La sensation chromatique. Données sur la latence propre et l'établissement des sensations de couleur - article ; n°1 ; vol.32, pg 1-29

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L'année psychologique - Année 1931 - Volume 32 - Numéro 1 - Pages 1-29
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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 : jeudi 1 janvier 1931
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Henri Piéron
I. La sensation chromatique. Données sur la latence propre et
l'établissement des sensations de couleur
In: L'année psychologique. 1931 vol. 32. pp. 1-29.
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Piéron Henri. I. La sensation chromatique. Données sur la latence propre et l'établissement des sensations de couleur. In:
L'année psychologique. 1931 vol. 32. pp. 1-29.
doi : 10.3406/psy.1931.5026
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1931_num_32_1_5026L'ANNÉE PSYCHOLOG [QUE
TOME XXXII
MÉMOIRES ORIGINAUX
I
LA SENSATION CHROMATIQUE
Données sur la latence propre et l 'établissement des sensations de couleur
Par Henri Piéron
INTRODUCTION
J'ai exposé précédemment comment se posait le problème
du chroma des impressions lumineuses et la méthode qui per
mettait d'en aborder l'étude x. Je rappelle que, pour étudier la
sensation chromatique, comme telle, il faut la dissocier de la de brillance lumineuse qui lui est intimement mêlée»
et, pour cela, maintenir un niveau constant de luminosité
sur lequel joueront les sensations chromatiques.
D'autre part, les perceptions des surfaces réflectives, de
l'albedo propre (taux de réflectivité lumineuse) de ces objets
et de leur chroma propre (électivité du pouvoir réflectif) sont
toujours complexes et ne permettent pas de saisir les lois des
impressions élémentaires, pour lesquelles l'éducation abstract
ive, toujours nécessaire, est plus facilement obtenue avec les
1. H. PiÉROTf, Les lois du temps du chroma des sensations lumineuses
La méthode. Année psychologique, XXIX, 1929, p. 1 74 186.
J,\VNNÉF, PSYCHOLOGIQUE. XXXII. 1 2 MEMOIRES ORIGINAUX
excitations lumineuses pures, parce que plus artificielles et
n'éveillant pas avec la même force les attitudes habituelles de
jugements pratiques, d'un caractère syncrétique.
Les seules expériences qui aient été tentées au sujet de
l'influence du temps sur les sensations de couleur, l'ont été par
la méthode des papiers colorés, par Martius1, Guttmann, Bruck
ner et Kirsch.
Martius, avec des plaques de gélatine colorée trouva comme
« seuil de temps de la couleur », ou temps d'action liminaire
pour la perception des couleurs, des durées allant de 1 a pour
le rouge à 2,5 <x pour le vert, en passant par les valeurs de 1,5 a
pour le jaune et 2 a pour le bleu.
Mais les conditions de pureté et de brillance n'étaient pas
nettement définies.
A. Guttmann 2, comparant les seuils de perception chro
matique chez des normaux et des dyschromates, fit varier la
luminosité, la surface, et la durée, montrant que la perception
du rouge et du vert était nettement plus difficile chez les dys
chromates, et exigeait en particulier, une durée de stimulation
plus longue (avec des papiers colorés examinés au tachistoscope
de Schumann, sous un éclairement constant).
Voici les valeurs moyennes (en a) données pour les diverses
couleurs, chez 4 sujets normaux, 2 anormaux et un daltonien
ne percevant que le jaune et le bleu :
Couleurs Normaux Dyschromates Daltonien
Rouge 11,44 28,5
11,12 Orangé
11,31 15 Jaune 10,75
11,50 53 Vert
Bleu 11,62 15 10,75
31 Violet. 11,81
Les temps d'action seraient sensiblement les mêmes pour
toutes les couleurs chez les normaux.
Ces travaux n'ont apporté, on le voit, que des données très
pauvres et ne pouvaient d'ailleurs fournir de réponses valables
aux questions qui se posent, étant donnée la méthode.
1. Martius, Ueber die Dauer der Lichtempfindungen. Beitraege zur Psy
chologie, I, p. 335.
2. Alfred Guttmann, Untersuchungen über Farbenschwäche. Zeitschrift
für Sinnesphysiologie, LXII, 1908, p. 24-64. H. PIERON. LA SENSATION CHROMATIQUE
Quant à Brückner et Kirsch 1, ils exposèrent aussi par la mé
thode tachistoscopique un secteur coloré pendant des durées
brèves (d'environ 1 à 30 a), mais sur un fond gris permanent, et
en recherchant le^gris du fond sur lequel la couleur pouvait être
perçue, notant qu'aux temps brefs le fond devait être sombre
et pouvait s'éclaircir avec la durée d'action croissante du sec
teur coloré.
>7*H
Fig. 1. — Schéma optique du spectrocolorimètre.
Le problème était complexe et, mettant en évidence ce fait
que l'influence plus grande du gris consécutif que du gris
antécédant sur la perception de la couleur, faisait intervenir
des facteurs d'établissement et de persistance des impressions
lumineuses interférant avec l'établissement chromatique. Il
eût fallu procéder à luminosité constante et rechercher le seuil
1. Brückner et Kirsch, Untersuchungen über die Farbenzeitschwelle
Zeitschrift für S innés physiologie, LVI, 1912, p. 229-286.
S<4 aco V Su l % _ À 9 1A _ » •. ( . vv À
p MEMOIRES ORIGINAUX
de durée proprement dit ; l'expérience eût été utilisable, bien
que les papiers colorés conviennent mal.
De nombreuses recherches ont été poursuivies d'autre part
sur les latences, ou les vitesses d'établissement, d'impressions
lumineuses colorées ; mais, toujours le mélange complexe de
brillance et de chroma reste pratiquement indissociable, en
r H. PIÉRON. — LA SENSATION CHROMATIQUE 5
Sorte que nous devons reprendre entièrement la question sous
la forme nouvelle : comment naît la sensation de couleur quand
la luminosité est invariable ?
La méthode consiste à substituer dans des conditions prat
iquement instantanées, à un certain flux atteignant un cube de
Lummer-Brodhun, et observé par l'œil comme plage de ce cube,
un flux entièrement différent (grâce à un écran mobile réalisant
simultanément le masquage de l'image réelle d'une fente
lumineuse et le démasquage de l'image d'une autre fente), flux
réglé de manière à fournir une brillance égale au précédent-
II est possible, en réglant la durée de substitution d'un flux
à l'autre, qui reparaît quand le flux de disparaît,
de manière à maintenir le taux constant de brillance, de déter
miner l'influence du temps sur une impression chromatique :
durée minima nécessaire pour atteindre le seuil de saturation
perceptible (avec des flux dont on règle la pureté par substitu
tion d'un flux coloré à un flux achromatique) ; établissement
chromatique, ou variation quantitative, en fonction du temps,
de la saturation perçue, pour une pureté ' donnée du flux, par
réglage en pureté d'un flux de comparaison abordant l'autre
plage du cube photométrique, de même couleur et de même
brillance ; temps de latence de la réaction à une perception de
couleur donnée, apparaissant sur le fond de lumière blanche ou
autrement colorée, etc.
Nous avons déjà donné les indications sur la technique géné
rale des mesures avec le spectrocolorimètre que nous avons
fait spécialement construire et dont les figures 1 et 2 rappellent
le schéma optique et l'aspect général.
Nous n'y reviendrons pas, et ne donnerons que les renseigne
ments nécessaires sur les points particuliers de cette technique
relatifs aux expériences dont nous exposerons les résultats.
1. La pureté concerne le rapport des énergies visibles, fournies, dans un flux,
par une radiation donnée (ou plus exactement un groupe étroit de radiations
autour d'une certaine longueur d'onde), à celles fournies par l'ensemble des
autres radiations. La pureté maxima, égale à 1, est obtenue avec un llux
composé exclusivement par les radiations pures isolées dans le spectre. La
pureté est réduite par un apport progressif de lumière blanche (flux total de
la source). MEMOIRES ORIGINAUX
L'ÉTABLISSEMENT CHROMATIQUE
ET SES CARACTÉRISTIQUES
1° Données générales. — Les sources lumineuses utilisées,
lampes Philips à arc de tungstène en atmosphère de néon, dont
les petites sphères incandescentes projetées sur les fentes ont
un haut éclat, sont de bonnes sources de lumière blanche ;
toutefois elle tendent encore un peu vers le jaune comme on
s'en aperçoit quand on réduit beaucoup le flux (par jeu de
polariseurs croisés).
Les fentes sont réglées en général à 1 dixième de millimètre
de largeur ; l'étroitesse maxima est recherchée, en ce qui con
cerne le flux de lumière blanche, pour que le masquage ou le
démasquage au niveau de l'image réelle se fasse en un temps
très court (de l'ordre du millième de seconde au maximum),
et, en ce qui concerne le flux coloré, pour lui donner la pureté
maxima, avec une limitation due à la nécessité de garder une
quantité de lumière suffisante. La fente d'observation sur
laquelle sont projetées les images réelles des fentes lumineuses,
est aussi réglée à 1 dixième de millimètre, limitant la partie
utilisée du spectre pour le flux coloré ayant traversé le spectro-
mètre (environ 4 m^ autour de 640 et 1 m^ autour de 400)
et la largeur de la zone masquée et démasquée par l'écran
mobile, puisque l'image réelle de la fente, après dispersion, est
un spectre dont la radiation utilisée, et indiquée au cadran
du spectromètre, se trouve placée au centre de la fente.
La néoessité, pour avoir des brillances suffisantes, de ne pas
trop diminuer les fentes, empêche d'atteindre des durées tout
à fait négligeables pour le masquage et le démasquage.
D'autre part le dispositif à bielle pour le va-et-vient de l'écran,
dispositif déplaçable en bloc, de manière à changer, au cours
d'une période de rotation, les proportions relatives de démas
quage des deux flux, ne permet pas d'aller au delà du rapport
de 1 à 20, et il convient même pratiquement de se limiter
au rapport de 1 à 10. H. PIERON. — LA SENSATION CHROMATIQUE 7
Les expositions très brèves du flux chromatique nécessitent
dès lors une rotation assez rapide, ce qui implique un dispos
itif supplémentaire permettant de ne réaliser qu'une exposi
tion unique, les excitations qui se répètent à bref intervalle
comportant une sommation, quand on a plus d'une excitation
par seconde. L'emploi de ce dispositif devient nécessaire, dès
qu'on atteint un rythme de 2 stimulations à la seconde. Il a l'i
nconvénient de limiter à une durée courte l'impression achro
matique à laquelle se substitue l'excitation colorée.
Aussi la brièveté des excitations est-elle pratiquement limitée
(10 périodes par seconde et 1 /10 de période, ou à la rigueur
1/20, soit 10 ou 5 a).
2° Le problème du temps d'action. — - L'impossibilité de
procéder à des stimulations précises d'une durée inférieure au
centième de seconde n'a pas permis de faire une étude systé
matique de la durée liminaire de stimulation chromatique,
nettement inférieure à 10 a, du moins pour des niveaux suffi
sants de luminosité et de pureté.
Quelques données, à titre d'essai, ont permis de constater
que le temps d'action liminaire diminuait avec l'accroissement
de la pureté.
En lumière rouge (640 m^) de luminosité moitié du maxi
mum réalisable dans les conditions de recherche, les valeurs
approximatives étaient d'environ 45 <j pour une pureté juxta-
liminaire (de 0,1), d'environ 27 <r pour une pureté de 0,2, d'en
viron 15 a pour une pureté de 0,5 et de moins de 5 a pour une
pureté maximale de 1.
En lumière bleue (475 mji), à luminosité maximale (environ
10 fois moindre que celle de la lumière rouge), les valeurs
du temps d'action avoisinaient 10, 50 et 100 a pour des puretés
de 1, de 0,5 et de 0,2 (juxtaliminaire).
Mais ces valeurs ne sont données qu'à titre d'indication.
Retenons que le temps d'action nécessaire de la lumière
capable d'éveiller une sensation chromatique — • alors que la
sensation lumineuse est déjà établie et ne change plus — ■
s'accroît lorsque la pureté de cette lumière diminue, bien que,
nous allons le voir, la vitesse d'établissement ne paraisse pas
influencée par la pureté. Mais on comprend que, si l'établiss
ement jusqu'au maximum exige toujours le même temps, le
seuil se trouve franchi au bout d'un temps d'action d'autant
plus court que le atteint se trouve dépasser davan
tage cette valeur du seuil. 8 MEMOIRES ORIGINAUX
3° Les courbes d'établissement x. — En suivant les va
leurs à donner à la pureté de la lumière de comparaison, observée
pendant une durée fixe, de 3 secondes, pour réaliser l'équiva
lence de la sensation chromatique avec celle que donne la
lumière brève étudiée, de pureté fixe, avec même niveau de
luminosité des deux parts, on peut suivre la variation en fonc
tion du temps de la saturation apparente.
On constate que cette croît avec le temps jusqu'à
un maximum, supérieur au niveau de comparaison, puis dé
croît de façon continue, sans jamais rester à un régime stable,
à la différence de la sensation lumineuse, qui dépasse bien
passagèrement le niveau stable (ondulation de prééquilibre de
Broca et Sulzer) mais qui se maintient ensuite au niveau stable
pendant assez longtemps avant la décroissance de fatigue.
Voici, par exemple, les valeurs obtenues en lumière rouge
de luminosité b = 0,5 (moitié du maximum, toujours égal
à 1) pour une pureté des deux tiers (p = 0,66), valeurs donnant
le niveau de saturation d'après la pureté p de la lumière de
comparaison :
Temps (s).. 80 150 225 300 500 750 3000
p 0,66 0,82 0,88 0,86 0,73 0,70 0,66
Le maximum est réalisé aux environs de 225 <r et la décrois
sance est continue à partir de ce moment jusqu'à abolition
complète du chroma perçu au bout d'un temps assez long,
correspondant à ce qu'on appelle 1' « adaptation» chromatique
totale.
4° Pureté et vitesse d'établissement. — La vitesse
d'établissement, pour un niveau donné de luminosité, se montre
indépendante de la pureté qui ne peut donc être considérée
comme une intensité de stimulus, en matière de sensation chro
matique, de la même manière que la brillance en matière de
sensation lumineuse.
Voici trois courbes d'établissement du rouge (640 mp) à un
même niveau de luminosité (b = 0,5) pour trois valeurs de
pureté : 1/3; 1/2 ; 2/3.
Temps (a).. 80 150 225 300 500 750 3000
p(0,33).... 0,34 0,44 0,45 — 0,35 0,34 0,33
p(0,50).... 0,53 0,68 0,71 0,71 0,65 — 0,50
p(0,66) 0,66 0,82 0,88 0,86 0,73 0,70 0,66
1. Les valeurs numériques obtenues dans cette étude ont été déjà indiquées
dans une note à l'Académie des Sciences (Des lois d'établissement du chroma
des impressions lumineuses. C. R., CLXXXIX, 1929, p. 194-197). PIERON. — LA SENSATION CHROMATIQUE 9 H.
D'autre part, en recherchant, en lumière verte (530 m^) de
même niveau de luminosité {b — 0,25) le temps au bout
duquel l'établissement de la sensation chromatique donne une
égalisation avec celle de la lumière observée pendant 3 se
condes, de même pureté, je trouve une même valeur de 60 a
avec trois puretés (p = 0,25 ; p = 0,50 ; p = 1,0).
5° Brillance et vitesse d'établissement. — La brillance,
qui accélère l'établissement de la sensation lumineuse, accélère
aussi, indépendamment de la pureté qui est, nous venons de
le voir, inefficace, de la sensation chromatique :
la lumière colorée substituée à la lumière blanche isolumineuse,
fait naître d'autant plus vite la sensation chromatique qu'elle
agit à plus haut niveau, ce niveau ayant le caractère d'une
intensité de stimulus.
Voici des courbes d'établissement en lumière rouge (640m jj.)
et verte (530 m^) pour une pureté constante (p = 0,50), à di
vers niveaux de brillance :
Temps (<t).. 80 150 225 300 500 750 3000
/ b = 0,03 0,36 0,50 — — - 0,50 — 0,50
.. \b = 0,10 0,51 0,59 — 0,63 0,59 —
rouSe rnTpre /j, b = 1)0°'50 ' °'53 0,60 0,71 °>68 —°'71 °'71 0,59 0,59 °'65 — — " °'50 0,50
b = 2,0(i) o,57 0,69 0,65 0,64 0,60 — 0,50
; b = 0,02 0,44 0,49 0,54 0,62 0,67 0,57
Lumière verte ) ( b = ^500>18 Q&9 043 Q^Q 063 068 Q^2 Q^& 0>74 071 Q^& Q 062 g4 050 0^0
Les déterminations des temps d'action correspondant au
maximum de saturation propre ne sont pas assez précises pour
permettre d'établir la loi numérique reliant la vitesse d'éta
blissement au niveau de luminosité mais on voit que, pour
une luminosité décuple, le temps d'action correspondant au
maximum passe à peu près en lumière rouge de 2 à 1.
La relation est plus précise entre la valeur du temps d'action
nécessaire à l'égalisation prémaximale avec la lumière durable
de comparaison de même pureté.
Voici par exemple, en pureté maxima, les valeurs de ce temps
d'action pour divers niveaux de luminosité en lumière rouge
et en lumière verte :
• — - ^J'10 0 ,20 0 ,50 1 ,0 Lumière rouge (640 ma) j £ ; ; 103 85 78
0,05 0 0 ,75 ,25
r). . 72 60 35
1. La brillance 1 est la valeur maxima de la lumière chromatique pure ;
en pureté 1 /2, cette valeur peut être doublée par addition de lumière blanche
en quantité isolurnineuse.

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