Recherches sur le papillotement. La dualité de la vision aux brillances élevées - article ; n°1 ; vol.38, pg 1-21

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L'année psychologique - Année 1937 - Volume 38 - Numéro 1 - Pages 1-21
21 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 : vendredi 1 janvier 1937
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Y. Le Grand
E. Geblewicz
I. Recherches sur le papillotement. La dualité de la vision aux
brillances élevées
In: L'année psychologique. 1937 vol. 38. pp. 1-21.
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Le Grand Y., Geblewicz E. I. Recherches sur le papillotement. La dualité de la vision aux brillances élevées. In: L'année
psychologique. 1937 vol. 38. pp. 1-21.
doi : 10.3406/psy.1937.5499
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1937_num_38_1_5499CANN PSYCHOLOGIQUE
TOME XXXVIII
MEMOIRES ORIGINAUX
RECHERCHES SUR LE PAPI LOTEMENT
LA DUALIT DE LA VISION AUX BRILLANCES LEV ESi
Par Yves LE GRAND et Eugène GEBLEWICZ
Dans une série de recherches sur la vision latérale en régime
papillotant nous avons observé certains effets nouveaux qui
nous paraissent de nature fournir quelques renseignements
sur le mécanisme complexe de la sensibilité lumineuse grâce
la dissociation ils effectuent entre la vision des brillances
et celle des couleurs
Nous avons décrit ces effets dans un mémoire récent2
auquel nous renvoyons pour ce qui concerne appareillage
et le détail technique des expériences ici nous nous efforce
rons surtout interpréter nos observations en les rapprochant
des données connues de optique physiologique
LA DUALIT TINIENNE CLASSIQUE
Depuis Von Kries et Parinaud on admet la dualité
anatomique de la rétine humaine cônes et bâtonnets cor
respond une dualité fonctionnelle rétine de jour et rétine de
nuit adaptation obscurité opère par accumulation
Travail du Laboratoire de Physique appliquée du Muséum national
Histoire naturelle et du Lab ralo re de Physiologie des Sensations du
Collège de France
LE GRAND et GEBLEWICZ Opî. XVII 1938 257
ANN PSYCHOLOGIQUE MEMOIRES ORIGINAUX
de pourpre dans les bâtonnets dont importance devient
prépondérante de ce fait les bâtonnets ainsi sensibilisés ont
une courbe de réponse en fonction de la longueur onde dif
férente de celle des cônes où le phénomène de Purkinje
Tout cela est bien connu Par contre certaines propriétés de&
courbes de visibilité le sont moins et comme nous en aurons
besoin dans ce qui suit nous allons les étudier rapidement
Les courbes de visibilité ont pour abscisses les longueurs
onde et pour ordonnées des quantités inversement propor
tionnelles aux énergies monochromatiques nécessaires pour
atteindre un niveau donné de brillance Aux niveaux bas
il adapté obscurité ne per oit plus de différences de
couleur et égalisation des brillances est facile Il en est
plus de même aux niveaux élevés la photométrie hétéro-
chrome précise est alors possible que par des artifices
méthode pas pas ou flicker)
Deux courbes de visibilité sont classiques La première
correspond ce que nous appellerons les conditions standards
champ photométrique de de diamètre apparent bril
lance de quelques bougies par mètre carré adaptation diurne
partielle Pour cette courbe de visibilité standard Vg on
adopte universellement les valeurs proposées par Gibson et
Tyndall1 nous les avons transcrites dans le tableau
colonne en fonction de la longueur onde colonne
La courbe Vs passe par un maximum pour 555 et le fac
teur de visibilité correspondant est par convention unité-
Le second cas est celui de adaptation nocturne la courbe
de visibilité correspondante été déterminée par divers
auteurs et notamment par Weaver2 le champ photométrique
doit posséder un grand diamètre apparent une dizaine de
degrés et une faible brillance de ordre de IO4 bougie par
mètre carré ou même moins La courbe de visibilité noc
turne n présente un maximum vers 513 le facteur cor
respondant étant unité par convention Nous avons trans
crit les valeurs de Weaver au tableau colonne
examen du tableau suggère les remarques suivantes
Indépendance des deux courbes Les courbes de visi
bilité standard et nocturne ont en gros la même forme mais
GIBSON et TYNDALL Bull Bur Stand. XIX 1923
131 Scientific Paper no 475)
WEAVER of Opt Soc. XXVII 1937 36 LE GRAND RECHERCHES SUR LE PAPILLOTEMENT
TABLEAU
Facteurs de visibilité standard Vs et de visibilité nocturne V
en tonction de la longueur onde
Vs Vn
00185 400 00004 4364
410 00012 0040 451.1
420 00040 0076 465.7
430 00116 0132 4788
440 0023 0212 4904
450 0038 0302 4985
460 0060 0406 5049
0091 470 0520 5110
489 0139 0650 5170
490 0208 0770 523G
500 0323 0900 5335
510 0503 0985 5463
520 0710 0960 5687
530 0862 0810 5829
540 0954 0683 5961
559 0995 0500 6102
56 0350 6226
570 0952 0228 6338
58 0870 6447 0140
590 0757 0083 6545
600 0631 0049 6635
610 0503 0030 6710
620 0381 00175 6796
630 0265 0010 6874
640 0175 000575 6950
650 0107 000315 7038
660 0061 00017 7130
670 0032 000087 7225
0017 000044 680 7321
690 00082 0.00021 7421
700 00041 0000105 7520
une transformation simple ne permet de déduire une de
itre Pour mettre ce fait en évidence nous avons calculé
ongueur onde définie par la condition
deux solutions possibles on prend celle qui place et
même côté du maximum sur les deux courbes Les nombres
ivés figurent au tableau colonne Toute transforma-
une courbe autre se traduit par une relation entre
quantités et ou encore entre et la différence ë-
JS avons dessiné sur la Heure la courbe donnent MEMOIRES ORIGINAUX
en fonction de sa forme compliquée ôte tout espoir une
loi simple de transformation En particulier hypothèse par
fois soutenue un filtre jaune produit par décomposition
du pourpre dont absorption superposée Vn donnerait Vs
est bien improbable
Mélange des deux courbes Toute combinaison linéaire
de Vg et de donne une courbe régulière sans point in
flexion supplémentaire Par suite lorsque dans une expérience
on obtient une courbe de visibilité contournée on ne peut pas
expliquer par une simple superposition de la vision des cônes
et de celle des bâtonnets il faut une hypothèse supplémen
taire telle que la déformation une des courbes par suite du
fonctionnement simultané LE GRAND RECHERCHES SUR LE PAPILLOTEMENT
II faut remarquer ailleurs que si la courbe nocturne
est très probablement propre aux bâtonnets comme le prou
vent ses relations avec absorption du pourpre la courbe
standard Vg est vraisemblablement pas due aux cônes seuls
mais représenterait la réponse un mélange de récepteurs
Cela ne change naturellement rien notre conclusion
Relation entre les courbes Malgré indépendance
expérimentale des courbes de visibilité Vg et Vn on peut éta
blir entre elles une relation théorique grâce une convention
indispensable en photométrie Soit une source de lumière
blanche choisie arbitrairement comme étalon énergie du
rayonnement elle émet se répartit dans le spectre suivant-
une loi qui lui est propre et telle que dans intervalle élé
mentaire compris entre les longueurs onde et
énergie émise ait pour valeur dX la quantité étant une
fonction de la longueur onde La brillance correspondant ai
cet intervalle sera dans les conditions standards
dB KV dX
désignant un facteur constant dépendant des unités em
ployées La brillance totale pour tout le spectre visible sera
B==K Ed
Pla ons maintenant devant la source un verre absorbant
neutre ne laissant passer une très faible fraction de
énergie émise et supposons il adapté cette fois obs
curité Pour intervalle élémentaire la brillance sera de la
forme
dB d
et la brillance totale
=Ka/
blanche Admettons et par pour convention lui seul on que ait pour égalité notre étalon de lumière
=aB
Une relation de ce genre est indispensable pour que les unités
photométriques soient définies tous les niveaux où la
relation
d == yV d MEMOIRES ORIGINAUX
Les quantités comparables ne sont donc pas les facteurs de
visibilité bruts Vs et Vn figurant au tableau qui sont tels
ue chacun ait unité pour maximum mais bien les quanti-
Lés Vs et
Le nombre dépend naturellement de étalon de lumière
blanche on pourrait choisir comme source le corps noir
une certaine température absolue la figure représente
dans ces conditions la relation entre et calculée partir
<ie la condition on pourrait aussi choisir une des sources
fondamentales de la colorimetrie1 auxquelles correspondent
pour les valeurs 181 126 et 110
Le raisonnement par lequel nous avons démontré la rela
tion suppose que la brillance totale tsnt diurne que noc-
tuine est la somme des brillances élém< ntaires des inter
valles spectraux cela revient admettre chaque niveau la
loi addition des brillanLes dite loi Abney Réciproque-
incnt la vérification expérimentale de serait une confir-
Jnation de cette loi est ce que nous avon réalisé de la fa on
-suivante nous avons mesuré sur nous deux le facteur Vg
pour toute i;ne série de longueurs onde en égalisant au
ilicker diverses lumières monochromatiques avec de la lumière
blanche dont la température de couleur était voisine de 5.300
absolus on verra plus loin la raison de ce choix puis nous
avons mesuré les quantités Vn par comparaison directe
<ie ces lumières monochrom- tiques et de la lumière bien -he
convenablement affaiblies Connaissant autre part la fonc
tion pour la source utilisée nous avon calculé les deux
termes de la relation ils sont égaux la limite de pré
cision des mesures
II LE PAPILLOTEMENT EN VISION LAT RALE
Le passage de adaptation diurne adaptation nocturne
révèle une dualité fonctionnelle dont on rend compte par les
<leux types de récepteurs rétiniens Le genre de dualité que
noir au Voir point par de exemple solidification du ïëèî platine ïOpt. qui est XV étalon 1936 de brillance 161 Le corps est
amalhcureuscment pas un étalon de lumière blanche acceptable LE GRA SD RECHERCHES SUR LE PAPILLOTEMENT
suggèrent les expériences que nous allons décrire présente
avec le type classique deux analogies
On ne observe en vision latérale et non en vision
fovéale Nous avons opéré constamment vers 15 du point
de fixation du côté opposé la tache aveugle en vision mono
culaire Cette région nous semblé favorable car elle est
eluolus
Fig Fadeur multiplicateur de 1a visibilité nocturne
en fonction de la température du corps noir choisi comme source étalon
assez périphérique pour que les zones parafovéales inter
viennent pas et cependant la vision des couleurs reste
bonne Mais cette région rétinienne est pas autrement pri
vilégiée et les phénomènes se produisent dans tout le champ
<le vision latérale autant on en peut juger
La dualité observée se manifeste par une disso
ciation de la vision des couleurs et de celle des brillances
<lana les conditions convenables une lumière monochroma- ORIGINAUX MOIRES
tique quelconque même rouge est per ue comme incolore
Mais une caractéristique essentielle de nos recherches et
qui les distingue des cas classiques de dualité est emploi
exclusif de état adaptation diurne travail dans une pièce
bien éclairée au début de après-midi et brillance des tests
de ordre de plusieurs centaines de bougies par mètre carré
en général
Nous obtenions le papillotement par rotation de disques
secteurs obturant les faisceaux lumineux qui éclairent les
tests les secteurs pleins et vides étaient de même largeur
si bien que pour une valeur moyenne de la brillance celle-ci
restait nulle pendant une demi-période et valait pendant
la suivante
Disparition du papillotement1
On sait que pour une plage et une brillance données le
papillotement existe plus au delà une certaine fréquence
critique de fusion Cette fréquence dépend de la région réti
nienne employée et de son état adaptation La fovea et la
rétine périphérique possèdent des fréquences critiques dif
férentes et en outre approche de la fusion ne présente pas
le même aspect pour des fréquences croissantes le sujet
impression il fixe la plage que est amplitude des
variations de brillance qui diminue et annule la fréquence
de fusion par contre en vision latérale est la
apparente du papillotement beaucoup plus faible que la fré
quence réelle qui paraît annuler
Pour les fréquences inférieures la valeur de fusion le
papillofcement subsiste indéfiniment en vision centrale en
vision latérale il cesse au bout un certain temps si il
reste bien immobile ce temps est autant plus long que la
fréquence réelle du papillotement est-à-dire le nombre
interruptions par seconde est plus faible Naturellement
le moindre mouvement fait réapparaître le papillotement
par excitation de régions nouvelles de la rétine
titre .exemple nous donnons dans le tableau II les
valeurs de en secondes mesurées sur un de nous pour deux
niveaux diiïérents de lumière blanche 310 et 16 bougies
par mètre carré pour la valeur moyenne de la brillance) en
LE GRAND CCIV 1937 1590 LE GRAND et
GEBLEWICZ R. CCV 1937 297 GRAND RECHERCHES SUR LE PAPILLOTEMENT LE
employant une plage circulaire de de diamètre dont le
centre est vu 15 du point de fixation Chaque nombre est
la moyenne de mesures
TABLEAU II
Temps de disparition du papillotement
== 310 b/m2 16 b/m2
33 264 18 144
10 31 310 160 16
12 28 336 14 168
14 23 322 11 154
167 20 334 98 163
208 15 312 56 117
248 128 320 36 90
292 344 118
333 10 333
417 82 342
50 54 270
583 42 245
On voit que le produit reste peu près constant pour
les fréquences qui ne sont ni trop basses ni trop voisines de
la valeur critique cela signifie que le papillotement cesse
au bout un même nombre interruptions nombre qui varie
avec la brillance 330 et 160 pour le sujet et les niveaux consi
dérés Pour un autre sujet les valeurs correspondantes sont
380 et 195
La fusion obtenue dans ces conditions présente un carac
tère singulier aspect de la plage lumineuse se modifie et
devient la fois grisâtre et brillant tout autre que aspect
stable obtenu au delà de la fréquence critique Ces change
ments apparence vont accentuer avec les lumières colorées
Perle de couleur
Si la plage lumineuse papillotante possède une dimension
suffisante au moins de diamètre apparent et une forte
brillance plus de 100 bougies par mètre carré) elle peut
perdre rapidement et complètement sa couleur on
observe en vision latérale cette disparition de la couleur se
produit dans des limites assez étendues de fréquence Ainsi
pour une brillance moyenne 200 b/m2 elle commence
se manifester vers la fréquence 15 par seconde elle est nette

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