Le rôle de la vitesse dans l'anticipation d'un mouvement visuel - article ; n°2 ; vol.70, pg 357-367

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L'année psychologique - Année 1970 - Volume 70 - Numéro 2 - Pages 357-367
Résumé
On étudie le rôle de la vitesse d'un mouvement visuel dans une tâche de prédiction du mouvement où le sujet doit prédire quand un mobile actuellement invisible atteindra une cible. Lorsque le mouvement visible est constitué par des apparitions intermittentes du mobile, la réponse ne varie pas systématiquement avec leur nombre. Cependant, un mouvement visible de manière continue donne une erreur algébrique de prédiction plus faible qu'un mouvement intermittent. Nous trouvons que la réponse est plus tardive quand l'espace du mouvement visible est plus long, et ce d'autant plus que la vitesse y est plus élevée. On présente une tentative d'explication des résultats selon la stratégie possible utilisée par les sujets et qui implique, pour une part, une estimation de la vitesse visible.
Summary
The role of the velocity of visual movement is studied in a task of prediction of motion where the subject must predict when a presently invisible moving object will intercept some target. When the visible motion consists in intermittent appearances of the moving object, the response do not vary systematically with their number of appearances. However, a continuously visible motion gives an algebraic error of prediction lower than an intermittent one. We found that prediction is later when visible motion space is longer and that this prediction is more later when velocity is higher. We present an attempt to explain the results according to a possible strategy used by the subjects in which some estimation of the visible velocity is included.
11 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 : jeudi 1 janvier 1970
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C. Bonnet
K. Kolehmainen
Le rôle de la vitesse dans l'anticipation d'un mouvement visuel
In: L'année psychologique. 1970 vol. 70, n°2. pp. 357-367.
Résumé
On étudie le rôle de la vitesse d'un mouvement visuel dans une tâche de prédiction du mouvement où le sujet doit prédire quand
un mobile actuellement invisible atteindra une cible. Lorsque le mouvement visible est constitué par des apparitions
intermittentes du mobile, la réponse ne varie pas systématiquement avec leur nombre. Cependant, un mouvement visible de
manière continue donne une erreur algébrique de prédiction plus faible qu'un mouvement intermittent. Nous trouvons que la
réponse est plus tardive quand l'espace du mouvement visible est plus long, et ce d'autant plus que la vitesse y est plus élevée.
On présente une tentative d'explication des résultats selon la stratégie possible utilisée par les sujets et qui implique, pour une
part, une estimation de la vitesse visible.
Abstract
Summary
The role of the velocity of visual movement is studied in a task of prediction of motion where the subject must predict when a
presently invisible moving object will intercept some target. When the visible motion consists in intermittent appearances of the
moving object, the response do not vary systematically with their number of appearances. However, a continuously visible motion
gives an algebraic error of prediction lower than an intermittent one. We found that prediction is later when visible motion space is
longer and that this prediction is more later when velocity is higher. We present an attempt to explain the results according to a
possible strategy used by the subjects in which some estimation of the visible velocity is included.
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Bonnet C., Kolehmainen K. Le rôle de la vitesse dans l'anticipation d'un mouvement visuel. In: L'année psychologique. 1970 vol.
70, n°2. pp. 357-367.
doi : 10.3406/psy.1970.27901
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1970_num_70_2_27901|
Laboratoire de Psychologie expérimentale et comparée
de la Sorbonne
associé au C.N.R.S.
LE ROLE DE LA VITESSE
DANS L'ANTICIPATION D'UN MOUVEMENT VISUEL
par Claude Bonnet et Kyösti Kolehmainen1
SUMMARY
The role of the velocity of visual movement is studied in a task of
prediction of motion where the subject must predict when a presently
invisible moving object will intercept some target. When the visible motion
consists in intermittent appearances of the moving object, the response do
not vary systematically with their number of appearances. However, a
continuously visible motion gives an algebraic error of prediction lower
than an intermittent one. We found that prediction is later when visible
motion space is longer and that this prediction is more later velocity
is higher. We present an attempt to explain the results according to a possible
strategy used by the subjects in which some estimation of the visible velocity
is included.
Les situations de prédiction d'un mouvement visuel recou
vrent un ensemble de tâches dans lesquelles le sujet doit prédire
quand un mobile qui disparaît en un certain point de son champ
de vision atteindra un point fixé ultérieurement dans le prolon
gement de sa trajectoire. La situation type est celle où l'on
présente sur un écran le mouvement linéaire à vitesse constante
d'un mobile visible entre deux positions (A et B). Le mobile
disparaît au point B et l'on demande au sujet de prédire quand
il atteindra un point (G) situé plus loin, selon le schéma suivant :
mouvement visible réponse
A A ^ > espace et temps
A B C
1. Institut de Psychologie, Université de Turku, Finlande. 358 MÉMOIRES ORIGINAUX
II faut, dès à présent, distinguer deux types de tâches. Celles
que nous appellerons avec issue où l'on donne au sujet une info
rmation sur la valeur de sa performance (par exemple la réappar
ition du mobile au point G), et celles que nous appellerons
sans issue où le sujet ne dispose pas d'une telle information.
Le point de départ de nos recherches dans ce domaine est de
savoir comment les données perceptives étudiées dans d'autres
types de situation peuvent être utilisées à la réalisation de telles
tâches. En effet, nous faisons l'hypothèse que la performance
d'anticipation du mouvement visuel dépendrait, au moins par
tiellement, d'estimations d'espace, de vitesse et/ou de durée
(Bonnet et Kolehmainen, 1969). Pour montrer la vraisemblance
de cette hypothèse, nous allons chercher à voir dans quelle mesure
les résultats d'anticipation sont compatibles avec ceux obtenus
lors de jugements de la vitesse, de l'espace parcouru et de la durée
de parcours, que ces jugements soient obtenus avec une méthode
indirecte telle que la méthode de comparaison (Bonnet, 1964),
ou avec une méthode directe comme la méthode d'estimation
(Mashhour, 1964), afin de pouvoir en déduire la stratégie utilisée
par les sujets.
Nous avons, au cours de notre précédente expérience (Bonnet
et Kolehmainen, 1969), montré que la performance des sujets
semblait bien déterminée par l'utilisation de certains indices
perceptifs, et en particulier des indices spatiaux et temporels,
et que le choix de l'un ou de l'autre semblait dépendre de leur
disponibilité relative dans une situation donnée. Mais nous
pouvions encore nous interroger sur le rôle de la vitesse du
mouvement.
A considérer la littérature psychologique traitant de ce sujet,
il semble que les auteurs aient rarement cherché à rendre compte
des stratégies utilisées par les sujets, mais qu'ils aient plutôt
tenté par une analyse psychophysique des résultats d'apprécier
le poids de chacune des variables dans la performance résultante.
Cependant, si nous voulons non seulement décrire des relations,
mais expliquer la performance par la considération d'une stra
tégie, il nous paraît nécessaire de distinguer a priori deux types
de variables selon le rôle qu'elles peuvent jouer dans une telle
tâche. Nous appelons les unes critères qui seraient perçus comme
tels et utilisés directement dans la stratégie de réponse. Les
autres seraient des facteurs, non perçus comme tels, mais inte
rvenant pour moduler la perception des précédentes. BONNET ET K. KOLEHMAINEN 359 C.
Afin d'étudier plus précisément le rôle des différentes varia
bles dans la prédiction du mouvement, il nous a paru nécessaire
de compléter les résultats obtenus dans des situations avec issue
(Bonnet et Kolehmainen, 1969) par des sans issue plus
propres à mettre clairement en évidence l'influence perceptive
de certaines variables (vitesse, espace et durée du mouvement).
Cette influence pourra être rendue manifeste par la présence
dans les réponses d'erreurs systématiques interprétables en
terme d'effet d'une variable (facteur) dans la perception d'une
autre variable (critère). Les situations, telles que celles que nous
avons utilisées dans notre précédente expérience, ne permettent
pas de mettre directement en évidence de tels effets, non plus
que des situations plus simples où l'issue serait constituée par
la réapparition du mobile au point G, puisque dans ce cas les
erreurs moyennes de prédiction sont nulles (Gerhard, 1959).
L'EXPÉRIENCE
Pour pouvoir d'une part comparer les résultats de prédiction
du mouvement avec les résultats des jugements des variables
vitesse espace et durée du mouvement, et d'autre part étudier
le rôle propre du mouvement visible, nous avons été amené à
reprendre au moins pour une part une situation utilisée dans une
recherche portant sur l'estimation de la durée de changements
continus et discontinus (Bonnet, 1968), et proche d'autres situa
tions utilisées pour étudier les jugements comparés de la vitesse,
de l'espace et de la durée (Bonnet, 1964).
Le dispositif utilisé est, pour une part (espace E^), le même que
celui utilisé dans une précédente expérience (Bonnet, 1968). Le sujet
est à 150 cm d'un écran blanc de 125 x 50 cm sur lequel peut se déplacer
un mobile lumineux (barre verticale de 4 x 0,5 cm). Le mouvement
du a toujours lieu de gauche à droite. Sa trajectoire n'est pas
matérialisée sur toute sa longueur, mais elle est seulement délimitée
par trois petites barres verticales noires délimitant les deux espaces E^,
trajectoire du mouvement visible, et EBC, trajectoire du mouvement à
prédire. La marque située le plus à droite de l'écran et que nous appe
lons C constitue la cible dont le sujet doit indiquer au moyen d'une
pression sur une clef morse quand il pense qu'elle est atteinte par le
mobile qui a antérieurement disparu au point B. L'expérience comprend
quatre situations résultant du croisement de deux valeurs des espaces
E^ et EBC avec deux vitesses du mouvement. Ces situations sont résu
mées dans le tableau suivant : 360 MEMOIRES ORIGINAUX
TABLEAU I
Les situations expérimentales
Vitesse Symboles Du "ées Esp aces
V Eab-Ebc/V EAB EBC Tab (TB0)
24,5 12,5 1,48 0,75 24-12/16 16
16 12,5 24,5 0,75 1,48 12-24/16
8 24,5 12,5 3,00 24-12/8
12,5 12-24/8 8 24,5 1,48 3,00
cm /s cm cm s s
Dans chacune des situations expérimentales, le mouvement visible
a été présenté selon sept modalités différentes. Le du mobile
était « masqué » entre A et B, de sorte qu'il n'apparaisse qu'un certain
nombre de fois. Chaque apparition correspondait à la largeur du mobile,
soit un espace parcouru de 0,5 cm. Pour deux apparitions (modalité 2),
le mobile n'apparaissait qu'en A puis en B, pour trois apparitions
(modalité 3), il n'était vu A, au milieu de E^ et en B, et ainsi
de suite pour 5, 7, 9 et 13 apparitions. La septième modalité était cons
tituée par la présentation du mobile visible sur toute sa trajectoire
entre A et B et que nous avons appelée arbitrairement modalité 1.
Huit sujets ont pris part à l'expérience1 qui étaient placés au cours
de séances différentes dans les quatre situations selon un ordre différent.
Au cours d'une même séance, chaque sujet faisait cinq prédictions par
modalité qui lui étaient présentées en méthode constante. Les réponses
étaient enregistrées graphiquement.
RÉSULTATS
La réponse du sujet consiste en un décalage temporel entre
le moment de la pression sur la clef et le moment où le mobile
devait atteindre le point G. Cette erreur absolue est positive si
le sujet répond trop tard (posticipation), elle est négative si le
sujet répond trop tôt (anticipation).
Afin d'assurer la comparabilité des résultats entre des situa
tions où l'ordre de grandeur des erreurs possibles était différent,
nous avons transformé ces erreurs absolues en erreurs relatives
en rapportant l'écart entre la réponse et le moment théorique
de réapparition du mobile en G à la durée théorique TBC, et nous
1. La passation de l'expérience a été assurée par M. C. Fourment, et les
analyses statistiques ont été réalisées par H. Bouhnik. C. BONNET ET K. KOLEHMAINEN 361
avons transformé ces erreurs relatives en pourcentages. Nous ne
donnerons ici que les résultats (voir fig. 1) exprimés en pour
centage d'erreur relative moyen sur lesquels ont porté les analyses
statistiques. La transformation des erreurs absolues en erreurs
relatives ne modifie d'ailleurs pas l'allure de ces résultats et les
conclusions des analyses portant sur les secondes sont également
valides sur les premières.
+ (24-12/16)
x (12-24/18)
Fig. 1. — Variation de l'erreur relative de prédiction
exprimée en pourcentage
en fonction du nombre d'apparitions du mouvement visible
A la première lecture des résultats de la figure 1, l'effet de la
situation apparaît très massif. A modalité constante, on voit en
efïet que la réponse est plus tardive lorsque l'espace EAB est long
(24 cm) et EBC court que lorsque l'espace EAB est court (12 cm)
et EBC long. Emboîté dans cet effet, nous voyons de plus que 362 MÉMOIRES ORIGINAUX
pour EAB (et BBC) constant, la réponse est plus tardive quand
la vitesse physique est grande (16 cm/s) que lorsqu'elle est
faible.
Dans une première analyse, nous avons considéré le rôle des
deux facteurs (situations et modalités) de l'expérience sur la
performance. A considérer la figure 1, il apparaît que l'erreur
relative d'anticipation varie systématiquement dans les quatre
situations (F = 16,67 avec 3 et 21 ddl, significatif à 5/10 000).
De même, cette erreur relative semble varier à l'intérieur de
chaque situation en fonction des sept modalités (F = 3,32 avec
6 et 42 ddl, significatif à 1 %). Par contre, l'interaction des deux
facteurs n'est pas significative (F = 1,53 avec 18 et 126 ddl), ce
qui indique que la variation de l'erreur relative en fonction des
modalités est du même type dans chacune des quatre situations.
Des comparaisons spécifiques, portant sur les situations,
montrent que l'on peut au moins les diviser en trois groupes.
En effet, la comparaison des situations (12-24/16) - (24-12/8)
est non significative (F = 0,65 avec 1 et 7 ddl). Ainsi, il se
confirme statistiquement que, dans la situation (24-12/16),
la réponse moyenne est tardive (posticipation). A l'autre extrême,
dans la situation (12-24/8), la réponse moyenne est une antici
pation. Quant aux deux situations (12-24/16) et (24-12/8), elles
donnent lieu à des erreurs relatives situées autour de zéro. Cepen
dant, bien que systématique, leur différence n'est pas signifi
cative. Nous avons effectué, sur les données de cette expérience,
une analyse portant sur les dispersions relatives (estimation
du rapport de Weber) des erreurs absolues. Les conclusions de
cette analyse sont concordantes avec celles portant sur les erreurs
relatives, à l'exception de la différence de ces deux situations
qui apparaît cette fois significative (F = 6,15 avec 1 et 12 ddl,
significatif à 5 %).
Pour ce qui est de l'évolution de l'erreur relative moyenne
avec le nombre d'apparitions du mobile dans l'espace EAB,
l'analyse de variance fait apparaître que la fonction curvilinéaire,
visible sur la figure 1, est significative : le F de Snédécor corre
spondant à une régression quadratique est égal à 9,05 avec 1 et
7 ddl, significatif à 1 %x. Cependant, si l'on considère que la
1. Cette régression est significative, que l'on place la modalité « mouve
ment continu » comme nous l'avons fait (modalité 1), ou bien à l'autre
extrémité de l'échelle des modalités (modalité « infini »). C. BONNET ET K. KOLEHMAINEN 363
modalité 1 (mouvement continu) est hétérogène aux autres, et
que l'on teste la régression de l'erreur relative sur les six modal
ités restantes, la valeur du F de Snédécor tombe de 2,4 et devient
non significative. De plus, l'effet global du facteur modalité
devient lui aussi non significatif avec un F < 1. La dispersion
relative de l'erreur absolue n'est, par ailleurs, pas modifiée signi-
ficativement par les modalités. On peut donc avancer que le
facteur nombre d'apparitions ne joue pas un rôle capital dans
cette tâche d'anticipation du mouvement, comme l'avaient déjà
mentionné Morin et al. (1956), et que la signification de ce facteur
dans l'analyse globale est essentiellement due à ï hétérogénéité
du mouvement continu (modalité 1) par rapport aux autres
modalités. La différence entre mouvement continu et mouve
ment discontinu n'est qu'une différence de niveau qui ne modifie
pas fondamentalement les autres phénomènes mis en évidence.
Les résultats de cette expérience ainsi analysés doivent main
tenant être interprétés en prenant en considération non seulement
la réponse fournie par le sujet, mais la stratégie par laquelle il
a pu arriver à cette réponse.
INTERPRÉTATION
Avant toutes choses, remarquons que nos résultats peuvent
donner lieu à différentes lectures isomorphes entre elles. Chacune
peut avoir un intérêt propre, et implique plus ou moins un type
d'interprétation des résultats. C'est parmi ces lectures que nous
allons chercher celle qui est la plus propre à nous donner une idée
d'une stratégie hypothétique que pourrait avoir utilisé les sujets,
de sorte que cette stratégie implique l'utilisation de données
perceptives qui pourraient servir de critère au sujet.
a) A considérer les différentes variables mises en jeu dans
cette expérience, nous trouvons, comme d'autres auteurs (Morin
et al., 1956 ; Gerhard, 1959), que la variable qui rend le mieux
compte des résultats est la durée TBC. On voit, en effet, que la
réponse est d'autant plus tardive que la durée TBC est courte.
Mais cette durée est une variable « liée », résultant d'autres varia
bles indépendantes manipulées par l'expérimentateur. Son rôle
n'est pas clair. On pourrait cependant considérer, à titre d'hypot
hèse, que la tâche du sujet consiste à produire cette durée et
développer une interprétation qui pourrait expliquer les résultats
obtenus en terme d'effet d'ancrage des réponses sur une valeur 364 MÉMOIRES ORIGINAUX
centrale (TBC = 148 es) et conduisant à une surestimation des
durées courtes, et à une sous-estimation des durées longues.
b) Une autre lecture des résultats est celle que nous avons
faite initialement : les sujets répondent plus tard quand l'espace
EAB est long (etEBC court) que lorsque EAB est court (etEBC long).
On peut tout aussi bien dire que ce facteur n'est pas la longueur
de l'un ou l'autre des espaces, mais leur rapport, leur différence
ou leur relation, notre expérience ne nous permet pas de trancher.
Dans cet effet s'emboîte celui de la vitesse de sorte que la réponse,
à espaces constants, est plus tardive lorsque la vitesse est élevée
(16 cm/s) que lorsqu'elle est faible (8 cm/s). Ce dernier phéno
mène est une description tout aussi valide des résultats de Morin
et al. (1956).
A quelle interprétation pourrait conduire une telle lecture ?
On peut avancer que les sujets tendent à égaliser les deux espaces
EAB et EBC et que cette tendance serait d'autant plus forte que
la vitesse serait grande, ou bien encore qu'il se produit une conta
mination de la réponse par la longueur relative des deux espaces.
Mais une telle interprétation, outre qu'elle attribue au sujet
une stratégie très inadéquate à la tâche qu'il est en train de réa
liser, ne répond pas à ce que nous en attendons. En effet, elle ne
permet pas de rapporter les résultats trouvés dans cette expé
rience d'anticipation du mouvement à des résultats de jugement
des différents paramètres de ce mouvement. Par ailleurs, pour
des longueurs de trajectoire de l'ordre de grandeur de celles
utilisées dans notre expérience, on ne trouve pas de variations
de l'espace estimé compatibles avec nos résultats (Bonnet, 1964 ;
Mashhour, 1964).
c) A supposer que la stratégie de réponse des sujets implique,
au moins pour une part, une estimation de la vitesse du mobile,
on peut tenter de voir si les résultats obtenus dans notre expé
rience sont conciliables avec les interprétations avancées au sujet
d'expériences de jugements de la vitesse (Bonnet, 1964 ; Mashhour
1964). On sait ainsi qu'une vitesse sera estimée d'autant plus
rapide que l'espace dans lequel elle est jugée est plus court.
Dans notre expérience d'anticipation, le sujet peut estimer la
vitesse pendant que le mobile est entre A et B. Si un effet de
diminution de la vitesse perçue en fonction de l'augmentation
de l'espace parcouru se manifeste dans les réponses, il doit
alors entraîner une réponse plus tardive (posticipation). Il
apparaît en effet qu'à vitesse physique constante, les sujets ont C. BONNET ET K. KOLEHMAINEN 365
plus tendance à anticiper plus lorsque l'espace EAB dans lequel
ils peuvent juger la vitesse est court (12 cm) que lorsqu'il est
long (24 cm). Compte tenu des situations expérimentales utilisées,
ce même résultat peut être interprété en disant que la vitesse
paraît d'autant plus lente que la durée de vision du mouvement
est longue. Cet effet de la durée de vision TAB conduit aux mêmes
prédictions que l'effet de l'espace EAB.
Nous n'avons jusqu'ici envisagé que le rôle de l'espace EAB
et/ou de la durée TAB en tant que facteur dans la perception de la
vitesse. Ceci ne permet pas encore d'expliquer l'ordre complet
des résultats des quatre situations. Pour en rendre compte et
pour utiliser un mode de lecture qui concerne l'influence de la
vitesse dans l'anticipation du mouvement, nous pouvons dire
que l'erreur de prédiction est algébriquement plus élevée que
la vitesse physique du mouvement est grande, aux autres dimens
ions constantes (voir sous b). Il reste à savoir si ce résultat est
directement lié à la manière dont les sujets perçoivent la vitesse,
puisque pour autant nous ne prétendons pas que cette percep
tion explique à elle seule la réponse des sujets.
En admettant à titre d'hypothèse que la vitesse du mouve
ment puisse constituer un critère dans la stratégie d'anticipation
du mouvement, il reste à expliquer comment. Plusieurs décla
rations verbales des sujets dans cette expérience et dans les pré
cédentes (Bonnet et Kolehmainen, 1969) nous permettent de
faire l'hypothèse que la stratégie consisterait généralement à
suivre le mobile des yeux pendant son parcours visible AB, et
à continuer son pistage oculaire le long de BC. Cependant, la
réponse ne paraît pas correspondre directement à l'interception
de C par le regard. Tout se passe comme si le sujet « corrigeait »
cette conduite par une sorte d'estimation de la valeur du pistage
oculaire, c'est-à-dire par la confrontation du souvenir d'une
perception (AB) et d'une estimation de la valeur de sa perfo
rmance de pistage au cours de BC. On voit alors quel rôle pour
raient jouer les conduites perceptives dans de telles stratégies
de réponse.
Ce rôle du pistage oculaire est mis en évidence indirectement
dans une expérience de Bezâk et Dornic (Communication per
sonnelle), où ces auteurs comparent l'effet de différentes struc
tures de l'espace EBC. Dans une situation, l'espace EBC est vide,
c'est-à-dire analogue à ce qu'il est dans notre expérience ; dans
une seconde situation, il comporte des raies horizontales noires ;

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