : dimanche 1 janvier 1961
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P Fraisse
Influence de la durée et de la fréquence des changements sur
l'estimation du temps
In: L'année psychologique. 1961 vol. 61, n°2. pp. 325-339.
Résumé
Une augmentation de la fréquence des stimulations entraîne-t-elle une surestimation de la durée ? Nous avons établi par la
méthode de reproduction la généralité de ce phénomène avec des stimulations lumineuses (passage de points devant une
fenêtre), sonores et avec des frappes exécutées par le S à des cadences différentes. Cet effet de la fréquence ne se retrouve
pas lorsque celle-ci n'est pas perçue en tant que telle. Par contre, nous trouvons alors que l'estimation du temps tient compte
globalement, en dehors de tout calcul, de la durée des changements (présentation de vues de Paris), de leur nombre et même
des intervalles entre les vues.
Abstract
Summary
Does an increase in the frequency of stimulation lead to an over estimation of the duration ? We have established by means of
the method of reproduction the generality of this phenomenon with visual stimulation (dots passing before a window), sound
stimulation and tapping at different cadences. One does not find any effect due to frequency, unless the frequency as such is
perceived. On the contrary, we find that the estimation of time depends globally, apart from any calculation, upon the duration of
changes (presentation of slides of Paris), upon their number and upon the intervals between the slides.
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Fraisse P. Influence de la durée et de la fréquence des changements sur l'estimation du temps. In: L'année psychologique.
1961 vol. 61, n°2. pp. 325-339.
doi : 10.3406/psy.1961.26817
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1961_num_61_2_26817Laboratoire de Psychologie expérimentale de la Sorbonne
INFLUENCE DE LA DURÉE
ET DE LA FRÉQUENCE DES CHANGEMENTS
SUR L'ESTIMATION DU TEMPS
par Paul Fraisse1
Les changements sont la trame du temps et toutes nos est
imations d'une durée reposent sur une estimation syncrétique
ou une évaluation quantitative des changements qui s'y produi
sent ou, pour dire mieux, qui la constituent.
Mesurer le temps consiste simplement à compter le nombre
de changements uniformes (révolution de la terre sur elle-même,
battements d'un balancier, etc.) occurrents pendant une période
donnée. Le plus souvent, en pratique, on ne compte pas, mais
on lit la position d'un repère qui s'est déplacé à partir d'une
origine en fonction du nombre de ces changements et qui a
ainsi réalisé une sommation directe des données. On dit qu'un
coureur, pour parcourir 1 500 m, a mis 3 mn 48 s, en lisant ce
chiffre sur un chronomètre déclenché au départ du coureur et
arrêté au moment où il franchit la ligne d'arrivée.
De la même manière, nous estimons souvent le temps par la
quantité de changements qui s'y produisent même si ces change
ments n'ont plus l'uniformité de ceux qui assurent la précision
de nos mesures proprement dites. Ainsi utilisons-nous à défaut
de montre le nombre de kilomètres parcourus à pied ou en auto,
le nombre de pièces terminées dans une fabrication de routine, etc.
La quantification de ces unités peut, elle aussi, n'avoir qu'une
précision relative mais qu'il s'agisse de mesure ou d'estimation
approximative, nous jugeons la durée à partir de la même
opération : constater un nombre de changements.
I. Ces expériences ont été réalisées avec le précieux concours de CI. Voll-
laume. 326 MÉMOIRES ORIGINAUX
De ces changements, nous pouvons être ou non les témoins.
Dans le dernier cas, nous contentons de constater le dépla
cement d'un repère : aiguille sur un cadran, hauteur d'eau
dans un bassin, croissance d'une plante. Mais, quand nous
sommes témoins des changements, nous pouvons disposer d'un
double système d'information : de la quantité totale de change
ments qui se sont produits dans notre environnement ou comme
résultat de notre activité (mesure plus ou moins précise), et de
notre expérience continue et directe de ces changements qui
influence notre estimation de la durée. Prenons l'exemple de
la marche à pied. Si je marche sur une bonne route, en arrivant
devant une nouvelle borne kilométrique, je sais que, depuis le
passage devant la précédente, il s'est écoulé environ 12 mn. Si
je marche pendant 12 mn dans une couche de 30 cm de neige
fraîche, le chemin parcouru est très inférieur à 1 km. Cependant
je surestimerai le temps pendant lequel j'ai marché sur la base de
l'effort accompli et plus précisément du nombre de pas effectués.
Certes, ce nombre est objectivement moindre que dans le cas
de la marche sur route, mais la nature des pas n'est pas la même.
Dans une marche aisée, les mouvements sont automatisés et
stéréotypés et chacun ne donne pas lieu à une expérience per
ceptive, mais dans une marche difïicultueuse (dans la neige,
dans une ascension), chaque pas est un acte individualisé qui
compte et cette expérience d'une multiplicité est la base, pensons-
nous, de la surestimation du temps.
Nous avons, à titre d'hypothèse (Fraisse, 1957) attribué un
grand rôle à cette appréciation du nombre de changements vécus
comme fondement de notre estimation de la durée et plus géné
ralement comme base de ces impressions absolues du temps qui
nous fait apparaître la durée comme courte ou longue suivant
les circonstances ; ces impressions résistent aux informations
objectives que nous pouvons avoir, créant ainsi des contrastes
qui nous étonnent entre deux systèmes d'estimations.
L'influence de la nature de l'activité sur l'estimation de la
durée a fait Uobjet de maintes observations et de nombreuses
expériences dont nous avons tenté une synthèse (Fraisse, 1957,
p. 208-229). Mais ces situations sont en général très complexes.
Notre objectif présent est de reprendre analytiquement le
problème de l'influence des changements vécus.
Dans cette première recherche, nous avons étudié deux
caractéristiques des changements qui apparaissent liées à la
fréquence et à la durée de chaque phase. FRAISSE. INFLUENCE SUR L'ESTIMATION DU TEMPS 327 P.
I. — L'influence de la fréquence
Wundt notait (1886, t. II, p. 323), que « si les battements
réguliers de la mesure organisent en parties le temps /, celui-ci est
estimé d'autant plus grand que ces sortes de divisions s'accumul
ent, s'entassent davantage ». Les expériences de Hall et Jastrow
(1886), Munsterberg (1889), Sturt (1925), Israeli (1930), Wirth
(1937), ont confirmé ce point de vue que Benussi (1913, p. 183)
et Bonaventura (1929) contestent. A vrai dire, l'expérience est
difficile à réaliser surtout par la méthode de comparaison qui a
été en général utilisée. Nous avons repris ce problème par la
méthode de reproduction en utilisant 3 types de situations :
fréquence de stimulations lumineuses, sonores, ou de frappes du
sujet.
A) Stimulations lumineuses
L'appareil est un parallélépipède de 25 cm de côté et de 60 cm de
profondeur. Le sujet regarde par un hublot où s'encadre bien son visage
une plage de 4,8 cm qui se trouve à 60 cm de ses yeux. Cette plage est
bien éclairée par-dessus et par-dessous sans que les lampes soient visibles.
Il voit défiler horizontalement à travers cette plage des carrés noirs
de 1 cm de côté peints sur un fond blanc. En réalité, il y a deux bandes
de stimuli qui défilent toujours à la vitesse de 31 cm/s mais sur une
des bandes à la fréquence de 2 par seconde et sur l'autre de 6. Ces bandes
sans fin sont fixées sur un gros cylindre enregistreur qui s'encastre
juste dans la fenêtre de 4,8 cm ; un système d'écran permet de n'en
découvrir qu'une seule à la fois. Nous utilisons deux durées stimuli :
5 et 10 s dans la même expérience pour éviter des effets de stéréotypie.
La tâche du sujet qui reçoit la consigne formelle de ne pas compter est,
après avoir vu passer pendant une durée de 5 (ou 10 s) les points noirs,
d'appuyer sur une clé morse pendant la durée qu'il estimera équivalente.
Comme on expérimente simultanément sur deux durées et sur deux
fréquences, on a construit un plan orthogonal équilibré avec 4 sujets.
Le premier sujet subit les épreuves dans l'ordre :
Durée (en s) 5 5 10 10 10 10 5 5
Fréquence ......... 2 6 2 66262
On alterne pour les autres sujets durées et fréquences en conservant
une symétrie entre la première et la deuxième moitié de l'expérience.
Dans chaque situation, on fait 3 mesures successives et, comme chaqu«
situation revient 2 fois, on dispose donc de 6 mesures par sujet dont on
fait la moyenne. 12 étudiants en psychologie ont servi de sujets. 328 MÉMOIRES ORIGINAUX
Les résultats sont dans le tableau I :
TABLEAU I
Fréquences 2 par s 6 par s
4,6 s 4,9 s Durée { iS I : : : : : : : 8,5 s 8,7 s
Les différences attribuables à la fréquence sont dans les deux
cas de même sens mais pas du tout significatives. Nous avons
alors pensé que notre méthode n'était pas assez fine et nous
imaginé de demander aux sujets de reproduire la durée d'une
fréquence en déclenchant le passage de l'autre bande à l'autre en appuyant sur la clé, ce qui était assez facile avec
notre dispositif. L'effet possible serait alors renforcé par le
contraste des deux fréquences. Dans ce deuxième cas, sur 8 autres
sujets nous avons obtenu des résultats très significatifs à .01:
TABLEAU II
2 par s Stim. 6 par s Fréquences Stim.
Rép. 6 s 2 s Rép.
3,8 s 5.3 s
7,0 s 8,5 s
B) Stimulations sonores
Le plan d'expérience est le même mais les fréquences
employées sont de 1 et 3 par seconde. Les stimuli sont produits
par un épiphote commandé par l'E. Le S entend pendant 5 s
(ou 10 s) la première fréquence et il lui est précisé qu'il devra
reproduire la même durée à une autre fréquence, les durées
étant comptées du premier au dernier son. Aussitôt après avoir
fait entendre la première fréquence, l'E déclenche la deuxième
fréquence, la tâche du S étant d'interrompre celle-ci quand il
estimera que la durée produite est égale à la durée étalon.
Interdiction est faite au S de compter. Stimulations et réponses
sont enregistrées sur un polygraphe pour vérifier les durées de
la stimulation et de la réponse.
8 sujets ont pris part à cette expérience. Les résultats sont
consignés dans le tableau III. P. FRAISSE. INFLUENCE SUR L'ESTIMATION DO TEMPS 329
TABLEAU III
• Stim . : 1 par s Slim . : 3 par s Fréquences J 1 . Rép. : 3 s Rép. : 1 s
s 4,2 3 5,9 s Durée [ .g s 7,5 s 10,5 s
Les résultats vont dans le même sens que ceux trouvés avec
les stimulations visuelles et sont encore plus accentués (diff
érence très significative). Les résultats de tous les sujets sont
concordants.
C) Stimulations sensori-motrices
Le plan de l'expérience est toujours le même, mais le S, au
lieu d'avoir à comparer les durées de deux stimulations, aura à
comparer deux activités de fréquences différentes. Le principe
est le suivant : grâce à l'épiphote, on apprend au S à frapper à
une cadence dite « lente » de 1 par s et à une cadence dite « rapide »
de 3 par seconde. Pour cet apprentissage, on donne alternat
ivement 3 fois de suite chacune de ces cadences avec leur déno
mination en avertissant le S qu'il aura à les reproduire par la
suite.
Dans l'expérience, on demande d'abord au S de frapper sur
une clé morse à une des fréquences jusqu'à ce qu'on l'arrête,
puis de reproduire une durée égale à l'autre fréquence ; dans
la reproduction, il doit s'arrêter spontanément. Le S est invité
expressément à ne pas compter les frappes. Le tableau IV
donne les résultats (8 sujets différents de ceux des précédentes
expériences).
TABLEAU IV
Etal. : 1 par s Etal. : 3 par s f Fréauences requences Hép. i o s Rép. : 1 s
5 s 4,5 S 5 3 s Durée | 8,1 8 11,2 s
Les différences sont encore une fois dans le même sens et
très significatives. Il n'y a pas d'interaction sujets-fréquence.
Les S ont été à chaque cadence très réguliers mais évidemment
le tempo des deux cadences n'était pas tout à fait exact. Pour
la cadence de 1 s, les fréquences varient de 0,82 à 2,19 suivant
A. PSYCHOL. 61 22 830 ;;. MÉMOIRES ORIGINAUX ...... ,,
les S (moyenne 1,2 par seconde) et pour les cadences de 3 par
seconde de 1,8 à 4,7 par seconde (moyenne 3,1 par seconde).
Si on calcule les rapports individuels de fréquence (ils varient
de 1,5 à 5,4) on trouve une corrélation de p = .57 entre le rapport
élevé des fréquences et l'effet de surestimation dû à la fréquence
la plus grande, ce qui corrobore les résultats moyens.
En résumé, qu'il s'agisse de perception ou d'activité, la durée
meublée par une fréquence plus grande, est surestimée par
rapport à une durée meublée par une fréquence moins grande.
Cet effet est très significatif mais il faut souligner qu'il n'est
pas considérable. Son importance quand on contraste des fr
équences de 1 à 3 oscille autour de 8 à 17 %x, c'est-à-dire que
l'étalon est surestimé de 0,08 à 0,17 fois.
II. — L'influence de la durée des changements partiels
Dans les expériences précédentes, nous avons étudié l'influence
de la fréquence de changements de durée négligeable ; la fréquence
proprement dite des constituait le donné perçu, la
figure sur un fond uniforme. Que se passe-t-il lorsque chaque
événement a une certaine durée, et entre autres une qualité
singulière? Si on projette, comme dans l'expérience que nous
allons décrire, des vues fixes, la durée de présentation est une
donnée qui est reliée arithmétiquement à la fréquence. Si la
présentation de chaque vue dure 3 s, on peut dire équivalemment
que les vues ont été projetées à la fréquence de 20 par minute.
Cependant, à partir du moment où les fréquences sont assez
lentes, c'est-à-dire dans tous les cas où l'intervalle entre deux
événements dépasse 1,5 à 2 s (Fraisse, 1957, p. 89), il n'y a plus
perception de fréquence car l'enchaînement n'est plus perçu.
Seul demeure le fait que chaque événement est plus ou moins
durable. Cette analyse au plan phénoménal est capitale pour
interpréter les résultats que nous allons présenter.
Première expérience
Technique. ^— Parmi des diapositifs en couleur 5x5 cm, trois juges
ont sélectionné les vues de Paris les plus banales (Arc de Triomphe,
Tour Eiffel, Notre-Dame, etc.), susceptibles d'être reconnues par un
très grand nombre de personnes. Elles sont projetées par l'intermédiaire
-d'un passe-vues Gulliver modifié de manière à ce qu'une vue remplace
1. Ces chiffres sont calculés en prenant la moitié des différences obtenues
si l'on inverse les fréquences et en rapportant cette moitié à la moyenne des
reproductions dans les deux situations opposées. FRAISSE. — INFLUENCE SUR L'ESTIMATION DU TEMPS 331 P.
l'autre sans qu'il y ait d'intervalle, si ce n'est celui du glissement vers
la gauche d'une vue alors que l'autre arrive par la droite. Le passage des
vues est commandé par un timer électronique.
Nous avons utilisé 3 durées de présentation, 2, 4 et 8 s et deux nomb
res de vues : 16 et 32, les 16 vues étant prises parmi les 32. Les expé
riences ont été réalisées collectivement sur des groupes de propédeu-
tique de la Faculté des Lettres. Pour chacune des six situations définies
par la durée d'exposition et le nombre de vues, nous avons utilisé un
groupe différent de sujets. Cette règle nous était commandée par la
manière même dont nous présentions l'expérience aux sujets. En effet,
pour éviter qu'ils ne se servent de repères et en particulier qu'ils ne
comptent les vues, nous leur avons décrit l'expérience comme une
épreuve d'observation. Seulement après la fin de la présentation des
vues on posait successivement deux questions : a) « Combien de temps
s'est écoulé entre le début et la fin de la projection des vues ? » ; b) « Citez
toutes les vues dont vous vous souvenez. A défaut d'une identification
précise, une très brève description peut suffire. »
Cette dernière question, postérieure à celle sur l'estimation du temps,
devait permettre un contrôle : L'estimation du temps dépend-elle plus
du nombre de vues projetées que du nombre de vues mémorisées ?
Les résultats. — Dans les expériences utilisant la technique
d'estimation du temps on rencontre deux difficultés : les résultats
sont très dispersés et les sujets ont une très forte tendance à
répondre en n'utilisant que des unités grossières, ici la minute,
la demi-minute ou à la rigueur le quart de minute.
Aussi bien, même si nos distributions sont à peu près normales,
nous présenterons d'abord nos résultats en médianes et écart
semi-interquartile, valeur moins sensibles à quelques estimations
extrêmes qui ne sont pas absentes de nos résultats (tableau V).
TABLEAU V
16 vues 32 vues
Durée
de chaque vue
M éd. N M ed. E.Q. Erreur Evoc. N E.Q. Erreur Evoc.
2 s 22 39,6 26,5 + 23,9 10,6 31 85,1 29.2 + 32,8 17,5
4 s 39 80,0 36,7 + 25,0 12,2 32 187,5 43,9 + 46,5 21,7
38 184,2 53,9 + 43,8 12,3 41 303,8 77,2 + 18,6 21,6
N = nombre de sujets.
Med. = médiane en seconde.
E.Q. = écart semi-interquartile.
Erreur = pourcentage de surestimations do la médiane par rapport au temps
objectif.
Evoc. = nombre moyen de vues évoquées après la présentation. MÉMOIRES ORIGINAUX 332
Considérons successivement nos différentes variables en
tenant compte de la forte variabilité des résultats.
1° Le nombre de vues. — II n'influe pas d'une manière syst
ématique sur nos résultats. A chaque durée de présentation, les
estimations pour 32 vues sont proches du double des estimations
pour 16 vues (dans 2 cas (2 et 4 s), un peu supérieures, dans un
cas, 8 s, inférieure). Il y a en gros proportionnalité entre la durée
estimée et le nombre de vues.
2° La durée de chaque vue. — C'était là notre variable prin
cipale. En apparence, pour 16 vues, la surestimation augmente
avec la durée de chaque vue (donc avec une diminution de la
fréquence). Le résultat pour 32 vues est une fois dans un sens,
une fois dans l'autre. Pour mieux tester l'influence des variables
nombre de vues et durée des vues, nous avons fait une analyse
de la variance sur les cases : 16 vues 4 et 8 s et 32 vues 2 et 4 s
où les durées sont deux à deux égales (16 x 4 = 32 x 2 = 64 et
16 x 8 = 32 x 4 = 128).
Pour faciliter cette analyse, nous avons ramené les effectifs
à N = 31 dans chaque case en réduisant les effectifs par tirage
au sort et en vérifiant que moyenne et dispersions n'étaient pas
altérées. Nous avons en outre fait cette analyse en transformant
préalablement les résultats bruts en leur logarithme. Cette trans
formation normalise les résultats et permet de convertir dans le
cas de notre plan une structure multiplicatrice en une structure
additive. Si d est la durée estimée pour 16 vues présentées pen-
dans 2 s et d' son logarithme on peut hypothétiquement
admettre :
16 vues 32 vues
d ou d' d y. 2 ou d' 2 8 + log 2 d' 4 s d x 2 ou 2 d x 4 ou d' + 2 log 2 + log
8 s d x 4 ou d' + 2 log 2
L'analyse de variance sur un pareil tableau permet de vérifier
si la différence entre 2 cases contiguës est supérieure ou inférieure
au log 2; on peut aussi tester l'influence de la multiplication
par 2 de la durée des vues ou de leur nombre1.
Dans chaque case, en reconvertissant la moyenne des loga
rithmes en secondes, nous sommes arrivés au tableau suivant.
1. Nous avons bénéficié pour établir le plan de cette analyse des précieux
conseils de C{, Flament, FRAISSE. — INFLUENCE SUR L'ESTIMATION DU TEMPS 338 P.
TABLEAU VI
11 2J
16 x 4 s 32 X 2 8
83,7 B 79,1 s
11 11
16 x 8 s 32 X 4 s
171,2 s 188,8 s
L'analyse de variance est alors la suivante :
TABLEAU VII
dl SC CM Sources de V.
37 137 12 379 28,85 T.S. Entre groupes
Comparaisons
4-3 281,17 281,17 0,65 n.8.
2-1 38,60 38,60 0,09 n.s.
4-2 log 2 . . 945 945 2,2
3-1 2 . . 14,29 14,29 0,03 n.s.
Résidu 120 51484 429
Total 121 88 621
Nous voyons donc se confirmer ce que suggérait la lecture des
résultats : ni le nombre de vues ni leurs durées n'ont d'influence
significative. Nous ne pouvons pas conclure que ces variables
n'ont aucune influence, mais celle-ci n'a pu être détectée avec
une méthode aussi grossière que l'estimation. Comme aucune
autre n'est possible avec des durées aussi longues, il
faudrait peut être avoir des effectifs beaucoup plus nombreux.
3° Le nombre de vues évoquées. — Considéré en lui-même, il
est manifeste que : a) Ce nombre est un peu moins grand quand
la projection ne dure que 2 s ; entre 4 s et 8 s, il n'y a pas de
différence ; b ) Ce nombre est proportionnellement un peu infé
rieur pour 32 vues que pour 16. Ce résultat est conforme aux lois
générales de la mémoire. Ceci dit, il est évident qu'il n'y a aucune
relation entre les estimations du temps et le nombre de vues
évoquées. Ce résultat apparent au niveau des moyennes est
confirmé par le fait que l'ensemble des corrélations calculées sur
chaque case du tableau V n'est pas du tout significatif.

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