Les résultats des travaux récents sur la perception visuelle de la profondeur - article ; n°1 ; vol.4, pg 390-431

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L'année psychologique - Année 1897 - Volume 4 - Numéro 1 - Pages 390-431
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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 : vendredi 1 janvier 1897
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B. Bourdon
Les résultats des travaux récents sur la perception visuelle de la
profondeur
In: L'année psychologique. 1897 vol. 4. pp. 390-431.
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Bourdon B. Les résultats des travaux récents sur la perception visuelle de la profondeur. In: L'année psychologique. 1897 vol. 4.
pp. 390-431.
doi : 10.3406/psy.1897.2910
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1897_num_4_1_2910XXV
LES RÉSULTATS DES TRAVAUX RÉCENTS
SUR LA PERCEPTION VISUELLE DE LA PROFONDEUR
Plusieurs séries importantes de recherches ont été faites,
ces dernières années, sur le rôle de la vision monoculaire et
celui de la convergence dans la perception visuelle de la pro
fondeur ; la question de la limite de la profondeur perceptible
a été également abordée. Je me propose, dans l'étude qui va
suivre, de présenter, d'une façon critique, un résumé des résul
tats obtenus. Pour que ces résultats se comprennent mieux, il
est utile de commencer par faire brièvement l'exposé des prin
cipaux phénomènes qui peuvent se produire lors de la percep
tion monoculaire ou de la perception binoculaire de la pro
fondeur ; cet exposé constituera à l'avance une sorte de critique
générale des expériences dont il sera ensuite parlé et nous
permettra d'abréger plus tard les critiques de détail.
Considérons d'abord la vision monoculaire. Un premier point
à signaler, ce sont les modifications que subit, suivant la pro
fondeur à laquelle se trouvent les objets regardés, l'appareil
de l'accommodation. Les changements de courbure du cristal
lin qui se produisent alors paraissent s'accompagner de
sensations, du moins lorsqu'on accommode pour de très petites
distances et qu'il y a par conséquent effort considérable
d'accommodation ; mais, même dans ce dernier cas, ces sensa
tions sont très confuses, et il est douteux qu'à l'état normal
elles jouent un rôle dans la perception de la profondeur. Elles
s'associent d'ailleurs à d'autres, dont il sera parlé plus loin, et
avec lesquelles elles risquent d'être confondues, savoir à des
sensations de convergence. .
Les changements d'accommodation ont, comme les variations
pupillaires auxquelles ils sont du reste associés, une action sur BOURDON. — RÉSULTATS DES TRAVAUX 391 B.
la grandeur, l'intensité et la netteté des images. Les points
pour lesquels l'œil n'est pas accommodé produisent sur la rétine
des cercles de diffusion d'autant plus grands, quand on ne
dépasse pas des distances modérées au delà desquelles il n'y a
plus à tenir compte de l'accommodation, que la distance qui;
dans une direction déterminée, les sépare du point fixé, est
plus grande. La grandeur d'une image de diffusion ne peut
d'ailleurs pas renseigner d'une manière absolue sur la pro
fondeur, attendu qu'un cercle de diffusion peut avoir la même
grandeur pour un point situé en deçà que pour un point situé
au delà du point fixé. Cependant, si nous savons à l'avance
que le point pour lequel l'œil n'est pas accommodé reste toujours
par exemple au delà du point fixé, nous pourrons alors dans
quelque mesure nous rendre compte de la distance qui le
sépare de ce point. Il est d'ailleurs difficile de constater le
manque de netteté des images de diffusion lorsqu'elles s'écar
tent du centre de la rétine ou lorsqu'elles se détachent mal du
fond sur lequel on les voit ; il est probable aussi que l'intensité
absolue du point lumineux qui les produit a une influence sur
leur perceptibilité; les différences individuelles quant au degré
de perfection dioptrique de l'œil doivent faire également que
les images nettes et les images confuses ne sont pas distin
guées avec la même sûreté par diverses personnes: c'est là ce
qui explique peut-être les différences individuelles qui ont été
parfois constatées quant à la perception monoculaire de la
profondeur.
Je ne crois pas qu'il ait été fait d'expériences directes sur la
perceptibilité des images de diffusion. D'après les calculs de
Listing, l'image rétinienne d'un point, pour un œil emmétrope
regardant à l'infini, présenterait déjà un peu de diffusion vers
60 mètres : ainsi, d'après lui, cette image aurait, le point étant
à 60 mètres, un diamètre d'environ 0,001 mm.1; mais il s'agit
de savoir à quel moment nous pouvons nous apercevoir d'un
manque de netteté dans l'image. Suivant Aubert 2, pour les
points situés au delà de 25 mètres, le défaut de netteté ne peut
être perçu : mais il conclut cela de chiffres et non pas d'expé
riences. D'après Helmholtz 3, « lorsqu'un œil est accommodé
(1) Voir Aubert, Grundzüge der physiologischen Optik, p. 460; Helmohtz,
Optique physiologique, p. 137.
(2) Ibidem.
(3) Handbuch der physiologischen Oplik, 2J Aufl., p. 114. 392 MÉMOIRES ORIGINAUX
pour une distance infinie, les cercles de diffusion sont pour
des objets éloignés d'environ 12 mètres encore si petits qu'ils
ne produisent aucun manque appréciable de netteté dans
l'image » ; mais il ne paraît pas avoir fait d'expériences sur ce
point. Dans la pratique ophtalmologique, en France du moins,
les objets éloignés de plus de 5 mètres sont considérés comme
étant à l'infini. D'après plusieurs observations, je me crois
incapable de distinguer avec sûreté un manque de netteté dans
l'image d'un point situé à 2 mètres de moi, lorsque je fixe un
point placé infiniment loin. Je suis donc porté à conclure que,
l'œil regardant à l'infini, les images de diffusion des objets
situés au delà de 2 mètres environ sont pratiquement imper
ceptibles ; encore faut-il une grande attention et des conditions
favorables pour qu'on puisse les constater lorsque les distances
sont voisines de 2 mètres.
Nous arrivons maintenant à la rétine. Les images, en suppo
sant l'œil accommodé, y diffèrent, suivant la profondeur où
sont placés les objets, d'intensité, de netteté, de grandeur.
L'intensité peut jouer un rôle considérable dans la perception
de la profondeur, si nous connaissons à l'avance l'intensité
que présente d'ordinaire, à une profondeur connue, l'objet que
nous apercevons. On peut supposer à priori que le rôle de la
netteté sera moins considérable (par netteté il faut entendre
cette propriété des impressions qui fait que l'une se distingue
de l'autre, qu'un a par exemple se distingue d'un o) : en effet
la netteté, s'il s'agit de formes perçues par la vue, se rattache à
l'acuité visuelle et celle-ci ne varie sensiblement que pour des
éclairages intenses ou faibles ; par conséquent un objet peut
être à la fois très éloigné, par exemple, pourvu qu'il soit suff
isamment grand, et rester très net: telle est la lune. Quant au
rôle de la grandeur des images, il peut être, comme celui de
l'intensité, considérable, lorsque nous savons à l'avance à quels
objets nous avons affaire; si nous l'ignorons, la grandeur des
images ne peut pas plus nous renseigner sur la profondeur que
sur la grandeur réelle des objets.
Je n'insiste pas sur la disposition relative, l'éclairement
relatif des diverses parties des images composées, parce que ces
divers facteurs n'interviennent nullement dans les expériences
dont il va être parlé plus loin. Pour la même raison, je ne par
lerai pas du cas où les objets se meuvent.
Lorsque l'œil se meut, il en peut résulter des changements
apparents dans la position relative des objets et ces change- BOURDON. — RÉSULTATS DES TRAVAUX 393 B.
ments sont d'autant plus considérables que les objets sont plus
rapprochés de l'œil et en même temps plus éloignés entre eux ;
c'est ce qui arrive surtout si la tête ou le corps tout entier se
meuvent. De plus le point fixé tend à paraître immobile,
tandis que les objets situés au delà paraissent se mouvoir,
lorsque l'œil se meut, dans le même sens que lui, et ceux qui
sont en deçà, dans le sens opposé : c'est ce que l'on peut cons
tater en chemin de fer. Les mouvements de l'œil peuvent donc
fournir des renseignements importants sur la distance des
objets, et il est nécessaire, dans les expériences sur le rôle de
l'accommodation par exemple, d'immobiliser tout au moins
la tête.
Considérons maintenant la vision binoculaire. Parmi les faits
nouveaux qu'elle introduit relativement à la perception de la
profondeur, on peut citer d'abord celui de la fusion d'images
de forme différente et celui de la production
doubles. Il est inutile d'insister sur le phénomène de la fusion
d'images différentes, bien connu grâce au stéréoscope. Je rap
pellerai seulement le principe suivant : l'acuité stéréoscopique
binoculaire (on peut appeler ainsi la fonction qui fait percevoir
une différence de profondeur par la fusion d'images différentes)
est égale à l'acuité monoculaire, c'est-à-dire que si on essayait
de superposer dans un œil les deux images qui fusionnent en
donnant un minimum de sensation de profondeur, ces images
différeraient d'environ l'1.
Il y a aussi un maximum de différence à considérer ; lorsque
ce maximum, assez variable d'ailleurs, semble-t-il, est dépassé,
les images se dédoublent. On peut résumer ce qui a trait aux
images fusionnées ou dédoublées, quant à la perception de la
profondeur, en disant : Les images fusionnées procurent la sen
sation la plus nette de profondeur; les images dédoublées pro
curent encore une sensation assez nette de profondeur lors
qu'elles apparaissent peu écartées : lorsque, au contraire elles
s'écartent considérablement, elles ne renseignent plus ou ne
renseignent que fort vaguement sur la profondeur ; enfin,
qu'elles soient fusionnées ou dédoublées, les images binocul
aires susceptibles de nous faire percevoir la profondeur
donnent une sensation d'éloignement ou de rapprochement
suivant qu'elles sont directes ou croisées.
Les mouvements binoculaires, avec les sensations tactiles et
(I) Helmiioltz, Optique physiologique,]). 818. 394 MÉMOIRES ORIGINAUX
musculaires qui en sont la conséquence, sont aussi à considérer
dans l'étude de la perception de la profondeur ; les yeux conver
gent, en effet, d'autant plus fortement que les objets fixés sont
plus rapprochés. Mais les sensations de convergence sont très
difficiles à isoler avec certitude des sensations produites par la
rétine ; en général, du reste, les musculaires des
yeux sont difficiles à séparer des rétiniennes. Dans
le cas de la profondeur en particulier, chaque accroissement
ou diminution de convergence entraîne sur la rétine un mou
vement des images capable lui-même de nous renseigner sur la
profondeur et qui crée un des obstacles les plus considérables à
l'étude du rôle de la convergence ; supposons par exemple
deux points lumineux situés dans le plan médian, à quelque
distance l'un derrière l'autre : lorsque notre regard passe du
plus rapproché au plus éloigné, il se produit des images croi
sées du plus rapproché, et, lorsqu'il passe du plus éloigné au
plus rapproché, des images directes du plus éloigné. Si l'on se
propose d'étudier la seule convergence et d'éviter par consé
quent les images précédentes, il faut ne présenter à la fois
qu'un seul des deux points ; il faut de plus attendre quelque
temps, par exemple deux ou trois secondes, avant de présenter
le second point, attendu qu'une succession trop rapide empêc
herait les images consécutives de disparaître complètement :
or les images peuvent, en se combinant avec les
images actuelles, produire parfois des effets stéréoscopiques
aussi nets que des images actuelles en se combinant avec
d'autres images actuelles. Remarquons, à propos de l'action
possible des images consécutives, le fait important suivant :
même lorsque deux points simultanément présents sont très
loin l'un derrière l'autre et que les images doubles de l'un,
lorsqu'on fixe l'autre, sont très écartées, il y a nécessairement
un moment, quand on passe rapidement de la fixation de l'un
à celle de l'autre, où se produit un effet stéréoscopique net :
le même effet se produira, du reste, si les points, au lieu de
persister tous les deux, se succèdent devant le regard rapide
ment. La raison de ce fait est la suivante : lorsque nous fixons
un premier point, les images du point se font aux centres des
rétines ; lorsque ensuite nous fixons un second point plus
éloigné ou plus rapproché, nous amenons les images de ce-
nouveau point sur les mêmes régions des rétines ; or, à un
certain moment, pendant le mouvement que font alors les
yeux, les images de ce second point tombent sur des régions. BOURDON. RÉSULTATS DES TRAVAUX 395 B.
des rétines où elles s'écartent peu des images consécutives qui,
si le changement a été rapide, subsistent du premier point,
où elles fusionnent même stéréoscopiquement avec elles.
Nous venons de parler de la vision monoculaire puis de la
vision binoculaire, comme si c'étaient deux fonctions qu'on
pût séparer. Il reste à examiner quels sont les rapports de la
vision monoculaire et de la vision binoculaire, et s'il peut
exister une vision strictement monoculaire. Mais, pour pouvoir
résoudre ces questions, il est nécessaire d'abord de se rensei
gner sur le rôle des innervations, de l'attention, de la volonté,
des sensations rétiniennes et des représentations dans la pro
duction des mouvements des yeux et dans la perception de
la profondeur.
La perception de l'espace et en particulier celle de la profon
deur ont été parfois ramenées à des sensations d'innervation.
Ainsi, Mach a affirmé que « la volonté d'exécuter des mouve
ments des yeux, ou l'innervation, est la sensation même
d'espace 4 ». Dans un ouvrage récent, Javal déclare que la
notion vague, la perception qualitative du relief serait fournie
instantanément par la différence des images qui se forment
dans les deux yeux : mais « la perception quantitative de la
troisième dimension ou mesure du relief repose sur l'apprécia
tion de l'innervation différente qui commande le mouvement
relatif des deux yeux 2 ».
Or, l'existence de sensations d'innervation n'a jamais pu être
établie. D'ailleurs, la quantité à produire dans un
cas donné dépend de ou de représentations préexis
tantes qui la déterminent ; on peut donc dire de l'innervation
ce que dit Hering 3 des mouvements des yeux : elle est effet et
non pas cause des sensations de profondeur '*.
(1) Beiträge zur Analyse der Empfindungen, p. 57.
(2) Manuel théorique et pratique du strabisme, p. 35.
(3) Vom binokularen Tiefsehen, p. 344 (53 fascicule de ses Beiträge zur-
Physiologie).
(4) La théorie de Javal sur le rôle de l'innervation et des mouvements
peut être considérée comme une atténuation de la théorie suivant laquelle
la perception du relief serait impossible sans mouvements des yeux, et elle
peut se réfuter de la même manière que Fa été cette dernière. J'ai fait à ce
sujet deux séries d'expériences. Deux points lumineux, obtenus électrique
ment, ont été employés dans chacunes d'elles et ces deux points ont été
places l'un au-dessous de l'autre de façon que leur distance angulaire restât
toujours la même. Dans la première série, l'un des points était permanent
et servait de point à fixer ; l'autre était produit par une seule des étincelles
d'un appareil d'induction et durait par conséquent un temps extrêmement 396 MÉMOIRES ORIGINAUX
La volonté, l'attention ne peuvent davantage déterminer
elles-mêmes la quantité du mouvement à effectuer. On peut
simplement dire avec Hering que, lors des déplacements du
point de fixation (suivant la profondeur), « un déplacement co
rrespondant de l'attention devance le changement de conver
gence et donne à ce dernier l'impulsion l » ; mais la quantité
du changement à effectuer dépend d'autre chose que de l'atten
tion; et, en somme, elle soit des sensations rétiniennes
actuelles, soit de représentations.
Il n'est pas difficile de concevoir comment elle dépend de
sensations rétiniennes. Il ne l'est guère plus de se rendre
compte du rôle que peuvent jouer des représentations. Pour
constater l'action de représentations, il n'y a qu'à observer ce
qui se passe quand, dans l'obscurité, on veut regarder loin ou
près; le degré de convergence des yeux ne pourra être déter
miné alors que par quelque représentation préalable des dis
tances désignées par les mots loin et près. Toutefois il faut
remarquer qu'au lieu d'une visuelle on peut se
servir alors d'une simple représentation verbale (certaines per
sonnes du moins le peuvent) : ainsi la prononciation mentale
des mots loin, près, comme des mots un peu à droite, beau
coup à gauche, etc., pourra suffire pour produire les mouve
ments correspondants des yeux. Ce dernier fait se rattache au
principe psychologique suivant : les mots seuls, prononcés
court ; ce second point a été placé tantôt en avant, tantôt en arrière du
point permanent et à des distances diverses, soit en avant, soit en ;
trois personnes ont fait chacune une vingtaine d'observations sur la position
apparente des deux points ; elles se tenaient à l">,20 du point à fixer : or,
il n'y a pas eu une seule estimation fausse. Non seulement donc on a pu
dire si le second point était plus loin ou plus près que le premier (notion de
Javal), mais encore on a su reconnaître (mesure) que dans telle expérience
il était par exemple plus ou moins en arrière que dans l'expérience précé
dente ; les distances entre les deux points n'ont pas dépassé cependant 10 cen
timètres environ.
Dans la deuxième série d'expériences, les deux points étaient produits au
même instant, chacun par une seule étincelle ; entre deux apparitions de
ces points, il y avait dans la salle obscurité complète ; par conséquent, la
fixation soit de l'un, soit de l'autre des points, devait être, sauf exceptions
rares, impossible ou très imparfaite. Malgré cela les estimations (quoique
beaucoup moins sûres que dans le premier cas) ont été encore en majorité
correctes. Je dois reconnaître cependant que, pour moi, les sensations de
profondeur étaient, dans cette seconde série d'expériences, peu nettes ; mais,
dans la première série, elles présentaient une netteté qui, je crois, n'était
pas beaucoup moindre que celle que pourraient produire deux points per
manents ; ces faits prouvent l'importance d'une fixation exacte pour la
ception de la profondeur.
(1) Hermann's Handbuch der Physiologie, Bd. III, 1er Theil, p. 539. B. BOURDON. — RÉSULTATS DES TRAVAUX 397
mentalement, suffisent, chez beaucoup d'hommes, en se combi
nant avec l'action de la volonté, à provoquer les actes qu'ils
désignent, sans qu'il soit besoin d'une représentation des actes
eux-mêmes ; on peut à cet égard comparer ce qui a lieu quand
on écrit.
Ainsi donc la volonté, l'attention ne peuvent que donner
l'impulsion aux mouvements des yeux ; quant à la quantité
précise du mouvement à effectuer, elle est déterminée par des
sensations rétiniennes ou par des représentations soit rétiniennes,
soit simplement verbales. Ce qui précède ne s'applique, il
est vrai, entièrement qu'à l'homme capable de langage et de
représentations ; on peut admettre que chez l'enfant qui ne
parle pas et qui n'a pas encore de représentations, les sensa
tions dirigent exclusivement, et que c'est leur intensité, leur
soudaineté, qui déterminent l'attention et la volonté à
s'exercer.
Revenons maintenant à la question des rapports de la vision
monoculaire et de la vision binoculaire. Le point qui nous
intéresse particulièrement est le suivant : l'accommodation
et la convergence sont-elles deux fonctions séparables ? Si
elles ne le sont pas, lorsque nous croyons fixer un point
avec un seul œil, en réalité nous le fixons pour ainsi dire les deux, c'est-à-dire que l'œil caché se dirige vers
le point comme il le ferait dans la vision binoculaire. Dès
lors toute expérience sur la perception monoculaire de la
profondeur est suspecte ; il est, en effet, possible que les
résultats, si l'on en constate, soient dus à la convergence et non
par exemple à l'accommodation.
La question des rapports de l'accommodation et de la conver
gence doit être, croyons-nous, divisée en deux : 1° l'accommod
ation peut-elle ne pas suivre la convergence ? 2° la conver
gence ne pas suivre ? On comprendra
que cette division n'a rien d'artificiel, si on songe à ce fait
qu'on peut dire facilement a, b, c, d, etc., mais qu'il est fort
difficile de dire z, y, x, v, etc.
Examinons d'abord la première partie de la question. La
dépendance entre la convergence et l'accommodation est norma
lement très étroite ; cependant elle peut être détruite : ainsi
l'emmétrope, avec plus ou moins d'efforts, pourra voir nett
ement au loin, en regardant dans des verres concaves faibles.
Mais l'indépendance qu'on peut réaliser par des moyens tels
que le précédent ne peut dépasser une certaine limite et il sub- 398 MÉMOIRES ORIGINAUX
sisle toujours une tendance à faire concorder la convergence et
l'accommodation1.
La deuxième question, que nous pouvons appeler celle de la
dépendance entre l'accommodation et la convergence, n'a,
croyons-nous, jamais été étudiée. Elle nous intéresse ici plus
que la première, puisque nous cherchons à savoir si on peut
expérimenter sur la perception monoculaire de la profondeur
sans faire intervenir en même temps la convergence. L'expé
rience suivante, que l'on peut modifier de diverses façons, per
met de constater que l'accommodation, quand nous voyons
monoculairement, ne s'accompagne pas d'une convergence
exacte. Supposons (fig. 86) une feuille mince de papier blanc
Fig. 80.
collée sur une vitre, de façon que son bord AB soit vertical.
Sur ce bord appliquons, comme l'indique la circonférence
ponctuée, l'extrémité d'un tube dans lequel nous regardons
avec l'œil gauche, par exemple ; l'œil gauche voit alors seul
ement la partie CD du bord de la feuille, et l'œil droit voit les parties restantes AG et DB. Dans ces conditions la part
ie CD est vue, par exemple, en CD' ; l'ouverture du tube subit
pour l'œil gauche le même déplacement apparent. L'écart
devient considérable surtout si on a soin de prolonger l'obser
vation et de fixer le milieu de la portion CD de la ligne, c'est-à-
(1) Hering, Hermann's IIandbiicJiderPhysiolorpe,'Bà.Til, tw Theil, p. 527,
et surtout Die Lehre vom binokularen Sehen, p. 135-142.

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