La mémoire visuelle - article ; n°2 ; vol.78, pg 493-524

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L'année psychologique - Année 1978 - Volume 78 - Numéro 2 - Pages 493-524
Résumé
La mémorisation de stimulus présentés visuellement est étudiée à travers la littérature sur l'encodage des caractéristiques physiques, et sur le stockage à court et long terme de l'information visuelle. Les résultats expérimentaux sont interprétés dans le cadre d'une théorie des deux systèmes mnésiques dans lesquels les processus d'encodage et de stockage sont indépendants. Les relations entre les systèmes visuel et verbal-sémantique sont analysées à l'encodage et à différents niveaux de recodage : il apparaît que le choix qu'effectue le sujet entre les deux systèmes est basé sur : a) le type de présentation des stimulus, séquentielle ou simultanée ; b) la prévision des modalités de sortie; c) la quantité d'information. Il est suggéré que le système mnésique visuel est fonctionnellement et structuralement différent du système verbal : on ne trouve pas de différences fondamentales entre les mémoires visuelles à court et long terme, les interférences y sont spécifiquement visuelles et les performances de rappel ou de reconnaissance basées sur le système visuel restent relativement bonnes pour des périodes de rétention prolongées.
Summary
Memory for visually presented stimuli is studied through the literature concerning the encoding of physical features and concerning short term and long term visual information storage. Experimental results are interpreted by assuming the existence of two mnemonic systems in which encoding and storage are independent processes. The relationship between visual and verbal-semantic systems are examined at the level of encoding and at different recoding levels. It appears that subjects' choice of one of the two systems is based on a) the simultaneous or sequential characteristics of the stimulus presentations ; b) the expectation of the output modalities ; c) the quantity of information. It is suggested that the visual mnemonic system is functionally and structurally different from the verbal system : no fundamental differences between visual STM and LTM are found, specifie visual interferences are demonstrated and recall or recognition based on the visual system remains good for short and very long term recall.
32 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 1978
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M. Hautekeete
La mémoire visuelle
In: L'année psychologique. 1978 vol. 78, n°2. pp. 493-524.
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Hautekeete M. La mémoire visuelle. In: L'année psychologique. 1978 vol. 78, n°2. pp. 493-524.
doi : 10.3406/psy.1978.28260
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1978_num_78_2_28260Résumé
Résumé
La mémorisation de stimulus présentés visuellement est étudiée à travers la littérature sur l'encodage
des caractéristiques physiques, et sur le stockage à court et long terme de l'information visuelle. Les
résultats expérimentaux sont interprétés dans le cadre d'une théorie des deux systèmes mnésiques
dans lesquels les processus d'encodage et de stockage sont indépendants. Les relations entre les
systèmes visuel et verbal-sémantique sont analysées à l'encodage et à différents niveaux de recodage :
il apparaît que le choix qu'effectue le sujet entre les deux systèmes est basé sur : a) le type de
présentation des stimulus, séquentielle ou simultanée ; b) la prévision des modalités de sortie; c) la
quantité d'information. Il est suggéré que le système mnésique visuel est fonctionnellement et
structuralement différent du système verbal : on ne trouve pas de différences fondamentales entre les
mémoires visuelles à court et long terme, les interférences y sont spécifiquement visuelles et les
performances de rappel ou de reconnaissance basées sur le système visuel restent relativement
bonnes pour des périodes de rétention prolongées.
Abstract
Summary
Memory for visually presented stimuli is studied through the literature concerning the encoding of
physical features and concerning short term and long term visual information storage. Experimental
results are interpreted by assuming the existence of two mnemonic systems in which encoding and
storage are independent processes. The relationship between visual and verbal-semantic systems are
examined at the level of encoding and at different recoding levels. It appears that subjects' choice of
one of the two systems is based on a) the simultaneous or sequential characteristics of the stimulus
presentations ; b) the expectation of the output modalities ; c) the quantity of information. It is suggested
that the visual mnemonic system is functionally and structurally different from the verbal system : no
fundamental differences between visual STM and LTM are found, specifie visual interferences are
demonstrated and recall or recognition based on the visual system remains good for short and very long
term recall.L'Année Psychologique, 1978, 78, 493-524
LA MÉMOIRE VISUELLE
par Marc Hautekeete1
SUMMARY
Memory for visually presented stimuli is studied through the literature
concerning the encoding of physical features and concerning short term and
long term visual information storage. Experimental results are interpreted
by assuming the existence of two mnemonic systems in which encoding and
storage are independent processes. The relationship between visual
verbal-semantic systems are examined at the level of encoding and at different
recoding levels. It appears that subjects' choice of one of the two systems is
based on a) the simultaneous or sequential characteristics of the stimulus
presentations ; b) the expectation of the output modalities ; c) the quantity
of information. It is suggested that the visual mnemonic system is func
tionally and structurally different from the verbal system : no fundamental
differences between visual STM and LTM are found, specific visual
interferences are demonstrated and recall or recognition based on the
system remains good for short and very long term recall.
Deux types de théories s'affrontent au sujet de la mémorisation de
stimulus présentés visuellement.
a) On peut considérer (voir par exemple Craik et Lockhart, 1972)
qu'une seule mémoire est mise en jeu, mais qu'elle comprend différents
niveaux de traitement de l'information (levels of processing). Récemm
ent, Schneider et Shiffrin (1977) et Shiffrin et Schneider (1977) ont
développé un tel modèle amélioré par la distinction entre des processus
automatiques agissant en parallèle et des processus contrôlés où pré
domine l'exploration sérielle. Un stimulus est encode à plusieurs niveaux
de plus en plus élaborés allant par exemple des caractéristiques physiques
élémentaires au code sémantique. Des codes intermédiaires, même de
niveau peu élevé, sont susceptibles de produire une réponse automatique
sous certaines conditions d'apprentissage et de différenciation syst
ématique des cibles et des distracteurs (consistent-mapping condition)
(voir flg. 1).
1. Laboratoire de Psychologie des Activités cognitives et linguistiques
de l'Université de Lille III, 59650 Villeneuve-d'Ascq. 494 M. Hautekeete
b) Depuis Adams (1967) dont l'argumentation est reprise dans
Adams et Bray (1970) une conception dualiste s'est développée admet
tant l'existence de deux codes, l'un perceptif- visuel, l'autre verbal-
sémantique. Cette position dualiste peut être actuellement généralisée
en l'hypothèse de deux systèmes mnésiques indépendants, l'un « visuel »,
chargé de la conservation des informations sur les caractéristiques phy
siques du stimulus, l'autre « verbal » contenant l'information qui provient
du recodage verbal ainsi que, de façon généralement admise, le code
sémantique.
NIVEAUX DE TRAITEMENT
"Caractéristiques physiques" "Code du stimulus" visuel la "Code catégorie" de haut "Codes niveaux" de
CONTRÔLE
Fig. 1. — Exemple de modèle à niveaux de traitement de l'information
d'après Shiffrin et Schneider (1977). Les lettres étant des distracteurs,
les chiffres des cibles, des réponses automatiques peuvent être produites à
partir du code visuel du stimulus ou du code de la catégorie. L'attention
est attirée sur l'information dérivant de l'entrée « 8 ». Des réponses peuvent
être alors produites par des processus contrôlés.
C'est cette seconde position théorique que nous proposons ici, tout
en considérant qu'un modèle tel que celui de Shiffrin et Schneider rend
compte de ce qui se passe dans le système dit « verbal » qui comprend
évidemment les divers niveaux de codage pour transformer l'information
visuelle en information verbale puis sémantique. Nous essayerons
d'établir la légitimité de la dichotomie des systèmes par l'analyse de
leurs différences tant fonctionnelles que structurales et par l'étude de liaisons. Pour la clarté de l'exposé, dans le système visuel, l'e
ncodage, la mémoire à court terme et la mémoire à long terme seront
étudiées séparément, bien que, comme nous le discuterons par la suite,
cette distinction temporelle semble peu justifiée. Certaines caracté
ristiques du système visuel (ex. : l'empan mnémonique visuel) ne seront
analysées que dans la mesure où elles expliquent les passages d'un
système à l'autre et les stratégies des sujets. Nous en tenant à la mémor
isation des caractéristiques physiques du stimulus, les nombreuses
recherches traitant de la « mémoire éidétique » ou de la « représentation mémoire visuelle 495 La
imagée » (voir Blanc Garin, 1974) ne seront pas prises en compte dans
cette analyse pour éviter tout glissement interprétatif entre des pro
cessus qui, pour ne pas être sans rapport, sont toutefois à différencier
nettement. De même, les travaux qui se réfèrent à la théorie du double
codage de Paivio ne seront cités que si la situation expérimentale les
rend interprétables dans le cadre de la théorie des deux systèmes. Enfin
nous ne parlerons pas de la mémoire iconique (stockage sensoriel visuel)
qui semble être à la base des deux systèmes visuel et verbal.
L'ENCODAGE DE L'INFORMATION VISUELLE
Deux hypothèses concurrentes analysent ce qui se passe après ce
stockage sensoriel visuel. Crowder et Morton (1969) supposent que la
mémoire sensorielle visuelle ne garde l'information que pendant un très
court laps de temps (une seconde au plus) et qu'ensuite un stockage audit
if permet de maintenir l'information en stm. Certains, au contraire, consi
dèrent qu'à partir de la mémoire iconique, il peut y avoir formation de
deux codes, l'un visuel et l'autre auditif (Margrain, 1967 ; Murdock, 1966 ;
Murdock et Walker, 1969 ; Watkins, 1972). La distinction entre l'enco
dage visuel et la mémoire à court terme (mct) visuelle étant parfois déli
cate à effectuer, nous traiterons ici de l'établissement du code visuel, en
considérant que celui-ci donne lieu à une trace en mémoire à court terme.
LE CODE VISUEL
Le code visuel se situerait à un niveau de traitement plus complexe
que la mémoire iconique. De faible capacité, son déclin serait flexible
ou contrôlable. Il n'est pas masquable verbalement et ne contient que
de l'information visuelle. La technique la plus souvent employée pour
son étude est celle de l'identification de deux items, mise au point par
Posner et son équipe.
Posner et Mitchell (1967) présentent 2 lettres de l'alphabet ; le sujet
doit décider s'il s'agit de la même lettre. Le temps de réaction (tr)
obtenu est plus court pour des lettres physiquement identiques (A- A)
que pour des lettres physiquement différentes, mais nominalement
semblables (A-a). Posner (1969) conclut que l'identification de deux
lettres ou de deux mots implique deux niveaux de codage, l'un visuel,
l'autre verbal. Une comparaison (matching) « physique » (visuelle)
plus rapide que la nominale a été retrouvée par Posner
et Keele (1967), Dainoff et Haber (1970), Dainofî (1970), Cohen (1969,
1971) et Miller (1972). Pour prouver la persistance en mémoire du code
visuel, on a par la suite décalé temporellement les items à identifier.
Beller (1971) ainsi que Parks, Kroll, Salzberg et Parkinson (1972)
obtiennent des résultats comparables en décalant de quelques secondes 496 M. Haulekeele
l'apparition des deux lettres. Klatzky (1972), avec une comparaison
d'images d'objets, soutient l'hypothèse d'un double système de codage ;
le temps d'identification est plus long pour des images différentes du
même objet que pour des images identiques de cet objet (fig. 2). La
rapidité de l'identification est attribuable à la similarité physique et
non à l'identité dénominative, ce qui est retrouvé par Bartram (1973).
De plus, la rétention à court terme de symboles présentés visuell
ement peut se faire sans langage implicite et sans imagerie, tout en étant
Similarité 7/?(ms)
• -physique
+ -dénominative
▲ Test négatif
700
650
600
550
500
0,10,5 1 US (s)
Fig. 2. — Temps de réaction moyens en fonction de l'intervalle inte
rstimulus et du type de similarité (physique ou dénominative). D'après
Klatzky (1972).
bien différente de la mémoire iconique (Posner, Boies, Eichelman et
Taylor, 1969). Ce n'est que lorsqu'il y a une différence dans les carac
téristiques physiques des stimulus qu'une analyse de la signification
serait utile et effectuée. Cependant, selon Marmurek (1977), l'aspect
physique des stimulus agit surtout en cas de présentation simultanée.
Lorsque les présentations sont suffisamment décalées dans le temps, le
sujet a le temps d'encoder verbalement le premier item et la comparaison
s'effectue alors dans la modalité auditive, d'où l'hypothèse de niveaux
de traitement différents dépendants des variables temporelles. Ainsi,
Dainoff (1970) et Posner et coll. (1969) ont établi que les caractéristiques
physiques-visuelles sont utilisées pour identifier des lettres pour des
intervalles d'encodage brefs, mais, que si l'on augmente ceux-ci, les
caractéristiques acoustiques-verbales sont de plus en plus employées.
Outre le temps disponible pour l'encodage, la similarité physique et
acoustique intervient dans le type de codage utilisé par les sujets. Déjà
en 1967, Neisser avait montré que le degré de similitude ou
dénominative des lettres détermine la longueur de l'analyse des carac
téristiques permettant l'identification. Par exemple, des lettres ayant mémoire visuelle 497 La
des traits communs nombreux demandent une analyse plus poussée.
Plus précise, la recherche d'Alwitt (1973) établit que l'identification
diminue avec l'augmentation de la similarité visuelle, mais non avec
celle de la similarité dénominative (tableau I). Cependant, il y a une
interaction entre ces deux variables, à bas et moyen niveaux de similarité
visuelle, l'identification est fonction directe de la similarité dénominative.
Par contre, à bas niveau de similarité dénominative, il n'y a pas d'effet
significatif de la similarité visuelle. Les encodages visuel et verbal ne
commencent pas en même temps, mais il est impossible dans les condi
tions de l'expérience de déterminer lequel commence le premier. Il se
peut, toutefois, que le traitement des deux types d'information visuelle
et auditive se fasse en parallèle. Dans un certain nombre d'autres travaux,
une méthode analogue est utilisée, mais le sujet doit identifier un dessin
et le nom écrit du même objet (ex. : Fraisse, 1974). Le codage visuel
permet une identification immédiate (dessin-dessin) tandis que le
codage sémantique, nécessaire pour l'appariement d'un nom et d'un
dessin, exige un traitement plus long. Nickerson (1975, 1976) utilise une
technique légèrement modifiée ; il présente deux lettres capitales aux
quelles est superposé un bruit constitué de points répartis au hasard.
Lorsque le bruit est identique pour les deux lettres, le tr est nettement
plus court qu'en situation « bruit différent ». En faisant varier l'intervalle
de rétention, la courbe de tr passe par un minimum correspondant
probablement, selon l'auteur, au temps d'encodage de la trace visuelle,
celui-ci s'étendant alors de 1 à 4 s. Cependant, la différence entre les deux
situations diminue avec le temps, ce qui peut être la conséquence de la
constitution progressive d'une trace verbale-sémantique.
Tableau I. — Nombre d'identifications correctes
en fonction de la similarité visuelle et de la similarité nominale
Similarité visuelle
Similarité
élevée moyenne basse nominale
Elevée 1,21 1,56 1,52
1,44 1,39 Moyenne 1,32
1,33 1,37 Basse 1,37
(1973). (Total maximum possible D'après Alwitt
par case : 2,00. )
CODAGE VISUEL OU RECODAGE VERBAL ?
La synthèse proposée par Coltheart (1972), cohérente avec des
recherches plus récentes, s'inscrit dans un schéma dualiste des systèmes
de codage (voir fig. 3). 498 M. Hauiekeete
Le problème posé est le suivant : y a-t-il réellement une trace visuelle
persistante ou y a-t-il dans tous les cas recodage verbal de l'information
sensorielle visuelle ? Les premières recherches concordaient dans le
sens d'un recodage verbal : Conrad (1964), Glanzer et Clark (1963),
Harris et Haber (1963), Laughery et Pinkus (1966) ainsi que Sper
ling (1967). En revanche, des travaux plus récents démontrent qu'une
information symbolique (une lettre par exemple) présentée visuellement
peut être retenue sans recodage linguistique implicite : Kolers et
Katzman (1966), Scarborough et Sternberg (1967). Il est intéressant de
noter que dans ce cas, les sujets ne sont pas certains de l'ordre de
Code visuel
-. Rapidement
Mémoire
iconique
Plus lentement
N Code nominalj
élaboré (recodages Fig. 3. tandis — successifs A que partir la ?). de création Inspiré la mémoire du de code Coltheart iconique, nominal un (1972). est code nettement visuel est plus rapidement longue
présentation des items. On retrouvera par la suite l'idée que le code
linguistique permet un traitement séquentiel de l'information, contrai
rement au code visuel spécialisé dans le traitement simultané. De plus,
même s'il n'y a pas de recodage verbal implicite, des lettres peuvent
être retenues en l'absence de toute imagerie ou reconstruction visuelle
(Scarborough, 1972), ce qui étaye l'hypothèse d'un code visuel spécifique.
Le code sémantique est généralement tenu pour dériver directement
du recodage verbal du stimulus présenté visuellement. Une conception
assez récente consiste à supposer que l'encodage sémantique peut se
faire directement à partir du code visuel, sans passer par un code
nominal- verbal. Une telle tendance, esquissée par Craik et Lockhart
(1972), est reprise de façon originale par Bartram (1974). En plus des
codes nominal et sémantique, il suppose l'existence de deux codes
visuels. Le premier conserve l'information « physique » bidimensionnelle
(code de description du stimulus) ; le second, pouvant dériver du pré
cédent, tridimensionnel, est le code de description de Yobjet. La dicho
tomie de ces deux codes visuels permettrait d'expliquer les résultats
obtenus par Dukes et Bevan (1967) : les sujets subissent un entraînement
sous deux conditions. Dans la première, la même photo d'un personnage
leur est montrée plusieurs fois ; dans la seconde, il s'agit de différentes
photos prises sous des angles différents. Le test, effectué avec une nouvelle La mémoire visuelle 499
photo prise sous une autre perspective, révèle la supériorité de la
seconde condition, ce qui s'expliquerait facilement par la création
durant cet entraînement d'un code visuel dégagé des caractéristiques
spécifiques du stimulus. Ce code tridimensionnel, sorte de code du
« concept visuel », serait facilement traduisible en code sémantique ou
en code nominal. Il considère alors que l'accès au nom peut se faire
directement à partir des codes visuels sans passer par le code sémantique.
A cette conception des recodages successifs, s'oppose celle développée
par Wickens (1973) : certaines qualités d'un mot peuvent être traitées
à différentes vitesses, l'analyse sémantique ayant lieu avant même qu'il
y ait identification. Ceci est conforme aux résultats obtenus par Posner
et Warren (1973), selon lesquels les deux processus peuvent se faire en
parallèle, l'analyse sémantique étant plus rapide. Recodages successifs
et traitements en parallèle ne sont sans doute pas exclusifs : les para
digmes utilisés par ces auteurs sont suffisamment différents pour que
les divergences observées soient dues à des stratégies spécifiquement
adaptées à chaque situation expérimentale.
CODAGE DES STIMULUS A RECONNAITRE
Une autre méthode d'approche du problème consiste à faire varier
les caractéristiques physiques et verbales-sémantiques des mots à
reconnaître (mar) et/ou des distracteurs (mots nouveaux), lors de
l'épreuve de reconnaissance.
Selon Juola, Fischler, Wood et Atkinson (1971), des distracteurs
homophones ne produisent une latence plus grande de la réponse que
celle observée pour des non-homophones que lorsqu'il y a similarité
visuelle. Deux explications peuvent être avancées : a) l'analyse visuelle
et l'analyse sémantique se font en parallèle mais la première est plus
rapide, d'où la primauté du facteur « similarité visuelle » ; b) l'analyse
sémantique ne commence que lorsqu'il y a échec de l'analyse visuelle.
Une troisième interprétation est défendue par Atkinson et Juola
(1974) : la similarité visuelle peut affecter la vitesse d'accession au
nœud lexical approprié et aurait donc un rôle dans l'encodage, avant
l'évaluation de la familiarité.
Enfin, Herman, McLaughlin et Nelson (1975) montrent que la recon
naissance dépend de l'analyse de plusieurs dimensions dustimulus (fig. 4).
La latence de rejet des distracteurs est influencée à la fois par la forme
physique du stimulus et par ses caractéristiques sémantiques, mais la
latence n'augmente pour les distracteurs physiquement identiques que
s'ils font partie des catégories sémantiques utilisées lors de l'apprent
issage. Ici aussi, il est impossible de savoir si les deux analyses se
suivent (l'analyse visuelle venant après l'échec de l'analyse sémantique
catégorielle, ce qui serait l'ordre inverse de celui suggéré par les résultats
de Juola et coll., 1971) ou si elles se font en parallèle (elles commen- 500 M. Hautekeele
ceraient en même temps, l'analyse visuelle se poursuivant après l'aban
don de l'analyse sémantique infructueuse).
Il est donc également impossible avec ce type d'étude de trancher
entre analyses simultanées et analyses successives (visuelle suivie de
sémantique ou l'ordre inverse). Comme précédemment, nous pensons
que ces différentes possibilités coexistent, le sujet choisissant l'une ou
l'autre en fonction des caractéristiques de la tâche et du matériel selon
l'efficience espérée ou objective de ces stratégies.
TRRec
1300
1200
1100 Distracteurs
Ö-PI
1000- + -PD
G Cibles
L o c
Fig. 4. — Temps de réaction de reconnaissance (tr Rec) pour les cibles
et les distracteurs. Ceux-ci sont physiquement identiques (pi) ou physique
ment différents (pd) des cibles. Ils appartiennent (C) ou non (C) aux catégor
ies sémantiques des cibles. D'après Herman, McLaughlin et Nelson (1975).
LA MÉMOIRE A COURT TERME
Nous traiterons ici de travaux portant sur des délais de rétention
correspondant à une conception classique de la mct (une vingtaine de
secondes au maximum), période considérée a priori par les auteurs
comme spécifique, même pour la mémoire visuelle. L'appellation de
mémoire à court terme visuelle a été employée par certains auteurs
anglo-saxons pour décrire la mémoire iconique. Il est évident que nous
n'analyserons pas les travaux correspondants dans ce chapitre.
Y A-T-IL UNE MCT VISUELLE
DIFFÉRENCIÉE DE LA MCT VERBALE ?
L'hypothèse de deux systèmes indépendants en mct, l'un visuel et
l'autre verbal, est relativement récente. En 1968, Murdock semble
être le premier à l'avoir formulée, puisqu'il conclut que les systèmes de
stockage peuvent être différents pour des stimulus visuels et auditifs.
La même année, Murray et Roberts montrent que la modalité sensorielle

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