Recherches au sujet de l'interprétation du phénomène de Purkinje par des différences dans les courbes de sensation des récepteurs chromatiques - article ; n°1 ; vol.33, pg 57-83

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L'année psychologique - Année 1932 - Volume 33 - Numéro 1 - Pages 57-83
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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 1932
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G. Durup
Henri Piéron
V. Recherches au sujet de l'interprétation du phénomène de
Purkinje par des différences dans les courbes de sensation des
récepteurs chromatiques
In: L'année psychologique. 1932 vol. 33. pp. 57-83.
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Durup G., Piéron Henri. V. Recherches au sujet de l'interprétation du phénomène de Purkinje par des différences dans les
courbes de sensation des récepteurs chromatiques. In: L'année psychologique. 1932 vol. 33. pp. 57-83.
doi : 10.3406/psy.1932.5143
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1932_num_33_1_5143RECHERCHES AU SUJET DE L'INTERPRÉTATION DU PHÉ
NOMÈNE DE PURKINJE PAR DES DIFFÉRENCES DANS LES
COURBES DE SENSATION RÉCEPTEURS CHROMAT
IQUES
Par G. Dukup et H. Pikron
I. — INTRODUCTION
Le phénomène de Purkinje a été interprété de deux façons
très différentes. A la suite de la découverte (Parinaud, Von
Kries) de la dualité fondamentale des récepteurs rétiniens, cônes
et bâtonnets, dont les premiers, fonctionnant à de hauts n
iveaux lumineux, sont presque, inexfcitables par les rayons de
courte longueur d'onde du spectre visible, mais assurent la
visibilité de l'extrémité rouge du spectre, et dont les seconds,
rapidement voilés en forte lumière, fonctionnant aux plus bas
niveaux lumineux, sont inexcitables par les rayons de grande
longueur d'onde et assurent la visibilité de l'extrémité bleue-
violette du spectre, il était normal d'attribuer à la prépondé
rance de la lumière des bâtonnets aux faibles éclairements1, et à
la prépondérance de la lumière des cônes aux forts, le déséquil
ibre en faveur du bleu dans le premier cas, en faveur du rouge
dans le second, que l'on constate lorsqu'on met en balance deux
lumières monochromatiques, l'une procTuite par des radiations
spectrales de court X, l'autre par des radiations longues. Mai:,
certains auteurs ont signalé l'existence du phénomène de Pur
kinje (avec une marge très inférieure toutefois du déséquilibre)
dans la fovea même, où ne se rencontrent que des cônes. Et d è 3
lors une autre interprétation a été proposée, en accord avec îe
schéma trichromatiquè de la théorie Young-Helmholtz. 58 MÉMOIRES ORIGINAUX
S'il existe des récepteurs indépendants — non individualisés
cette fois — pour la vision du bleu, avec excitabilité prédomi
nante par les radiations spectrales de grande fréquence, et pour
la vision du rouge, avec excitabilité prépondérante ou exclusive
par les radiations spectrales de moindre fréquence, il se peut
que la loi d'accroissement de l'effet sensoriel en fonction de
l'énergie croissante apportée par les radiations ne soit pas
exactement la même pour ces deux catégories de récepteurs,
qu'il y ait des constantes d'accroissement différentes, que la
sensation rouge s'élève plus vite que la sensation bleue, et que les
courbes des sensations arrivent à se croiser.
J. Martinet, qui a pensé découvrir dans les comparaisons d'in
tensités d'odeurs différentes un phénomène de cet ordre (la mé-
thylacétophénone dominant le linalol à faibles concentrations
et se trouvant dominée par lui aux fortes, avec un rapport cons
tant des quantités respectives des deux corps) a considéré
qu'il y avait là un équivalent du phénomène de Purkinje, qu'il
a formulé en termes de la loi fechnérienne 1. Si la variation dS de
la sensation est proportionnelle à la variation dx du stimulus,
mais inversement au niveau d'excitation déjà
atteint x, conformément à la loi de Weber :
dS = K ~
x
on a par intégration la loi de Fechner :
S = K log x + const.,
et en donnant à la constante d'intégration la forme K log c :
S = Klogî •
La constante c représente le niveau liminaire du stimulus
(car x = ceK et, pour S = 0 au départ du seuil, x = c), et K le
taux de croissance de la sensation.
Avec une valeur plus petite de c et de K la sensation du bleu
naît pour une stimulation plus faible, et l'emporte sur la sensation
du rouge quand celle-ci débute, puis l'accroissement plus rapide
du entraîne une prépondérance sur le bleu aux hauts n
iveaux du stimulus (voir figure 1).
On sait déjà que, pour les réceptions tonales, les égalisations
1. J. Martinet. Sur un phénomène olfactif analogue au phénomène
optique de Purkinje. Revue générale des Sciences, XLIV, 9, 1933, p. 261-264. ET PIÉRON. — LE PHÉNOMÈNE DE PURK.INJE 59 DURUP
de deux sons de hauteur différente à un certain niveau de stimu
lation ne valent pas à des niveaux moindres ou plus élevés, et
que la courbe de croissance de ces sensations auditives indépen
dantes comporte des constantes différentes pour chacune d'elles1.
Il n'est donc pas absurde de penser que les choses se passent
feien ainsi pour les récepteurs indépendants qu'implique la
théorie trichromatique dont le scheme général apparaît de plus
en plus comme valable.
Fig. 1.
Courbe théorique de l'accroissement de la sensation S (en ordonnée) pour des
stimuli croissants x (en abscisse), c* représente la valeur du seuil le
bleu, et cr pour le rouge.
Mais cela pose de graves questions au sujet du fondement de
l'intégration fechnérienne, à savoir : l'unité de l'échelon diffé
rentiel.
Si une sensation croît plus vite qu'une autre dans une cer
taine marge des stimulations, est-ce bien parce que la sensibilité
différentielle plus fine comporte dans cette marge un plus grand
nombre d'échelons, et l'échelon est-il bien l'unité générale
commune à toutes les sensations ?
C'est pour apporter quelque clarté dans ces importantes ques
tions que nous avons procédé à des recherches sur les égalisaphotométriques de lumières monochromatiques dans la
région fovéale et sur la valeur des échelons différentiels pour
ces lumières.
1. C,f, Kingsbury. A direct comparison of the loudness of pure tones.
Physical Review, 1927, XXIX, p. 588-600, 60 MEMOIRES ORIGINAUX
II. — LA MÉTHODE
Nous avons utilisé pour ces recherches un photomètre diffé
rentiel dans lequel l'image d'une source est projetée par deux
systèmes symétriques sur deux diffuseurs juxtaposés observé«
avec une lunette à oculaire, la régulation étant assurée, sur cha
cun des flux, dans une partie de son parcoure en rayons parallèles,
par un diaphragme en œil de chat. Des écrans Wratten traversés
par le flux total de la source avant division, ou par l'un et
l'autre des flux symétriques, de façon indépendante, per
mettent de réaliser des excitations monochromatiques (des
écrans d'albatrine servant en certains cas à réduire dans une
proportion connue la grandeur du flux).
Fig.. 2.
Schéma du Photopto mètre utilisé dans les expériences.
Les plages observées des diffuseurs se trouvaient réduites par
un diaphragme fixe placé devant les diffuseurs à l'extrémité
de la lunette.
Cejle-ci portait, derrière l'oculaire, une lame mince (lamelle
la plus fine pour préparations histoïbgiques) inclinée à 45°
reflétant, grâce à une fente dans la. paroi de la lunette, l'image
d'un point rouge, de position relative réglable par rapport à la
plage, et servant de point de fixation.
Une première série de déterminations furent faites à titre de
tâtonnements, avec emploi de lumières diverses ; on égalisait
ces lumières à différents niveaux, en faisant toujours des égali
sations croisées, et le nombre d'échelons perceptibles était em
piriquement établi depuis le seuil jusqu'au maximum d'éclaire-
ment compatible avec le dispositif, soit en faisant croître la
plage gauche jusqu'à ce qu'elle soit juste différend able de la
droite, puis la droite, puis la gauche et ainsi de suite, soit en
faisant croître toujours la plage gauche, ou la plage droite, et en Ëï MÉRO'N. — LE PHÉNOMÈNE DE PURKtNJË 61 ÖtiftUP
ramenant chaque fois l'autre plage à égalité apparente avant
de faire le nouveau pas.
Cette méthode donne des indications rapides, mais comporte
des causes d'erreur importantes, et les erreurs ne se compensent
pas.
Elle a servi à préciser le problème, et d'autre part elle n'a été
utilisée que pour des mesures faites avec une plage assez
grande (près de 2°), ne comportant pas limitation stricte à la
région fovéale.
Les expériences étaient faites dans un état constant d'adap
tation à un éclairement modéré (25 lux).
Des séries de mesures nombreuses ont été faites dans des
conditions plus étroites par l'un de nous, avec la plage initiale,
puis avec une plage de moindre étendue (de 48'), permettant
une investigation limitée à là fovea, en employant uniquement
les lumières rouge et bleue, et en mesurant avec précision le
seuil différentiel pour certains niveaux de stimulation.
Les mesures ont toujours comporté, pour la comparaison des
plages droite et gauche, une moyenne de déterminations croisées,
en raison d'une légère dissymétrie des flux dans l'appareil, et
de l'existence possible, qu'on n'est pas en droit de négliger,
d'une dissymétrie dans la sensibilité des champs rétiniens, d'une
« équation de position » signalée par Danjon l.
Sans entrer dans les détails de la technique qui seront donnés
avec l'exposé des résultats des recherches, signalons encore que
l'existence d'une myopie pour le bleu, du fait de l'aberration
chromatique, agissant sur les conditions d'observation de deux
plages hétérochromes rouge et bleue en rendant la dernière
plus ftoue, des essais ont été tentés, en plaçant devant l'oculaire
des lentilles divergentes, pour rendre symétriques les aspects
des deux plages, qui ne peuvent jamais être nettes l'une et
l'autre dans une observation simultanée, en adoptant en somme
un flou équivalent.
Il y a là un point que paraissent avoir négligé les astronomes
dans leur étude de la photométrie stellaire, en particulier Dan-
3e 1. année, La photométrie 1932, p. 16-28. du point Danjon lumineux. attribue Réunions cette 'dissymétrie de V Institut aux erreurs d'Optique, de
jugement, n'y voyant pas de cause physiologique possible, du fait que, dans
les deux yeux, le champ droit ou le champ gauche est favorisé chez un sujet
donné. C'est oublier que les deux champs droits des yeux aboutissent à l'h
émisphère gauche et les deux chumps gauches à l'hémisphère droit, ce qui
comporte uriu possibilité de dissymétrie physiologique, analogue aux autres
dissymétries sensorielles. MÉMOIRES ORIGINAUX ê£
jon, dans son intéressante étude, dont nous reparlerons encore,
de la comparaison des étoiles bleues et rouges 1.
III. — DÉTERMINATIONS APPROXIMATIVES
DES COURBES DE SENSATION DANS UNE RÉGION
JUXTA-FOVÉALE
Des déterminations directes de courbes de sensation par
échelons entre le seuil et le maximum possible ont été faites
en lumière blanche, rouge (avec écran 70 Wratten), bleue
(écran 48) et verte (écran 74).
Dans tous les cas les courbes obtenues se sont montrées très
régulières, mais, d'une épreuve à l'autre, les constantes des
courbes ont varié, donnant, pour une certaine marge d'excita
tion, des nombres d'échelons un peu différents.
Nous donnons ci-dessous les valeurs moyennes obtenues, en
mesurant chaque fois les échelons en unités liminaires (la valeur
de l'ouverture en mm2 de l'œil de chat pour le seuil absolu r
eprésentant l'unité).
Mais, dans ces déterminations alternatives droite et gauche,
en raison de la dissymétrie de l'appareil, la série des échelons
droits doit être séparée des échelons gauches.
I
Lumière rouge Lumière blanche Lumière verte Lumière bleue ins
Échelc
Ech. Ech. Ech. Ech. Ech. Ech. Ech. Ech.
droits gauches droits gauches gauches droits gauches droits
0 1 1 1 1
1 1,80 2,38 1,98 1,90
2 3,18 3,84 3,42 3,82
3 5,31 6,84 4,60 6,36
4 7,52 7,40 6,25 11,10
5 10,14 10,68 8,26 13,60
6 12,97 15,0 9,62 20,60
7 18,20 21,66 12,62 24,20
8 26,27 22,0 15,14 32,72
9 30,16 32,5 18,22 38,64
10 36,0 36,5 21,75 52,40
11 43,60 48,0 25,0 61,15
12 51,35 55,5 29,82
13 68,0 32,44 75
14 77,0 38
15 90,2 44,15
Op."
1. eu. ET PIÏÎRON. — LE PHENOMENE DE PURKINJÈ êà DURUP
Les données paraissent indiquer une sensibilité différentielle
plus fine pour le rouge, plus grossière pour le bleu, interméd
iaire pour le vert (avec valeurs très voisines en lumière verte
ou blanche).
En fonction d'éclairements croissant régulièrement, la sensa
tion rouge, en unités d'échelons, correspondant à l'intégration
fechnérienne, croîtrait le plus vite, et la sensation bleue le plus
lentement, et ceci serait en accord avec un phénomène de Pur-
kinje fovéal interprété par l'individualité des constantes
propres des récepteurs chromatiques indépendants.
Voyons maintenant ce que donnent des égalisations hétéro-
chromes. Une première série nous donne pour des niveaux fixes
de lumière blanche dans la plage droite les niveaux suivants des
éclairements vert, rouge et bleu (toujours exprimés en unités
physiologiques liminaires).
Lumière blanche Lumière verte Lumière rouge Lumière bleue de comparaison
1 1 1 1
4,59 6,25 5,16 6,25
18,36 17,16 11,93 25,0
41,32 22,34 70,16 43,18
73,67 75,93 33,85 110,2
114,8 44,04 104,3
Conformément à ce qu'on pouvait attendre, la lumière verte
garde, par rapport à la lumière blanche, le même niveau et
s'accroît parallèlement, tandis que le rouge croît plus vite et le
bleu moins vite.
Si l'on utilise les courbes dessinées des échelons de sensation,
en interpolant, on trouve que les correspondances, en échelons,
restent satisfaisantes.
En comparaison hétérochrome directe, de bleu et de rouge,
de vert et de bleu, de vert et de rouge, la même constatation
peut être faite.
D'une façon générale, ces données paraissaient impliquer que
les niveaux de sensations, tels qu'ils étaient déterminés par
confrontation directe à différents niveaux de stimulation étaient
conditionnés par le nombre des échelons différentiels, et en
somme il pourrait y avoir un phénomène de Purkinje qui tiendrait
à la moindre sensibilité différentielle du système récepteur en
lumière bleue. .
i
64 MÉMOIRES ORIGINAUX
Lumière rouge Lumière verte Lumière bleue (a) Lumière bleue (6) de comparaison
1 1 1 1
1,56 1,49 1,20 1,92
6,25 7,11 6,14 7,43
16,90 27,94 14,06 32,73
25,0 34,68 61,13 60,61
39,06 44,44
Lumière bleue de comparaison Lumière verte
1 1
2,05 2,77
8,18 8,71
18,41 16,0
32,73 25,0
51,14 41,53
En était-il bien ainsi, c'est ce qu'il fallait vérifier de façon
plus précise.
Tout d'abord le phénomène se retrouve-t-il lorsqu'on s'assure,
grâce à une plage moindre, que la fovea seule est en jeu, et
quelle valeur a le de Purkinje obtenu dans nos
conditions d'observation par rapporta celui qui peut tenir à une
intervention prédominante dés bâtonnets ?
D'autre part, une mesure plus précise des échelons différentiels
et des seuils de base, dont l'importance est fondamentale, per-
mettra-t-elle de vérifier avec certitude l'égalisation des n
iveaux confrontés évalués en unités fechnériennes d'échelons
différentiels ?
IV. — DONNÉES METTANT EN ÉVIDENCE
L'INFLUENCE DES BATONNETS DANS L'EMPLOI
DE LA PLAGE JUXTA-FOVÉALE
L'expérimentation dans la région fovéale entièrement dé
pourvue de bâtonnets est difficile ; une grande précision de
fixation est nécessaire, avec perception nette d'un point rouge,
et d'autre part la plage doit être assez petite pour rester limitée
à' la fovea, môme au cours des minimes fluctuations, inévitables,
de la fixation. DURUP ET PÏÉRON. — LE PHÉNOMÈNE DE PURKINJE 65
Pour des raisons de commodité, la plage utilisée, atteignant
l°50'j était un peu grande, et dans ces conditions on pouvait se
demander si les bâtonnets, même peu nombreux, qui pouvaient
être intéressés par l'excitation à la périphérie de la plage n'i
ntervenaient pas dans le phénomène de Purkinje.
Au lieu de faire les mesures avec adaptation à un éclairement
moyen (25 lux), des déterminations rapides d'égalisation furent
effectuées dans l'adaptation complète (40 minutes) à l'obscurité.
Or l'accentuation notable du phénomène de Purkinje qui en
fut la conséquence montra bien l'influence des bâtonnets inté
ressés par l'excitation.
Voici les valeurs obtenues, pour une série de niveaux de la
lumière rouge prise comme étalon de comparaison, des grandeurs
de stimulation de la lumière bleue, après adaptation à l'obscur
ité, et, à côté, de celles que nous avons données plus haut, cor
respondant à une adaptation à un éclairement modéré ; toutes
les valeurs sont données en unités physiologiques, les valeurs
liminaires étant faites égales à 1.
r ... Lumière bleue (écran 48)
Lumière ronge (écran 70)
de comparaison
adaptation à l'obscurité adaptation à 25 lux
1 1 1
— 1,3 1,23 — 1,56 1,20
— 5,2 11,0
— 6,25 6,14
11,7 64,7
— 14,06 32,73
20,8 135,7
25,0 61,13
32,4 259,0
46,7 400,0
Pour un niveau correspondant à 25 fois la valeur liminaire
pour le rouge, la lumière bleue doit atteindre environ 60 fois la
valeur liminaire dans l'adaptation à l'éclairement modéré, et
environ 180 fois (ou 3 fois plus), en interposant, dans l'adapta
tion à l'obscurité.
Plus on favorise l'intervention des bâtonnets dans l'impression
lumineuse, plus on accroît le phénomène de Purkinje.
Si l'on procède à des déterminations avec de grandes plages,
ou avec des plages de même grandeur placées dans la périphérie
(la distinction des deux demi-plages n'étant toutefois possible
l'annék »sycbou>giqub. xxxiii. 5

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