Loi d'Abney et théorie de la vision chromatique - article ; n°1 ; vol.41, pg 125-135

De
Publié par

L'année psychologique - Année 1940 - Volume 41 - Numéro 1 - Pages 125-135
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 : lundi 1 janvier 1940
Lecture(s) : 26
Nombre de pages : 12
Voir plus Voir moins

Henri Piéron
Loi d'Abney et théorie de la vision chromatique
In: L'année psychologique. 1940 vol. 41-42. pp. 125-135.
Citer ce document / Cite this document :
Piéron Henri. Loi d'Abney et théorie de la vision chromatique. In: L'année psychologique. 1940 vol. 41-42. pp. 125-135.
doi : 10.3406/psy.1940.5878
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1940_num_41_1_5878VI
LOI D'ABNEY ET THÉORIE DE LÀ VISION CHROMATIQUE
Par Henri Piéron
L'additivité intégrale, affirmée par la loi d'Abney, des
«effets lumineux de radiations élémentaires mêlées en un flux
•complexe, contraste singulièrement avec les combinaisons
variables des effets chromatiques de ces radiations, qui, dans
Je cas d'un mélange de deux flux monochromatiques complé
mentaires, arrivent à s'annuler entièrement.
Cette opposition constitue une des données essentielles sur
lesquelles doit s'appuyer une théorie cohérente de la vision des
couleurs.
Mais la loi d'Abney est-elle exacte ?
Il ne peut faire de doute qu'elle est approximativement
•exacte, malgré la résistance a pu rencontrer chez les
partisans de la théorie de Hering des couples antagonistes.
Toutefois, au point de vue des schemes théoriques, il n'est pas
indifférent qu'elle soit ou non rigoureusement valable.
J'ai été amené à faire des recherches systématiques sur la
question1 et j'ai obtenu, dans les comparaisons photomét
riques directes, un déchet apparent très considérable de
l'additivité lumineuse dans les mélanges de complémentaires ;
mais j'ai pu attribuer ce déchet apparent à l'intervention d'un
1 processus de syncrétisme perceptif commandant une suréva
luation des brillances en fonction de la saturation pour les
plages colorées : quand on évalue la brillance de la plage
blanche résultant de l'addition de deux flux complément
aires — ou proches de la complémentarité — , on ne retrouve
pas Ja somme des brillances correspondant à l'évaluation pour
1. Cf. H. Piéron. Recherches sur la validité de la loi d'Abney. Année
Psychologique, XL, 1942, p. 52-83. 126 MÉMOIRES ORIGINAUX
chacun des deux flux séparément, parce que les deux flux ont
été préalablement surévalués.
Dans les comparaisons photométriques par la méthode du
papillotement on évite cette importante cause d'erreur. Tout
efois, avec cette méthode, j'avais trouvé encore un certain
déchet, beaucoup moins important, mais non pas négligeable,
de l'ordre de 9 %x, dans l'additivité de deux flux monochro
matiques centrés autour de 540 et 680 mjjt. (avec un AX de 7
et 11 m^x environ pour ces deux radiations).
Depuis lors, dans des conditions particulièrement favo
rables d'évaluation, Georges Blet2 a obtenu une vérification
rigoureuse de la loi d'additivité avec un photomètre papillo-
teur spécial : chez 21 observateurs un ensemble de 180 mesures
n'aurait donné qu'un écart moyen de 0,01 %, sans indication
systématique. Il y a d'ailleurs là une précision très supérieure
à ce que permet la sensibilité différentielle de la vision humaine
et qui se fonde sur une bipartition systématique d'une zone
d'incertitude. Mais, a la précision près, l'absence d'écart sy
stématique viendrait bien à l'appui de l'additivité rigoureuse,
si toutefois la fixation fovéale était assurée avec précision3.
Seulement on n'a pas manqué de discuter la validité de la
méthode photométrique indirecte fondée sur le mécanisme de
papillotement dans l'alternance des deux plages à compter.
J'ai cherché, pour ma part à utiliser une méthode échap
pant aux difficultés et aux incertitudes des évaluations pho
tométriques, une méthode de seuil4.
Voici le principe de cette méthode :
Le seuil étant déterminé par une radiation monochro^
matique de X donné, on réduit la valeur du flux aux quatre
cinquièmes de sa valeur liminaire, et on recherche l'influence
que la présence ignorée de ce flux exerce sur le seuil de visi
bilité d'une radiation différente : l'effet additif se trouve
1. La moyenne du rapport de la brillance d'addition à la somme de»
brillances était de 0,911 (extrêmes de 0,855 et 0,976) chez cinq sujets,
de 0, 960 en intégrant la valeur de 1,165 obtenue chez un sixième sujet.
2. G. Blet. Contrôle précis de la loi d'additivité des brillantes par la
méthode de papillotement.C R. Ac. des Se, 216, 1943, p. 531-533.
3. L'additivité rigoureuse s'applique à la vision achromatique pour le
pourpre des bâtonnets ; c'est pour la vision chromatique exclusive, qui
n'est assurée que dans la fovéa où les cônes se rencontrent seuls, que le
problème de la loi d'Abney se pose. •
4. Cf. H. Piéron. Sur le déchet, invalidant la loi d'Abney, dans l'addi
tivité ihfraliminaire de radiations complémentaires en vision fovéale.
C.R. Ac. des Se, 214, 1942, p. 1012-1013. •
PIÉRON. — THÉORIE DE LA VISION CHROMATIQUE 127 H.
mesuré par la proportion dans laquelle le seuil est abaissé,
lorsqu'on compare les valeurs de ce seuil obtenu avec lé flux
isolé et avec superposition du flux infraliminaire.
Si l'additivité est intégrale, le rapport des X des deux flux
ne doit pas intervenir, et l'addition d'un flux correspondant
à 80 % de sa valeur liminaire doit abaisser dans la même pro
portion la valeur liminafre de tout autre flux, quelle que soit
sa composition. v
Or, nous allons le voir, il n'en est pas ainsi.
Je renvoie, pour la description de la technique, fondée sur
l'emploi de mon spectrocolorimètre, au mémoire précédent1, en
indiquant seulement les données essentielles.
Les flux, provenant de lampes Philips à arc de tungstène
en atmosphère de néon, sont gradués par jeux de niçois
croisés ; un des flux traverse une glace sans tain inclinée
à 45° sur laquelle se réfléchit le flux additif ; l'observation de
la plage se fait sur un cube de Lummer Brodhun, dont la plage
adjacente est utilisée pour assurer la fixation oculaire.
La plage servant à. la fixation est constituée par un rec
tangle verticalement allongé de 80' de haut et 24'. de large,
l'œil s'attachant à regarder le point médian de la ligne basale
de cette plage, très faiblement éclairée par une radiation
de 680 mjx. La plage servant à la détermination du seuil est un
petit rectangle adjacent à la base dû rectangle de fixation,
ayant aussi 24' de large et 32' de haut.
Dans ces conditions, on est assuré de limiter l'excitation à
une zone fovéale entièrement dépourvue de bâtonnets, ce qui
est une condition essentielle.
Les recherches ont été faites sur deux observateurs,
M. Liang et Mme Lœve. •
Les déterminations des couples de complémentaires, par
comparaison avec le flux total des sources, filtré par le verre
bleuté des ampoules dites « lumière du jour » a permis de
constater une neutralisation satisfaisante de 640 mjjt. par 540
et de 480 mji par 590. Mais ces valeurs indiquent que la lumière
de comparaison était encore un peu jaune et non strictement
blanche.
Voici les résultats obtenus avec intervention d'une radia
tion de X fixe à niveau infraliminaire pour le seuil série
de radiations spectrales (la largeur de la bande avec la fente
■ ••■ 1. Année Psychologique, t. 40, p. 54-99. .
MÉMOIRES ORIGINAUX 128
de Sortie utilisée, allant de 2,5 m[x pour 400 à 10 imx pour 640).
Ces résultats sont exprimés en valeur relative de l'abaiss
ement du seuil assuré par action simultanée de la radiation
additive.
1° Flux additif fixe de 480
X de la radiation .... 440 480 500 540 580 600 640
Valeur Vj 76 68 65 50 0 20,5 55
51,5 43,5 10,5 21 38,5 72 43,5
74 59,75 58,25 46,75 5,25 20,75 46,75 1 sèment abais- \ ; Moyenne '
2° Flux additif fixe de 540 mjx
X de la radiation. 440 480 500 520 540 560 580 600 640
Valeur I 63 76 66 60 78 60 60 25 9
74 52 14 l'abai% de II 88 99 91 73
Moy. . . 75,5 87,5 78,5 (60) 67 38,5 11,5 75,5 (60) ssement
3° Flux additif fixe de 580 mjx
500 540 580 640 X de la radiation 440 480
Valeur ) T 0 7 7 80 70 63 0
67,3 77,9 86,9 81,8 i»\ • ?H ••• 29,2 39,3
seamïnt)M°yenne-" '" Uß 23>5 (67,3) 78,95 78,45 72,\
4° Flux additif fixe de 640 m\i
X de la radiation 440 480 520 540 560 580 600 640
Valeur 55 47,8 21 .0~ 17,5 37 39 59 I . .
l'abai% de ir ...... 36 23,5 27 i 19 57 73 79
Moyenne (55) 41,9 22,25 13,5 18,25 47 56 69 ssement
En raison des fluctuations des seuils, la proportion fixe
de la radiation additive représente en réalité une efficience qui
parfois touche au seuil et parfois s'en éloigne nettement, et les
deux valeurs liminaires, pour la radiation isolée ou combinée
à la radiation additive présentent de fortes oscillations.
Le nombre de déterminations sur chaque suje^étant resté
faible, les valeurs moyennes obtenues n'ont qu'un poids sta
tistique minime, et l'on ne peut avoir que des indications sur
les effets de l'additivité. Mais ces indications ne laissent pas
d'être nettes. Il y a, dans certaines combinaisons de radia
tions, une défaillance bien caractérisée de l'additivité. Cette
défaillance se manifeste dans la combinaison des radiations
radiations'
rouges et vertes et des jaunes et bleues.
Dans le dernier cas il s'agit bien de radiations sensibl
ement complémentaires; dans le premier, l'union des radia- PNSRON. — THÉORIE DE LA VISION CHROMATIQUE l£9 H.
tions n'est neutralisante que dans la mesure où la lumière de
comparaison n'est pas strictement blanche et vire vers le
jaune.
- Je me suis demandé ce qui se passerait dans le cas où
l'action additive serait engendrée par une consecution de
deux radiations monochromatiques différentes sans la simul
tanéité du mélange. *
Dans certaines conditions", en effet (et en particulier dans
les limites du « temps utile »), il se produit une addition
latente ; une excitation antécédente infraliminaire, mais proche
du seuil, rend visible une excitation èonsécutive qui, isolément,
n'atteint pas le seuil. ..•■■-■
Les conditions adoptées ont été les suivantes :
Le premier flux mpnochromatique est démasqué pen
dant 0,25 sec. avec réglage quantitatif tel qu'il ne soit pas
perceptible (abaissement de 15 %) ; au moment où il se
trouve masqué, le second flux se trouve démasqué pendant
une égale durée de 0,25 sec, et on fait varier l'énergie de ce
second flux pour la détermination du seuil de visibilité. En
procédant à te même du seuil, mais sans démas-
quàge initial dû flux antécédent, on peut établir dans quelle
proportion lé processus d|addition latente a permis' d'abaisser
l'énergie liminaire.
La plage a les mêmes dimensions que dans les expériences
précédentes et la fixation est assurée de la même manière.
Les deux flux suivant un parcours parallèle, c'est le dépla
cement d'un volet en va-et-vient qui assure les masquages et
démasquages au -niveau d'images réelles des sources ; les
dimensions du volet sont juste égales à la distance des deux
images, en sorte que l'obturation d'un flux se produit juste
quand l'autre flux est découvert. Au cours du va-et-vient,
deux contacts électriques commandent successivement l'ou
verture et la fermeture d'un obturateur placé au niveau du
parcours commun des deux flux (après que l'un des flux s'est
trouvé rabattu à angle droit, par un prisme, sur une glace
sans tain, — traversée par l'autre flux — qui le réfléchit de
manière à lui faire suivre, à partir de là, le même parcours).
Dans ces conditions, le va-et-vient étant en marche, l'obser
vateur est prévenu par un signal de l'approche de l'excitation,
quand l'expérimentateur ferme le circuit commandant l'obtu
rateur ; le volet provoque l'ouverture de l'obturateur avant le
démasquage du premier flux, qui est suivi du démasquage du
l'année psychologique, xli-xlii 9 .

,

MÉMOIRES QRIGINA.UX 130
second flux ; et l'obturateur se ferme à la fin de ce démasquage.
L?observateur signale ehaque fois s'il a vu ou non la plages
excitatrice. Lorsque les réponses positives dépassent. 'la
moitié des cas, on admet que le seuil est atteint.
Les expériences ont été faites, en utilisant seulement, pour
la détermination du seuil avec ou sans addition latente la
radiation centrée autour dé 640" mjx, avec excitation préa
lable par une série de radiations monochromatiques à un
niveau infraliminaire (environ 85 % de la valeur du seuil).
Voici les résultats obtenus chez les 2 observateurs, en
abaissement relatif du seuil par intervention de l'addition
latente.
X de l'excitation préalable ... "440 480 500 520 530 540
Valeur ( I 30 27 20 10 18 18
% de < II 32 32 30 14, 3
l'abaissement (Moyenne ..'. . 31 30 (20) 20 • 16 K 10,5
X de l'excitation préalable 550 560 570 580 600 640
Valeur A I 21 24 27 27 27 27
%4e < II 13 19 23 29 39 29
l'abaissement ( Moyenne 17 22 25 28 28 28
L'action additive, entraînant un abaissement maximum
d'environ 30 %, se montre environ moitié moindre q,uao.d le
flux de lumière rouge est précédé jpar un flux de lumière verte.
'.'■■-■*
.-* * ..
Dans la conception 4u mécanisme possible de la vision
chromatique, les deux faits qui se dégagent, à savoir l'addi-
tivité lumineuse de radiations hétérochromatiques, en aetion
simultanée ou successive, et le déchet d'-additivité oaracté-r
risant certains couples de radiations, doivent être pris en,
considération.
Dans le schéma de la théorie trichromatique, où la -sensa
tion lumineuse est engendrée par l'excitation de l'un ^que
lconque des trois récepteurs correspondant aux couleurs fon
damentales et dont la triade constitae l'unité .sensible, on
comprend qu'il puisse se faire une addition simple des exci
tations de deux ou des trois récepteurs de la triade, quand
deux flux ïaonochromatlques combinés ■• provoquent simult
anément ces excitations, alors même qu'un d,es fkix »'agirait -
..que- sur un s©ul des récepteurs, et le second exclusivemeni aur
un vautre.
Les faits se comprennent moins bien quand il
\ PIÉRON. — THÉORIE DE LA VISION CHROMATIQUE 131 H.
Si une radiation absorbée par un des récepteurs de là'
triade unitaire, n'atteint; pas le seuil de i'esocitation de ce
récepteur, l'apport, en un temps assez bref, d'une quantité
i supplémentaire d'énergie, par •eèle-mêmèSfc insuffisante pour
déclencher l'excitation, pourra bien, en ajoutant son effet
propre au résidu non encqre évanoui de l'effet de la première
stimulation, franchir le seuil de là réponse <de ce récepteur.
Mais si l'apport supplémentaire provient d'une radiation
inefficace sur le récepteur qui a absorbé l'énergie incidente du
premier stimulus, et dont l'action excitatrice s'exerce swr un
autre récepteur de la triade, l'effet d'addition latente devient
difficilement compréhensible.
On pourrait alors admettre, comme dans les schémas de
Selig Hecht, de très faibles différences dans l'excitabilité des
trois, récepteurs fondamentaux en fonction de la longueur
d'onde des /radiations incidentes. ■
f$[ais les doTStnées de Granit et de von Studnitz sur des
courbes d'excitabilité spectrale attribuables aux fondament
ales (éléments nerveux en place d'une part, substances
photosensibles extraites d'autre part) indiquent des diffé
rences notables, telles que certaines radiations lumineuses
seraient totalement inefficaces sur un ou sur deux des récep
teurs élémentaires.
Aussi fautyil faire appel à un récepteur lumineux commun
uni,, en une tétrade réceptrice unitaire, avec les trois récep
teurs chromatiques fondamentaux, pour concilier les faits-
Avec le schéma de la théorie de Young, comme j'y ai été
conduit déjà par une série d'autres faits1, tels que l'influence
adaptative exercée par une -lumière rouge extrême sur la
briifônçe engendrée par toutes les radiations spectrales, à un
taux presque égal.
yojci com,ment il me paraît qu'on peut se ^représenter le
mécanisme de la réception pair les cônes rétiniens, condition
nant, seujs la sensib^Uité, tajp* lumineuse que chromatique,,
dans la région fovéale de la rétine (voir fig. 1).
L'.unité réceptrice est constituée par une tétrade, un
groupe, de quatre cônes, dont trois contiennent une »ui>s-
tance piipi.osensible différeajte, à répartition spectrale d'exci-
1. Le principe de la théorie, signalé dans une note à la Société de Bio.
logie,$y ,gg,^aet f9^3 (py jné^apn^i^rdç! J» v4»o»4es $m\«ars. C. R, Soc.
Bi»fffi. 137, p, .4^6), a (ét^é;axpo8éd#a& l'aftJQleîWivan}, : Lewécanisme de la
Visio» des couleurs. Sciences, n° 43, octobre 1943, p^ 272^5 132 MÉMOIRES ORIGINAUX
tabilité — corrélative de l'absorption élective — resserrée
autour d'un maximum, respectivement localisable vers 600,
530 et 470 mu, (d'après les données de Granit et de von Stud-
nitz) et dont le quatrième contient un mélange des trois
substances, en proportions dif16,"
férentes (par exemple comme
8 et 1 d'après la valeur de l'ap
B' port lumineux, à égalité d'ap
port chromatique^ pour les
radiations rouges, vertes et
bleues1). >.
Le rayonneméijt solaire,
comprenant tout l'ensemble des
radiations visibles, excite si-,
multanément les quatre récep
teurs de la triade ; l'un de ceux-
ci, par suite de l'absorption de
toutes ces radiations, com
mande l'impression lumineuse,
dont l'intensité est fonction du
total d'énergie absorbée ind
épendamment de la nature des
radiations (ou plutôt du nombre
total de quanta absorbés, ind
épendamment de l'apport éner
gétique dé ces quanta).
Mais, en même temps, une
action égale sur les trois autres
récepteurs entraîne une inhibi
Fig. l
tion réciproque annulant l'effet
de leur excitation spécifique,
•qîii« commande l'une ou l'autre des trois sensations »fonda-
mtotàles rouge, verte ou bleue.
"Quel peut être le mécanisme de cette action inhibitrice
réciproque ?
Il faut faire intervenir ici le dispositif complexe interposé
^ntre les cônes récepteurs et les cellules ganglionnaires
■envoyant, par les fibres du nerf optique, les/message& 'visuels
!.. Avec les radiations de 650, 530 et 460 mp., les proportions, établies
«par Wright, d'apport lumineux à égale valence chromatique sont de 1 y'
£1,648, et 0,051 soit environ 20, 13 et 1. < '' PIÉRON.— THÉORIE DE LA VISION CHROMATIQUE H.
vers le cerveau : les cônes sont réliés en effet aux cellules gan
glionnaires (chaque cône a une cellule dans la zone fovéale^
par l'intermédiaire, des cellules bipolaires, avec, à cet étage,
interconnexions par des éléments d'association, les cellules*
horizontales.
C'est dans les connexions latérales, à l'intérieur de la-
tétrade 'que doit se trouver la clef des interactions inhibi—
■ trices, et de certaines interactions excitatrices probables,-
faisant collaborer en particulier à l'élaboration du message-
lumineux les trois récepteurs chromatiques. .
La figure ci-jointe donne le schéma des interconnexions"
de la tétrade réceptrice, sous sa forme la plus simple, dans la
région fovéale. , " (
Chacun des cônes récepteurs est en relation, par une
cellule bipolaire, avec une cellule ganglionnaire spécifique
envoyait au cerveau, l'une le message de brillance, les trois
autres un message chromatique correspondant à une couleur
fondamentale. Le cône mixte est excitateur secondaire pour
les trois bipolaires chromatiques, et chacun des cônes chromat
iques est excitateur secondaire pour la bipolaire de brillance-
L'excitation reçue par chacune des trois bipolaires chro-
îriatiques s'exerce en même temps sur une cellule horizontale
connectrice dont la mise en actron a un effet inhibiteur sur les>
deux autres bipolaires : une excitation transmise à la bipolaire-
rouge et s'exerçant en même temps sur l'horizontale rouge va«
entraîner, par cette dernière, une inhibition des bipolaires-
yerte et bleue. Si l'excitation est égale dans les trois systèmes -
chromatiques, l'inhibition corrélative annule juste la réponse-
de chacune des trois bipolaires et les ganglionnaires spéci
fiques ne sont pas excitées. Le taux d'excitation d'une ou de-
deux ganglionnaires spécifiques est régi par la prédominance
de l'excitation transmise à la bipolaire ou aux deux bipolaires
correspondantes sur l'inhibition provenant de l'excitation^
transmise aux deux autres ou à l'autre système chromatique^
Le jeu des processus chromatiques resterait sans influence sur
l'excitation lumineuse, transmise à la cellule ganglionnaire de-
brillance par sa bipolaire, échappant à toute influence inhi—
bitrice, bipolaire qui recueille l'apport essentiel du cône mixte-
contenant les 3 substances sensibles, et aussi, sans doute des
apports, relativement minimes, des 3 cônes chromatiques,,
dont la réception est limitée à une zone spectrale différente,,
non sans chevauchements toutefois.

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.