La mesure du seuil de perception des profondeurs relatives - article ; n°1 ; vol.41, pg 168-201

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L'année psychologique - Année 1940 - Volume 41 - Numéro 1 - Pages 168-201
34 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 : lundi 1 janvier 1940
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Y Galifret
La mesure du seuil de perception des profondeurs relatives
In: L'année psychologique. 1940 vol. 41-42. pp. 168-201.
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Galifret Y. La mesure du seuil de perception des profondeurs relatives. In: L'année psychologique. 1940 vol. 41-42. pp. 168-
201.
doi : 10.3406/psy.1940.5881
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1940_num_41_1_5881IX
LA MESURE DU SEUIL DE PERCEPTION
DES PROFONDEURS RELATIVES
. Par Y. Galifret
L'appréciation de la profondeur relative est une opération
perceptive complexe à laquelle participent de nombreux
facteurs. Le plus important de ces facteurs est la disparation
rétinienne ou différence entre les images qui se forment sur
chacune des deux rétines, mais il faut ajouter les sensations
d'accommodation et de convergence, la grandeur de l'image
pour des objets connus, l'atténuation de la netteté des
contours, l'atténuation des couleurs, le masquage des objets
éloignés par les objets proches, la disposition des ombres,
autant d'impressions sensorielles intégrées dans une situa
tion d'ensemble qui déclenche un comportement d'autant
mieux approprié que cette situation s'est renouvelée plus
fréquemment.
Quoi qu'il en soit de ces influences diverses on mesure le
seuil de perception des profondeurs relatives (ou acuité bino
culaire) par l'écart parallactique correspondant à la plus
petite différence de profondeur perceptible. Il est évident que
cette mesure n'a de signification que si nous connaissons dans
quelles conditions elle a été faite et du même coup quels
étaient les facteurs susceptibles de participer à la perception
dans ces conditions. . ,
La mesure peut être faite en vision libre ou avec des instr
uments stéréoscopiques. En vision libre on s'efforce d'employer
des épreuves faisant intervenir tel ou tel facteur perceptif
connu à l'exclusion de tels autres. On chiffre l'acuité de la
façon suivante : si a est la distance interpupillaire du Sujet
examiné, d la distance d'un objet repère au sujet et si un ■


.

GALIFRET. PERCEPTION DES PROFONDEURS RELATIYES Y.
autre objet dont on doit juger la position relative est à une
distance d — x, l'écart parallactique
a a ax ax
(XX
(x étant minime par rapport kd) soit en secondes : 206.000 -^ .
En vision indirecte on présente à chaque oeil l'image de
l'objet -telle qu'elle se serait formée sur, la rétine de l'oeil
regardant cet objet. Si sur le cliché observé par l'œil gauche
2 points «ont à une distance cr et que sur le cliché observé
par l'œil droit les 2 points homologues sont à une dis
tance ca 9^ ct l'image stéréoscopique de l'un des points se
formera en arrière de celle de l'autre. Les axes oculaires étant
parallèles ainsi que les axes optiques des lentilles du sté
réoscope (mises au point à 0 dioptries car les axes ocuhaires
sont parallèles quand l'accommodation se fait sur l'infini) sila
distance des clichés aux yeux est e, l'écart parallactique
E= ^—^ e radians soit A^^ e . 206.000 secondés.
But des expériences. — Pour déterminer l'acuité bino
culaire en vision libre on se sert généralement d'appareils du
type de ceux décrits par Pulfrich (1901), Brooksbank (1908),
Andersen et Weymouth (1923), Langlands (1929) : une ou
deux tiges verticales situées dans le plan frontal étant fixes
il s'agit, étant éloigné "de quelques mètres, de juger la position
relative d'une autre tige mobile pouvant se placer en avant
ou en arrière des autres ou d'amener cette tige mobile dans
une position relative déterminée, par exemple sur le plan des
tiges fixes.
Pour la mesure en vision indirecte divers clichés ont été
conçus. Ces clichés sont accompagnés d'un tableau donnant
les écarts parallactiques correspondant aux différences de
distance entre les points homologues. Il existe aussi des
épreuves dans lesquelles la distance entre deux éléments
homologues peut varier, l'un subissant une translation laté
rale dans un sens ou dans l'autre, réglée par une vis micro
métrique. Dans ces épreuves on demande au sujet de régler
la distance de telle sorte que l'image stéréoscopique lui
paraisse dans une position déterminée par rapport à d'autres
images fixes.
Le but des expériences était avant tout pratique. L'appar
eil de Michotte étant pris comme type des dispositifs à ,
MÉMOIRES ORIGINAUX 170
vision libre, l'appareil de démonstration et d'entraînement de
la Société d'Optique Militaire (cliché et système micromét
rique) et le cliché de Pulfrich comme types dé dispositifs
stéréoscopiques, il s'agissait :
1) de déterminer pour chaque appareil la meilleure
méthode d'emploi ;
2) d'apprécier la valeur des résultats obtenus avec chacun ;
3)la corrélation entre les divers résultats ;
4) d'envisager le cas échéant des modifications suscep
tibles d'améliorer la qualité des épreuves ;
5} de profiter de la série d'expériences pour tenter de
recueillir des données intéressantes sur les facteurs de percep
tion des profondeurs relatives.
I. — Mesure en vision libre
L'appareil. — Sur un socle de bois de 50 cm. de long peut
coulisser d'avant en arrière ou inversement un chariot portant
un cadre dans lequel sont tendus 2 fils verticaux distants
■de 2 cm.; à mi-course, 2 autres fils verticaux distants égal
ement de 2 cm. sont fixés au socle. Chaque couple de fils déter
mine un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'appar
eil. Par translation du chariot. on peut amener les 2 plans
à coïncider, les 4 fils se trouvent alors équidistants latéral
ement de 1 cm. On peut lire les écarts entre les 2 plans sur
une échelle millimétrique. Les fils sont noirs, mats et ont un
diamètre d'environ 3/4 de mm., ils se détachent sur un fond
blanc lumineux réalisé avec une plaque de verre dépoli éclairée
-en arrière indirectement par une ampoule de 15 watts. Seule la
partie médiane des fils est visible par une fenêtre de 3 cm. de
haut sur 12 cm. de large pratiquée dans un panneau qui, fixé
à l'avant du dispositif, masque tout le reste. A l'aide d'une
longue corde dont les extrémités sont attachées l'une à l'avant,
l'autre à l'arrière du chariot et d'une poulie le sujet peut à
distance provoquer lui-même le déplacement des fils mobiles.
Avec un tel dispositif et si on prend soin 'd'éviter que le
sujet remue la tête, les impressions sensorielles suscitant la
réaction pereeptive se réduisent à la disparation binoculaire à
laquelleil faut ajouter, selon la distance du sujet à l'appareil,
les sensations de convergence et d'accommodation (la conver
gence pouvant intervenir, d'après différents auteurs, de
0 à 2 m. 50 environ, et l'accommodation de 0 à 4 m.). GALIFRET. PERCEPTION DES PROFONDEURS RELATIVES 171 Y.
L'appareil de Michotte peut être utilisé avec toutes les
méthodes psychophysiques, à savoir : s
— méthode constante ;
— — de l'erreur moyenne ;
— — des limites ;
— — des groupes sériés (consécutifs ou non conséc
utifs).
Dans toutes les expériences, quelle que soit la méthode
utilisée, le sujet est assis à une distance déterminée de l'appar
eil (1 m., 2 m., 3 m. 50, 4 m., 5 m., 6 m.), le menton appuyant
sur une mentonnière dont la hauteur est réglée pour que les
yeux se trouvent au niveau de la fenêtre de l'appareil.
Pour chaque sujet un examen sommaire est préalablement
fait dans le but de mesurer l'acuité monoculaire (échelle
d'acuité avec anneaux de Landolt) et de dépister l'astigma
tisme s'il y a ljeu (cadran de Parent). La distance interpu-
pillaire est mesurée ainsi :1e sujet se place devant un miroir
plan bien éclairé, ce qui provoque le rétrécissement pupillaire,
il applique à la racine de son nez un reglet gradué en mm.
et, fermant l'œil droit, il déplace latéralement le reglet qu'il
tient parfaitement horizontal et parallèle au plan du miroir
jusqu'à ce que le 0 vienne à la hauteur du centre de sa pupille
gauche. Il ferme ensuite l'œil gauche, ouvre l'œil droit et,
prenant soin de ne pas déplacer le reglet il lit la division qui se
trouve au niveau du centre de sa pupille droite. On recommence
la mesure 4 fois en mettant le 0 tantôt à l'œil gauche, tantôt
à l'œil droit, et il est possible d'évaluer ainsi l'écart pupillaire
au 1/2 mm. près.
. 1) Méthode conslante
Les fils mobiles sont présentés au sujet tantôt en avant,
tantôt en arrière (de quantités variables) des fils fixes, et on
lui demande de juger leur position relative.
Après chaque présentation la fenêtre est obturée ce qui
permet au sujet de se reposer. Les 3 réponses possibles sont :
« devant », « derrière » ou « même niveau ». Voici les résultats
obtenus par le sujet 21 (acuité normale, œil droit et œil gauche,
pas d'astigmatisme, distance interpupillaire : 66 mm., distance
des yeux aux fils fixes, d = 3 m. 50. La ;zone du seuil ayant
été délimitée grossièrement, les écarts positifs et négatifs
de 0 à 20 mm. ont été présentés en désordre (apparent) MÉMOIRES ORIGINAUX 172
10 fois chacun. La marge 0-20 ayant été divisée en 10 éche
lons on a fait 210 présentations.
■■■■■■■■.Valeur de l'éoart.. 20 18 16 . 14 12 "'■■ 10 8 6 — 4 <- 2 0 -> 2 4 + 6 8 10 12 14 16 18 20
Réponses : . •
devant 10 9 10 8 7 7*5 4 2 1 2 1
. même niveau. .. 1 2335587 88876 44 1
derrière 1 2 2 1346 6 9101010
■ Si l'on admet que le seuil est égal à l'écart entre les 2 st
imuli perçu dans 50 % des cas on aura pour le seuil négatif
5 4
Sn =•— 8 et, pour le seuil positif Sp = 8 -f- 2 — „ — ■ — $■-
L'inégalité entre Sn et Sp peut être expliquée, et par l'erreur
d'échantillonnage et par des causes systématiques assez mal
précisées.
• 9-4-8
Le seuil moyen est égal à — ~ — = 8,5 mm. à une distance
de 3 m. 50 et pour un écart pupillaire de 66 m. Ceci correspond: o
à une disparation parallactique de :
%g$X 206.000 = 9'
La méthode constante est considérée unanimement comme
la plus rigoureuse. Le seul reproche que nous pouvons lui
faire ici est la longueur des, expériences que nécessite son
application. Vu le nombre de présentations il faut prévoir des
repos fréquents qui augmentent encore cette longueur. Maïs
nous verrons par comparaison avec les autres méthodes que
cet inconvénient, dojît on peut réduire l'importance est la
faible rançon d'avantages précieux.
2) Méthode de l 'erreur moyenne
Après avoir montré au sujet comment on peut déplacer les
fils mobiles vers l'avant ou vers l'arrière au moyen de la corde,
on les éloigne tantôt à l'une, tantôt à l'autre extrémité de
l'appareil et on demande de les amener dans le même plan que
les fils fixes. On lui permet de faire aller et venir le chariot
comme il lui plaît et autant de fois qu'il lui plaît avant de
choisir la "position qui lui semble convenable; On note pour
chaque essai l'écart entre les 2 plans lu sur l'échelle millimé
trique de l'appareil.
Sanford écrit (Cours de ps. exp., p. 379) : « La méthode de
l'erreur moyenne et celle des cas justes et. des cas faux [méth.
constante] sont toutes les» deux fondées sur la supposition T. GALIFRET. — PERCEPTION DES PROFONDEURS RELATIVES 173
le principe de la probabilité s'applique aux petites incerti
tudes ou variations de la perception. Les résultats qu'on
•obtient en s'en servant doivent, par conséquent, être compar
ables. » Et on prend généralement comme mesure du seuil
par la méth. de l'erreur moyenne, non pas l'erreur moyenne
mais l'erreur moyenne multipliée par 1,18, ce qui donne
l'erreur probable, c'est-à-dire l'erreur qui a une chance sur
deux d'être ou de ne pas être dépassée.
Mais avons-nous le droit d'affirmer la similitude entre les
deux méthodes ?
Dans la méth. de'l'e. m. le sujet dispose les fils de telle
façon que l'écart entre les 2 plans lui paraisse nul, dans la
méth. constante on lui présente des écarts de différentes
valeurs et on enregFstre les cas où ces sont jugés nuls.
Pour que la similitude, soit parfaite il est nécessaire que le
sujet dans le 1er cas procède absolument au hasard pour fixer
la position des fils mobiles, les plaçant en un plan quelconque
jugeant l'écart et en cas de jugement négatif les plaçant en un
autre plan quelconque jusqu'à trouver une position conven
able. En procédant ainsi et après un grand nombre d'essais
de « tirages » pour reprendre la figure de l'urne classique on
pourrait obtenir une répartition des résultats analogue à la
courbe des réponses « même niveau » de la méth. constante.
Mais une telle supposition est toute théorique, aucun sujet
ne procède de cette façon. Les sujets ne donnent pas aux fils
des positions au hasard mais choisissent ces positions avec
plus ou moins de méthode.
Il est possible en observant les déplacements du chariot
pendant les essais et en interrogeant les sujets après l'expé
rience de définir cette méthode. (L'interrogatoire n'a guère
d'intérêt qu'avec les adultes, les enfants examinés, filles
de 14 et 15 ans, sont incapables d'expliciter leur façon de pro
céder et on ne peut que leur faire dire : « Je les mets pour qu'ils
soient ensemble, ni devant ni derrière ».) Aucun avertissement
ou conseil préalable n'est donné, le sujet sait qu'il peut dépla
cer les fils à sa guise. Voici comment procèdent presque tous :
les fils mobiles qui sont nettement en arrière, par exemple, sont
amenés vers l'avant, le sujet remarque alors qu'à un moment
de la course ils étaient proches des fils fixes, il revient en
arrière, franchit à nouveau cette zone où les fils semblent à
peu près à la même profondeur et s'arrête au moment où
l'écart redevient nettement perceptible, il revient alors avec ■
'
.

'
.
.

x MÉMOIRES ORIGINAUX 174
précaution en arrière et s'arrête quand il juge que l'écart est
nul. Selon les sujets les hésitations, les va-et-vient sont plus ou
moins nombreux, plus ou moins rapides mais dans ces grandes-
lignes leur essai est conduit de cette façon.
Quelques-uns, beaucoup plus rares, adoptent sciemment le
procédé du « balancement » qui consiste à osciller de quantités
jugées égales de part et d'autre du plan de référence et après
avoir réduit l'amplitude des oscillations au minimum (limiter
à peu près à la valeur du seuil mesuré par la méth. constante)
à arrêter les fils fixes, par un geste bien mesuré, au centre de la
marge de balancement. De tels sujets sont rares (2 sur 26 exa
minés). On en trouve un peu plus qui utilisent ce procédé mais
avec moins d'intelligence et terminent un peu au hasard au
lieu d'essayer d'atteindre le centre de la marge.
Quels résultats allons^nous obtenir dans c4s conditions ?
Ces résultats ne dépendent pas uniquement de l'acuité senso-»
rielle, et trop de facteurs étrangers entrent en jeu pour qu'ils
poissent servir à la détermination du seuil.
Voici les résultats de deux sujets appartenant à la major
ité ^procédé du « rectil »).
Sujet 21 (la méth. de l'erreur moyenne et la méth. cons
tante ont été appliquées simultanément, voir plus haut les
résultats à la méthode constante).
Fréquence. Gisafair de l'écart . 20 1 18 1« 4 14 2 13 5 10 5 8 1110 6 4 7 2 6 0 12 2 8 4 6 S 4 8 10 5 12 2 14 12 16 18 1 26 S/ = 100
Sujet 19 (écart pupiliaire : 65, distance à l'appareil 3 m. 50)-
Fréquence.... Grandeur de l'écart 8 12.56787657753 7 6 5 4 3 2 10 12 3 4 5 678 1 S/ = 70
Pour ce sujet le seuil déterminé par la méthode constante
siiKtialtanément, est égal à 4, 1 mm. Si on calcule le seuil
d'après les résultats à la méth. de l'e. m. on obtient :
Pour le sujet 21 : e. m. = 6,68 et le seuil (1,18 e. m.) vaut :
6,60 x 1,18 = 7,88.
Pour le sujet 19 :e. m. = 2, 77 et le seuil vaut : -2,77 x 1,18= .
■ = 3,27. .
Donc pour le sujet 21 le seuil est de 7,9 contre 8,5 par la
méth. constante et pour le sujet 19 de 3,3 4,1. Il ne
semble pas qu'il y ait une nette divergence.
Mais il n'e^t pas suffisant de s'en tenir à cette comparaison
globale. i ,
Représentons graphiquement les répartitions :
En appliquant la formule de l'erreur probable sur une fré-
.'
XGALIFRET. PERCEPTION DES PROFONDEURS RELATIVES 17S Y.
quence on constate que les irrégularités de ces 2 courbes
peuvent s'expliquer par des fluctuations dues au hasard.
Cependant cette dépression au centre de la courbe est fré-
f - 12
K
- 10
\ - 8 / \
J : 6
J \ A 4
Kl
2
f\ u
-20 -16 -12 - 0 -8.5 S -4
8 6 f 4 U 2 4 8 5 12 15 Écart 20 -
"
y
f
-8 -6 -4,1 - f i- 1 -2 1 1 Fig. 0 1 -1 1 2 1 | 4,1 4 T Y 6 fcart 8 l r
quente (Langlands, 19291 signale que dans des expériences de
même type il obtenait des courbes bi-modales) et on peut
l'expliquer autrement. Quand le sujet rapproche les fils
mobiles des fils fixes il a de moins en moins de chances de
percevoir l'écart au fur et à mesure qu'il pénètre dans la
zone d 'indistinction aussi s'arrête-t-il un peu au hasard dans
1. Medical Research Council. Experiments on Binocular Vision. ■
'
\
176 MÉMOIRES ORIGINAUX
cette zone et de préférence sur le bord ainsi que le montrent
les deux graphiques.
La valeur de l'erreur moyenne dépend donc en partie pour
■ces sujets de l'amplitude du geste final qui à l'intérieur de la
marge d 'indistinction amènera les fils mobiles plus où moins
près de 0.
Gomme généralement ce geste laissé les fils sur le bord de
- •
f
10
- 8
IV /
- 6 f
- 4
/ 1
2
" -5-4 /. V I -3-2 , -1 0 1
sont neutralisant imprévisible la obtenu nous marge Ceci nettement envisagerons pour par et que ; dans cette la les elle supérieures méthode sujets d'autre une est -3,5 tout certaine due procédant . à part constante. l'heure au Fig. diffère seuil des hasard, mesure. 2 par font circonstances il peu 2 se recul. f Mais les que 3 trouve i 3,5 parfois causes Examinons cette Eca,rt certaines > que ■' diverses d'erreurs du égalité le résultat résiiltat erreurs mainque est se
tenant les résultats du sujet 17, particulièrement entraîné aux
exercices de télémétrie et de pointage.
Écart pupillaire : 65, dist. à l'appareil 3 m. E>0.
Grandeur de l'écart ... 5 4 3 % 1 0 1 2 3 4 5
Fréquence ........ 3 8 6 8 11 6 7 1 S/ = 50
e. m. = 1,64 et le seuil (1,18 e. m.) vaut : 1,94.
Ici la courbe a son maximum vers le centre dé la marge
d 'indistinction (seuil mesuré par la méthode constante =3,5).

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