Recherches expérimentales sur la marge de variation du temps de latence de la sensation lumineuse (par une méthode de masquage) - article ; n°1 ; vol.26, pg 1-30

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L'année psychologique - Année 1925 - Volume 26 - Numéro 1 - Pages 1-30
30 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 1925
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Henri Piéron
I. Recherches expérimentales sur la marge de variation du
temps de latence de la sensation lumineuse (par une méthode
de masquage)
In: L'année psychologique. 1925 vol. 26. pp. 1-30.
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Piéron Henri. I. Recherches expérimentales sur la marge de variation du temps de latence de la sensation lumineuse (par une
méthode de masquage). In: L'année psychologique. 1925 vol. 26. pp. 1-30.
doi : 10.3406/psy.1925.6233
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1925_num_26_1_6233L'ANNÉE PSYCHOLOGIQUE
rTOME XXVI
MÉMOIRES ORIGINAUX
RECHERCHES EXPERIMENTALES SUR
LA MARGE DE VARIATION DU TEMPS DE LATENCE
DE LA SENSATION LUMINEUSE
(par une méthode de masquage)
Par H. Piéron.
INTRODUCTION
On fait quelquefois appel, en psychophysiologie, à la notion
d'inhibition « rétroactive ». Par exemple une excitation lumi
neuse intense, consécutive à une excitation plus faible, dans la
même région de la rétine, masque la première. En réalité, la
notion de « rétroactivité », physiologiquement absurde, n'in
tervient que dans la mesure où l'on se représente l'esprit sai
sissant instantanément les phénomènes au moment où ils se
produisent, comme dans tous les exemples sur la perception de
la simultanéité invoqués au cours des discussions sur les théories
relativistes.
Mais, quand un stimulus aborde la périphérie de l'organisme,
il ne pourra susciter la réaction perceptive, au niveau de l'écorce
cérébrale, qu'après une série complexe de processus physio
logiques qui exigent un temps fort appréciable, et de longueur
variable dépendant de multiples conditions.
l'année psychologique, xxvi. 1 .
2 MEMOIRES ORIGINAUX
Le temps de latence de l'impression sensorielle commence à
être bien connu grâce à des recherches nombreuses, fondées sur
des méthodes différentes, qui s'adressent d'ailleurs surtout aux
sensations visuelles \
J'ai déjà donné un bref exposé de quelques-uns des princ
ipaux résultats des recherches que j'ai poursuivies en 1922-1923
sur la variabilité du temps de latence de la sensation lumineuse
en fonction de l'intensité excitatrice par la méthode du mas
quage 2. :ij *(3jj
C'est cette méthode que je vais décrire, avant de donner
l'ensemble des résultats, qui permettent d'aborder à nouveau
le problème du mécanisme de l'excitation lumineuse, méthode
fondée justement sur le phénomène de la pseudo inhibition
« rétroactive » : Si l'excitation forte consécutive à l'excitation
faible est seule perçue, c'est que, son temps de latence étant
moindre, elle provoque la réaction perceptive avant que la pre
mière ait pu le faire.
Si l'on [augmente progressivement l'écart d'intensité entre
ces deux excitations, on constate qu'elles sont, à un moment
donné, perçues l'une et l'autre* C'est qu'alors la réaction per
ceptive correspondant au premier stimulus était déjà déclen
chée quand la seconde s'est produite. La détermination de
l'intervalle maximum entre les deux stimuli pour lequel le
premier stimulus, d'intensité plus faible, est encore masqué
par le second, permet de mesurer la , différence des temps de
1. Les premières recherches, si on laisse de côté les inhibitions de percep
tions complexes étudiées par Baxt (Pf. A., IX), sont dues au bel effort
d'Exner, qui utilisa déjà la méthode du masquage (Cf. Chàrpentieh, in
Physique biologique, p. 857). J'ai consacré, depuis 1911 une série de travaux
à la question, par la méthode des temps de réaction (condensés dans deux
mémoires de V Année Psychologique : (t. XX, 1914, p. 17-96 et t. XXII, 1922,
p. 58-142). Fröhlich, depuis 1922, poursuit l'étude de 1' « Empfindungs zeit »
fondée sur le retard — spatialement mesuré — d'apparition d'une fente
lumineuse mobile, méthode qui se heurte à de graves objections (Cf. An. Ps.,
XXIV, p. 457). Hazelhoff et Helen Wiersma ont utilisé la méthode la plus
ingénieuse, consistant à mesurer le retard d'après le déplacement apparent
d'une excitation lumineuse brève projetée sut 'l'œil en mouvement (Cf. An. Pe.,
XXV, p. 532) ; malheureusement les recherches ont été insuffisamment
systématiques, et l'analyse n'a pas été poussée. Enfin le phénomène stéréos-
copique de Pulfrich permet de révéler une différence des temps de latence
dans les perceptions lumineuses des deux yeux, corrélative d'une différence
d'intensité des stimuli (Cf. An. Ps., XXV, p. 524, et dans ce volume XXVI,
le travail d'Engelking et Poos).
2. C. R. Ac. des Se, t. CLXXVI, 1923, p. 711 ; - C. R. Soc. Biologie,
t. LÏXXVIII, 1923, p. 689 et p. 746 ; Cf. An. »s.t XXV, p. 474 et p. 4?7. P1ER0N. RECHERCHES SUR LE TEMPS DE LATENCE 3 H.
latence, pour une différence donnée des intensités 1. C'est cette
différence qui, dans la méthode de Pulfrich, provoque l'effet
stéréoscopique quand l'excitation faible est reçue par un œil et
l'excitation forte par l'autre.
Dans des recherches de Stigler, le masquage se manifeste par
une action de contraste, la plage très lumineuse apparaissant
après la première plage et à son contact supprimant ou dimi
nuant la perception lumineuse de cette première plage (action
du métacontraste).
I. — LA MÉTHODE
Les recherches ont été faites avec le tachistoscope de Michotte
et des photoptomètres de Polack, comme l'avaient été mes
recherches précédentes, auxquelles je renvoie pour la descrip
tion des appareils 2.
Un point de fixation rouge (plage de 0,mm5 de diamètre d'un
photoptomètre placé à 35 centimètres de l'œil) est constamment
visible grâce au dispositif optique que j'ai décrit déjà et dont
le schéma est reproduit ci- joint (fig. 1). Le stimulus lumineux
destiné à être masqué par un stimulus consécutif est fourni
par une plage, de dimension réglable, d'un photoptomètre de
Polack (des écrans permettant, le cas échéant, de ne laisser
passer, de la plage lumineuse, qu'une catégorie ou une autre de
rayons monochromatiques). L'intensité lumineuse est réglée
en fonction du seuil, préalablement déterminé pour la région
étudiée de la rétine, à une distance donnée du point de fixation.
Les expériences étaient faites après adaptation préalable
de 40 minutes à l'obscurité et entre deux déterminations un
assez long temps de repos était laissé à la rétine. La plage était
1. Lorsque les stimuli affectent des régions voisines de la rétine au lieu
d'affecter la même région, ils sont perçus l'un et l'autre, mais le premier,
plus faible, est perçu le second (d'où une impression de mouvement du point
«xcité par le stimulus plus intense vers l'autre point), lorsque l'intervalle ne
dépasse pas une limite qui dépend du niveau de l'intensité la plus faible et
de la différence des deux intensités. Cet intervalle dépassé, les deux stimuli
sont simultanément perçus, puis, si l'intervalle est augmenté encore, l'ordre
réel de succession est enfin perçu. Quelques expériences ont été faites par
<îette méthode, qui m'a paru moins propre à fournir des données quantitatives
que celle du masquage où la perception est plus simple : Voit-on ou ne
voit-on pas le premier stimulus ?
2. Cf. An. Ps., XXV, p. 38-42 et p. 43-45.
ff BIBUOTHÊQUE
': H. PiERON
■•3. rue Serpenfe
•5006 F .
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4 MEMOIRES ORIGINAUX
située à 30 centimètres de l'œil gauche de l'observateur (muni
d'une pupille artificielle).
L'éclat maximum de cette plage pouvant être obtenu (avec
l'ampoule utilisée dans le photoptomètre) était de 75 millilam-
berts x.
Comme plage masquante, est utilisée une surface définie d'un
diffuseur placé devant une ampoule Argenta de 100 watts, à
une distance de 35 centimètres de l'œil. L'éclat de cette plage
était d'environ 2.750 millilamberts (plusieurs milliers de fois
supérieur à l'éclat liminaire pour une exposition d'égale durée).
R.d
Le tachistoscope de Michotte comportant deux disques à
ouverture réglable démasquant chacun une fenêtre placée devant
un prisme réfléchissant, d'où le faisceau lumineux est conduit
à l'œil, le disque de gauche se trouvait sur le parcours du fai
sceau du photoptomètre et le disque de droite sur le parcours du
faisceau de la plage masquante.
La durée du stimulus initial était réglée par l'ouverture angul
aire du disque de gauche, et celle du stimulus masquant —
toujours un peu plus brève, limitée aux deux tiers de la première
— par l'ouverture angulaire du disque de droite.
1. L'ampoule, à filament droit et court, donnait 6 bougies sous 16 volts et
était survoltée (à 18 volts). L'éclat maximum étant obtenu pour une ouver
ture du diaphragme de 100 millimètres carrés, il en résulte que, à chaque
millimètre carré d'ouverture du diaphragme correspondait un accroissement
d'éclat de 0,75 millilambert. PIEROIS. — RECHERCHES SUR LE TEMPS DE LATENCE 5 H.
Les deux disques pouvant jouer l'un par rapport à l'autre,
l'intervalle entre les deux stimuli était facilement réglé par la
variation de l'intervalle angulaire des fenêtres de chacun des
disques.
Une série d'expériences ayant été consacrée au masquage
d'accroissements localisés d'éclats, le premier photoptomètre
de Polack était utilisé pour fournir une plage lumineuse fixée
en permanence (carré de 10 millimètres de côté), sur l'image
de laquelle se superposait l'image de la plage du deuxième
photoptomètre exposée pendant le passage de la fenêtre du
disque de gauche du tachistoscope, puis l'image un peu plus
grande de la plage masquante exposée après un intervalle de
temps réglable pendant le passage de la fenêtre du disque de
droite. L'éclat de la plage permanente étant fixé !à un certain
niveau, on déterminait le seuil différentiel d'après l'éclat le plus
faible de la deuxième plage qui, pour une durée donnée d'expos
ition, permettait de percevoir un accroissement localisé de
l'éclat de l'image, et l'on réglait les différents éclats de cette
plage destinée à être masquée en fonction de la valeur liminaire
prise pour unité.
IL — LES RÉSULTATS NUMÉRIQUES
A. —r- Masquage d'une plage lumineuse fovéale en fonc
tion DE L'ÉCLAT, POUR UNE SURFACE ET UNE DURÉE CONS
TANTES DE STIMULATION.
Point de fixation rouge, tangent à la base inférieure de la
plage circulaire du photoptomètre (de 5 millimètres de dia
mètre) ; plage masquante carrée (de 10 millimè'res de côté).
Durée d'exposition de la plage du photoptomètre 19,7 <s
» masquante 15
Détermination du plus grand intervalle comportant la seule
perception du carré (par masquage du cercle lumineux) pour
des éclats croissants de la plage circulaire du photoptomètre,
évalués en multiples de l'éclat liminaire.
L'éclat liminaire (Eclat =1) correspond à une ouverture du
diaphragme de 4mm2,80 (l'éclat maximum correspondant à
une ouverture de 100 millimètres carrés).
Eclats 12 5 10 20
Intervalles (a) 173 120 78 67 58 6 MEMOIRES ORIGINAUX
Ainsi, entre une excitation liminaire et 'une excitation très-
intense, telle que le temps de latence ait pratiquement atteint
sa valeur minima, il y a une différence d'environ 0 sec. 17 r
qui donne la mesure de la marge réductible du temps de latence;
De cette marge on peut soustraire le temps d'action, qui est de
0 sec. 02 (durée de l'excitation lumineuse initiale) ; en effet, au
seuil, l'excitation ne naît qu'après cette durée, correspondant
à une phase d'absorption lumineuse, d'accumulation d'énergie,
en sorte qu'une réduction de durée, avec même intensité du
stimulus, entraîne la disparition de la sensation.
dEntre la sensation la plus faible et la plus forte, il y a une
différence de temps de latence d'environ 15 centièmes de s
econde ; le temps de latence peut se raccourcir de cette valeur,
et, dans cette marge, on peut obtenir, par une seule différence
d'intensité, un ordre des perceptions, dans le temps, inverse d&
l'ordre réel des excitations.
£pTa décroissance de cette différence des temps de latence au
fur et à mesure que croît l'intensité du stimulus le plus faible
ajune allure hyperbolique ; aussi une différence de 1 à 10 entre
deux stimuli ne donne-t-elle pas une égale des temps
de latence, maiîTune différence d'autant moindre que l'on uti-
lisVcfes stimuli plus éloignés du seuil ; la différence est maxima
quand le "stimulus le plus faible est juste liminaire. Entre un&
excitation au seuil et une excitation double, la différence dea
temps~de latence atteint près du tiers de la différence maxima x.
HH""'^' B. — Masquage en fonction |
ÎJ[de l'éclat, pour des durées variables du stimulus]
JMrAvec une durée constante du stimulus, nous avons admis
qu'il fallait déduire de la marge obtenue (intervalle maximum
1. Il en résulte que l'effet stéréoscopique de Pulfrich, qui est proportionnel
à la différence des temps de latence, n'aura pas même valeur pour un rapport
constant des intensités au niveau des deux yeux. D'après les recherches d'En-
gelking et Poos {Arch, für Opht., t. 114, 1924, p. 340) pour un rapport de 1 à
4, la différence des temps calculée était de 6,8 a et pour un de 1 à 16,
était de 10,6 <r dans l'adaptation à la clarté ; avec ce même {rapport [de 1 à 16-
la était de 25 <r dans l'adaptation à l'obscurité. Mais, pour que ces
chiffres prennent signification, il aurait fallu connaître le rapport de l'inten
sité la plus faible à l'intensité liminairej l£ niveau physiologique d'intensité,.
en particulier pour pouvoir comparer dans des conditions satisfaisantes l'effet
de l'adaptation. H. P1ER0N. RECHERCHES SUR LE TEMPS DE LATENCE ?
tolérant le masquage de la première excitation par l'excita
tion maximale) le temps pendant lequel agit la lumière.
En réalité les choses ne sont pas si simples, comme le montrent
les résultats obtenus dans la détermination de l'intervalle
limite de masquage pour des durées variables du stimulus (la
plage masquante étant exposée pendant un temps égal aux
deux tiers environ du temps d'action de la plage masquée).
Mêmes conditions expérimentales que dans l'expérience pré
cédente.
1° Durée d'exposition de la plage du photoptomètre. . . 11,8 a-
» masquante 8
Ouverture du diaphragme correspondant au seuil : 6mm2
(Eclat = 1).
Eclats 1 1,5 2 5 10 16 20
ta 165 138 125 74
Intervalles (a) ) b 193 149 126 82 75 67
( c ...... 19ô 102 86 7i
2° Durée d'exposition de la plage du photoptomètre.. . 39,7 a
» masquante 26
Ouverture du diaphragme correspondant au seuil : lmm2,64
(Eclat = 1).
5'
Eclats 1 2 2,5 10 SO 25 40 50 6a
Intervalles T«ja „u* (a) ni«-- j 1T7>3 132'6 109>2 74 66
3° Durée d'exposition de la plage du photoptomètre.. . 78,8 a
» masquante 52
Ouverture du diaphragme correspondant au seuil : lmm2,20
(Eclat = 1).
Eclats 12 5 10 20 50
Intervalles (<r) 212 126 90 75 65 60
4° Durée d'exposition de la plage du photoptomètre. . . 157,6 <r
» masquante 104
Ouverture du diaphragme correspondant au seuil : 0mm2,30
(Eclat = 1).
Eclats 1 2 5 10 20 50 300
Intervalles (a) .......... 205 126 102 90 75 60 44
5° Durée d'exposition de la plage du photoptomètre 197 <y
» masquante 118 8 MEMOIRES ORIGINAUX
Ouverture du diaphragme correspondant au seuil : 0,28™m2
(Eclat = 1).
Eclats 1 2 5 20 200
Intervalles (<t) 252 157 98 . 78 48
6° Durée d'exposition de la plage du photoptomètre .... 275 <x
» masquante.. 165
Ouverture du diaphragme correspondant au seuil : 0,25mm2
(Eclat = 1).
Eclats 1 2 S 10 20 50 400
122 Intervalles (a) 338 165 102 86 71 44
On voit qu'en augmentant la durée du stimulus lumineux
(ce qui permet d'atteindre le seuil pour des éclats de moins
en moins grands), on n'augmente pas d'une valeur égale la
marge de variation totale du temps de latence. Entre 1 et
15 centièmes de seconde, l'accroissement de la marge ne dé
passe pas 4 centièmes de seconde. Mais, si l'on continue à
augmenter, de 15 à 27 centièmes, le temps d'action de la
lumière, la marge de variation s'accroît alors d'une durée sen
siblement équivalente.
Ce sont là des faits à retenir pour les conséquences qu'on
en peut tirer au point de vue de l'interprétation du mécanisme
d'excitation.
C. — Masquage en fonction de l'éclat,
POUR DES SURFACES VARIABLES D'EXCITATION
Dans les déterminations précédentes, la surface de la plage
masquée est restée constante (78mm2 environ pour un cercle
de 5mm de diamètre). Quelle est l'influence du changement de
la surface d'excitation, le changement ayant pour effet de
modifier l'éclat de la plage correspondant au seuil de la sen
sation. C'est ce que permettent d'établir les séries suivantes
de déterminations ; avec des plages circulaires de différents
diamètres ont été obtenus les intervalles de masquage en fonc
tion de l'accroissement des éclats, avec diverses durées excita
trices.
1° Durée d'exposition de la plage du photoptomètre... 19,7?
» masquante 12
a) Surface circulaire de 5mm2 de diamètre (78mm2).

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