Les mouvements des yeux au cours de la lecture - article ; n°2 ; vol.78, pg 459-491

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L'année psychologique - Année 1978 - Volume 78 - Numéro 2 - Pages 459-491
Summary
After a lapse of interest during the past decades, the study of eye movements during reading is now coming back into favour. In addition to looking at global variations in reading behaviour as a function of aspects of the text, characteristics of the reader and his attitude towards the text, researchers are now also beginning to study the local adjustments of the eye as a function of characteristics of the text encountered from moment to moment during reading.
Some recent work suggests ihat at every instant the eye is guided in such a way as to adapt to the necessities of the psycholinguistic processing taking place at each position of the text. Changes in saccade size and in the duration of fixations at particular locations in a text thus reflect the cognitive operations occurring during reading.
Résumé
Après quelques décennies de désintérêt, l'activité oculo-motrice au cours de la lecture fait actuellement l'objet d'un regain àintérêt dans la littérature et l'expérimentation. Outre l'étude globale des variations du comportement de lecture en fonction de divers aspects du texte, des caractéristiques du lecteur ou de son attitude envers le texte, on voit actuellement se développer une étude locale : analyse fine des ajustements du regard en fonction des caractéristiques du texte rencontrés à chaque instant au cours de la lecture. Un certain nombre de travaux suggèrent que le regard est guidé de façon instantanée par les exigences du traitement psycholinguistique en cours. La taille des saccades et la durée des fixations à des endroits précis du texte refléteraient ainsi les opérations cognitives au cours de la lecture.
33 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
Lecture(s) : 27
Nombre de pages : 34
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K. O'Regan
Ariane Lévy-Schoen
Les mouvements des yeux au cours de la lecture
In: L'année psychologique. 1978 vol. 78, n°2. pp. 459-491.
Abstract
Summary
After a lapse of interest during the past decades, the study of eye movements during reading is now coming back into favour. In
addition to looking at global variations in reading behaviour as a function of aspects of the text, characteristics of the reader and
his attitude towards the text, researchers are now also beginning to study the local adjustments of the eye as a function of
characteristics of the text encountered from moment to moment during reading.
Some recent work suggests ihat at every instant the eye is guided in such a way as to adapt to the necessities of the
psycholinguistic processing taking place at each position of the text. Changes in saccade size and in the duration of fixations at
particular locations in a text thus reflect the cognitive operations occurring during reading.
Résumé
Après quelques décennies de désintérêt, l'activité oculo-motrice au cours de la lecture fait actuellement l'objet d'un regain
à"intérêt dans la littérature et l'expérimentation. Outre l'étude globale des variations du comportement de lecture en fonction de
divers aspects du texte, des caractéristiques du lecteur ou de son attitude envers le texte, on voit actuellement se développer
une étude locale : analyse fine des ajustements du regard en fonction des caractéristiques du texte rencontrés à chaque instant
au cours de la lecture. Un certain nombre de travaux suggèrent que le regard est guidé de façon instantanée par les exigences
du traitement psycholinguistique en cours. La taille des saccades et la durée des fixations à des endroits précis du texte
refléteraient ainsi les opérations cognitives au cours de la lecture.
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O'Regan K., Lévy-Schoen Ariane. Les mouvements des yeux au cours de la lecture. In: L'année psychologique. 1978 vol. 78,
n°2. pp. 459-491.
doi : 10.3406/psy.1978.28259
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1978_num_78_2_28259L'Année Psychologique, 1978, 7«, 459-492
REVUES CRITIQUES
LES MOUVEMENTS DES YEUX
AU COURS DE LA LECTURE
par Kevin O'Regan1, Ariane Lévy-Schoen2
SUMMARY
After a lapse of interest during the past decades, the study of eye move
ments during reading is now coming back into favour. In addition to
looking at global variations in reading behaviour as a function of aspects
of the text, characteristics of the reader and his attitude towards the text,
researchers are now also beginning to study the local adjustments of the eye
as a function of characteristics of the text encountered from moment to
moment during reading.
Some recent work suggests that at every instant the eye is guided in
such a way as to adapt to the necessities of the psycholinguistic processing
taking place at each position of the text. Changes in saccade size and in the
duration of fixations at particular locations in a text thus reflect the cognitive
operations occurring during reading.
1. INTRODUCTION
Entre 1930 et 1960, on a beaucoup étudié le comportement oculaire
des lecteurs. Tinker fut l'un des chercheurs américains les plus actifs
dans le domaine. Sous forme d'une série de revues critiques, il a pro
noncé trois oracles successifs sur l'évolution des travaux. Il est passé
de l'enthousiasme (1936) au pessimisme (1946), et a fini par perdre
l'espoir (1958) :
« Une analyse de la littérature montrerait que l'étude des mouvements
des yeux dans la lecture atteint dans une certaine mesure un stade de
1. Centre d'Etude des Processus Cognitifs et du Langage, Laboratoire de
Psychologie, ehess, cnrs, 54, boulevard Raspail, 75006 Paris.
2. Laboratoire de Psychologie Expérimentale et Comparée, Université
René-Descartes et ephe (3e section), associé au cnrs, 28, rue Serpente,
75005 Paris. 460 K. 0 'Began et A. Lévy-Schoen
tarissement. Relativement peu d'expériences récentes traitent de pro
blèmes fondamentaux. Trop de chercheurs semblent méconnaître la
littérature dans ce domaine. Plus d'une fois, les résultats sont présentés
comme s'ils étaient nouveaux, alors qu'en fait les mêmes données ont
été trouvées et publiées antérieurement. Les perspectives d'étude des
mouvements des yeux dans la lecture ne se dessinent pas de la façon
la plus prometteuse. L'analyse des processus de la lecture au travers
des oculaires a probablement déjà donné tout ce qu'elle
pouvait apporter » (Tinker, 1958, p. 229).
Mais aujourd'hui3 une deuxième vague de recherches est en train
de naître, rompant avec la tradition pédagogique américaine des
années 30 à 60, et retrouvant des idées de la Sprachpsychologie du début
du siècle. On espère que l'exploration oculaire, en tant que moyen par
lequel un texte est assimilé, sera aussi un indice qui reflétera les pro
cessus cognitifs impliqués dans la lecture. Ce qui caractérise cette
nouvelle tendance au niveau méthodologique est le fait qu'au lieu
d'étudier les aspects globaux du comportement oculaire, tels que ses
caractéristiques moyennes sur des textes entiers, on analyse le compor
tement local de l'œil en fonction de la structure de chaque segment du
texte lu.
Un certain nombre de revues critiques apparaissent maintenant dans
ces nouvelles perspectives (Bouma, 1978 ; Lévy-Schoen & O'Regan, 1978,
Rayner, 1978). Nous tentons ici une approche plus synthétique des
connaissances actuelles dans ce domaine et de leurs implications théo
riques. Dans une première partie, nous résumerons les données récentes
concernant les caractéristiques globales des mouvements des yeux
pendant la lecture en distinguant leurs aspects constants ou variables-
La deuxième partie examine quelques expériences récentes consacrées
à la question des mécanismes locaux. Cependant pour commencer, il
semble utile de rappeler quelques données psychophysiologiques de
base. Il s'agit des contraintes qu'imposent à la lecture les possibilités de
la vision d'une part, de la motricité oculaire d'autre part.
1.1. LES CONTRAINTES DES SYSTÈMES PHYSIOLOGIQUES
1.1.1. Vision jovéale et périphérique
On distingue souvent dans le champ binoculaire une zone centrale
d'environ 2° d'angle apparent, caractérisée par une grande acuité
(jovea), et hors de cette zone, une région périphérique où l'acuité décroît
fortement avec l'excentricité, et où le niveau d'incertitude des tra
itements perceptifs donne lieu à d'autres types de comportements. En
fait, il n'y a pas de frontière nette entre ces deux zones : la courbe d'acuité
3. Venezky (1977) propose une interprétation historique semblable. mouvements des yeux au cours de la lecture 461 Les
liant le pouvoir séparateur à l'excentricité est continue et proche
d'une hyperbole. De cette constatation découle une conséquence impor
tante pour l'étude de la lecture : le nombre de lettres (d'une typographie
donnée) clairement visibles dans le champ est, dans de larges limites,
indépendant de la distance à laquelle on regarde le texte. Ceci s'explique
par le fait que si la est double, il faut une acuité double pour
discerner le même type de lettres. Cette exigence entraîne alors la réduc
tion de moitié de la taille angulaire du champ utile, ce qui redonne la
même quantité de texte4.
Une autre caractéristique du champ visuel concerne directement
les mécanismes perceptifs impliqués dans la lecture : la visibilité des
signes dans un champ complexe (Engel, 1977). En périphérie, plus encore
qu'en vision fovéale, une lettre isolée est mieux perçue qu'une lettre
flanquée d'autres lettres (Bouma, 1970 ; 1973). Il est possible que cet
effet, souvent considéré comme un masquage latéral (inhibition active)
puisse être expliqué par la seule décroissance de l'acuité vers la péri
phérie (Banks, Bachrach & Larson, 1977).
1.1.2. Les dicers types de mouvements oculaires
Motivés par l'idée que différents types de mouvements oculaires
pourraient être commandés par des systèmes de régulation indépendants,
les psychophysiologistes en distinguent d'abord deux catégories : les
mouvements dissociés, par lesquels les deux yeux bougent indépe
ndamment l'un de l'autre (c'est le cas des mouvements dits involontaires
pendant la fixation), et les mouvements conjugués par lesquels ils
tournent ensemble d'un mouvement soit parallèle, soit symétrique.
Parmi les mouvements conjugués symétriques, la convergence permet
de composer en un champ binoculaire les champs visuels des deux yeux.
Parmi les parallèles, qu'on suppose commandés
dans les deux yeux par un mécanisme commun, deux modes peuvent
encore être distingués. Le système de poursuite lente permet, en dépit
des mouvements du corps, de la tête et de l'objet fixé, de garder cet
objet au centre du champ visuel binoculaire, grâce à des mouvements
continus de pistage ou de compensation. Par contre, quand il s'agit de
« décrocher » le regard de cet objet pour le porter sur un autre endroit
du champ, les yeux exécutent un mouvement saccadé, commandé par
un « système rapide » de contrôle. C'est la séquence de telles saccades,
par lesquelles un texte est exploré, qui intéresse spécialement les cher
cheurs dans le domaine de la lecture. (Pour plus de détails sur les divers
types de mouvements oculaires, voir Lévy-Schoen, 1969 ; Ditchburn,
1975 ; Lennerstrand et Bach-y-Rita et al, 1975.)
4. Ceci conduit à mesurer les espaces parcourus par le regard d'un lecteur
en caractères plutôt qu'en degrés ou en centimètres. C'est ce que conseillait
déjà Huey (1900), se référant à Lamare et Javal. Temps 1 seconde
Cet tude de
Fig. 1. — Un exemple de tracé classique des mouvements des yeux au cours de la lecture d'un texte. Le temps est en
abscisse (déroulement du papier). Les mouvements horizontaux du regard s'inscrivent comme des marches d'escalier dont la
hauteur représente l'amplitude de la saccade, et dont la largeur représente la durée de chaque fixation. On a reporté à la main
sur le texte présenté au sujet les emplacements de ses fixations successives et leurs durées en ms. Les mouvements des yeux au cours de la lecture 463
1.2. MOUVEMENTS DES YEUX SPÉCIFIQUES A LA LECTURE
La figure 1 est l'image classique des enregistrements des mouvements
horizontaux de lecture, telle qu'on l'obtient par exemple au moyen des
dispositifs photo-électriques de repérage du bord de l'iris, ou par l'électro-
oculographie5. La figure 2 illustre une méthode plus récente de traitement
par l'ordinateur. Une revue des développements actuels des techniques
d'enregistrement des mouvements des yeux a été publiée par Young et
Sheena en 1975. (Cf. aussi Ditchburn, 1975, ou Lévy-Schoen, 1969.
Pour les méthodes de traitement en temps réel par ordinateur, voir Cook,
Stark et Zuber, 1966 ; Reder, 1973 ; Mason, 1976 ; O'Regan, 1978 b.)
Ces tracés mettent en évidence le comportement oculo-moteur
caractéristique de la lecture : la succession des fixations (appelées aussi
pauses ou stations) reliées par des saccades de progression, de régression,
ou de retour à la ligne.
Par rapport à la durée d'une fixation, celle d'une saccade est très
faible : 10 à 30 ms pour les saccades sur la ligne. Les passages à la ligne
prennent un peu plus de temps : environ 80 ms. C'est ainsi que pendant
la lecture, 10 % seulement du temps est occupé par les mouvements, le
regard étant stationnaire pendant les 90 % restants.
Depuis le début du siècle, on est d'accord pour estimer la durée
moyenne des fixations de lecture entre 200 et 250 ms. Plus récemment,
l'intérêt s'est porté également sur la variabilité de ces temps de station.
Ainsi, Andriessen et de Voogd (1973), qui ont recueilli sur 7 sujets un
ensemble de mesures de plusieurs milliers de fixations, montrent que
leur distribution est très légèrement asymétrique (en se prolongeant
vers les durées longues), et qu'elle est centrée sur une moyenne de 200 ms.
Lesèvre (1964, 1968) donne pour 11 adultes des durées moyennes selon
la catégorie de station : 215 ms pour les stations qui suivent un mou
vement de progression, 169 ms après un retour en arrière (que l'auteur
appelle « vérification »), et 161 ms pour un arrêt au cours du retour à
la ligne (« rectification »). L'auteur donne des dispersions intra-indi-
viduelles très faibles (de l'ordre de 20 ms). A titre d'exemple tiré de nos
mesures, la figure 3 montre les caractéristiques oculaires de 7 sujets
lisant successivement deux séries de 48 phrases. A chaque phrase de
la première série correspondait une phrase de la deuxième, de même
structure syntaxique, même longueur et où les mots occupaient la
même position. Les distributions des durées sont très semblables entre
les deux séries, les moyennes variant de moins de 30 ms. Entre sujets,
les moyennes varient davantage, allant de 234 à 295 ms6. Les écarts
types individuels varient de 75 à 127 ms.
5. Noter que, puisque les saccades sont des mouvements conjugués,
il suffît, en première approximation, de prendre les mesures sur un seul œil.
6. Ces valeurs comprennent la durée de la saccade précédant la fixation.
Les fixations étaient donc en réalité plus courtes d'environ 10 à 30 ms. Fig. 2. — Exemples de tracés obtenus par traitement automatique sur ordinateur (cf. O'Regan, 1975, 1978 bu
Chaque point correspond à la position du regard, échantillonnée toutes les 10 rns, et rapportée à sa position dans la ordonnée.* phrase lue, indiquée en abscisse. Le temps est en Le signal est filtré au-dessus de 50 Hz, ce qui fait que
les saccades paraissent plus lentes qu'elles ne le sont en réalité. Les mouvements des yeux au cours de la lecture 465
II est intéressant de noter aussi les données de Cunitz et Steinman
(1969), qui trouvent une distribution de durées identiques pour la
lecture et pour l'examen d'une lettre isolée. Dans l'exploration d'une
scène photographiée de même dimension qu'un texte, Lévy-Schoen (non
publié) trouve par contre une distribution de durées plus étalée que celle
des stations de lecture, et des moyennes individuelles de l'ordre de 300
à 400 ms.
La figure 3 présente, en outre, les distributions de la taille des sac
cades au cours de la lecture. On voit que l'amplitude moyenne, entre 5 et
10 caractères pour les mouvements de progression, est plus grande que
la moyenne de 4 ou 5 caractères pour les retours en arrière. Sur 7 sujets
cumulés, Andriessen et de Voogd (1973) trouvent, pour les saccades de
progression, une moyenne de 8 caractères avec écart type de 3 caract
ères. Massé (1976) mesure également des progressions de l'ordre de
10 caractères et des régressions autour de 4 caractères. Une saccade de
retour à la ligne peut enjamber 50 à 60
Certains auteurs ont cherché à définir un comportement oculo-
moteur typique (ce que Lesèvre désigne par un pattern de lecture) sous
forme d'une structure séquentielle qui décrirait l'organisation dans le
temps des saccades qui composent le parcours de la lecture. Dearborn
(cité par Tinker, 1965, p. 72), par exemple, avait imaginé qu'une
fixation longue serait souvent suivie d'une série de stations plus courtes.
Cette hypothèse n'a pas été confirmée par la suite. Ainsi, Andriessen
et de Voogd (1973) ont cherché des corrélations entre tailles de saccades
successives, entre durées de stations successives, et entre durée d'une
station et taille de la saccade suivante ou précédente. Ils constatent que
la durée d'une fixation qui suit une petite saccade est souvent assez
courte. D'autre part, confirmant une observation de Lesèvre (1964),
ils notent que les retours en arrière sont un peu plus fréquents après des
saccades particulièrement grandes. Mais, d'après Andriessen et de
Voogd, ces effets sont faibles et n'apparaissent peut-être qu'à certains
moments de la lecture. Rayner et McConkie (1976) ont aussi observé
que si de telles corrélations existent, elles sont faibles. Une seule cor
rélation séquentielle assez stable s'observe entre le retour à la ligne et le
petit mouvement de correction qui le complète souvent, après une station
brève. Ce phénomène ressemble aux mouvements de correction ou d'ajus
tement qui suivent beaucoup de grandes saccades dans l'exploration.
2. RECHERCHES GLOBALES
Dans les pages précédentes, nous avons défini les aspects généraux
des mouvements oculaires de lecture. Le but de ce que nous appellerons
les « recherches globales » est d'étudier comment changent ces aspects
en fonction des variables de la situation. 48 Phrases, 354 Fixations
48 370
C. 47 Phrases, 386 Fixations 252 (119)-.r*262 (106)
43 4SI
■J. 48 Phrases, 297 Fixations
48 Phrases. 307
255 (81)-: r277 (104) ms
A, 47 Phrases. 406 Fixation
48 Phrases, 251
S, 48 Phrases, 381 Fixations
48 522
227 (86) •-•: (-256(113) 48 Phrases, 423 Fixations
48 Phrases. 4.16
I. 47 Phrases. 293 Fixations
43 326
600+
DUREES
DES FIXATIONS
AH P LIT U.-D.E-JU-S SACCADES
pjg, 3. — Distributions d'effectifs de la taille des mouvements de régres
sion ou de progression, et des durées de fixation pour 7 sujets lisant, hors
contexte, deux séries de 48 phrases de structure semblable. En traits continus,
lecture de la première série ; en pointillés, lecture de la deuxième série. La
taille d'un mouvement de progression ou de régression est définie comme la
distance (en nombre de caractères) parcourue par l'œil entre la fin d'une
fixation et la fin de la fixation suivante. La durée d'une fixation est définie
comme l'intervalle, mesuré en millisecondes, entre deux saccades. Ces durées
comportent donc une part de durée correspondant au mouvement saccadique
(environ 20 à 30 ms). Les valeurs moyennes, et, entre parenthèses, l'écart
type, sont indiqués pour chaque histogramme. Chaque phrase étant présentée
indépendamment, on n'a pas enregistré le retour à la ligne. Les mouvements des yeux au cours de la lecture 467
Dans une première catégorie, nous regroupons les variables relatives
au lecteur : âge, aptitude à la lecture, troubles pathologiques. On exa
minera ensuite les effets des caractéristiques du texte : typographie,
difficulté, etc. Une troisième catégorie enfin concerne l'attitude du lec
teur à l'égard du texte qu'il lit.
En ce qui concerne les oculaires généralement
mesurées dans les études de type global, on peut se demander si cer
taines caractéristiques sont plus « élastiques » ou au contraire plus
rigides que d'autres. Outre la durée moyenne de fixation et la taille
moyenne des saccades, trois autres mesures sont souvent étudiées :
le nombre de fixations pour une longueur donnée de texte lu (par
exemple 100 mots), le nombre de régressions (par 100 mots), et la vitesse
de lecture. Ces mesures ne sont pas toutes indépendantes les unes des
autres. En particulier, le nombre de fixations et leur durée moyenne sont
liés par le fait que leur produit est égal au temps total nécessaire pour
lire le texte, lequel est une mesure inverse de la vitesse de lecture.
Une conséquence importante découle de cette relation. Si un lecteur
augmente sa vitesse de lecture de 10 % par exemple, ceci peut être dû
soit à une diminution de 10 % du nombre des fixations, soit à une dimi
nution de 10 % de la durée des fixations, soit encore à une combinaison
de ces deux facteurs. Il est possible que certaines conditions de lecture
donnent lieu à un type de changement, à un autre. Il s'avère
qu'en général, si l'on trouve des modifications de vitesse, les deux
mesures, durées et nombre de fixations, sont modifiées.
Les changements de durée de fixation moyenne, mesurés par les
expérimentateurs, n'atteignent que rarement 20 %. Même si un tel
changement est faible, il est souvent du même ordre de grandeur que
l'écart type des distributions des durées, ce qui explique pourquoi il
peut devenir statistiquement significatif. Ceci n'empêche que généra
lement les changements de durée de station contribuent beaucoup
moins aux variations de vitesse de lecture que les changements du
nombre de stations. Ces derniers, pouvant atteindre 300 %, se décompos
ent en une partie liée aux changements du nombre de mouvements
de progression, et une partie liée aux changements du nombre des
mouvements de régression. Les régressions représentent une proportion
relativement faible (environ 1/5) du nombre total des fixations. Les
réductions ou les augmentations de leur nombre, quoique importantes,
contribuent moins encore que celles des durées de fixations, à des varia
tions de vitesse de lecture telles qu'on peut les observer dans des expér
iences. Les réductions ou les augmentations du nombre de progressions
représentent par contre la source principale de ces variations. Les
données que nous présentons au tableau II viennent à l'appui de ces
constatations.
Beaucoup de données globales ont été recueillies depuis le début
du siècle, et ont été rapportées dans des articles ou des ouvrages clas-

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