Sur la variation de VEnergie lumineuse et de l'acuité visuelle en fonction de la durée, à intensité apparente constante - article ; n°1 ; vol.30, pg 73-86

De
Publié par

L'année psychologique - Année 1929 - Volume 30 - Numéro 1 - Pages 73-86
14 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 : mardi 1 janvier 1929
Lecture(s) : 11
Nombre de pages : 15
Voir plus Voir moins

G. Durup
A. Fessard
IV. Sur la variation de VEnergie lumineuse et de l'acuité visuelle
en fonction de la durée, à intensité apparente constante
In: L'année psychologique. 1929 vol. 30. pp. 73-86.
Citer ce document / Cite this document :
Durup G., Fessard A. IV. Sur la variation de VEnergie lumineuse et de l'acuité visuelle en fonction de la durée, à intensité
apparente constante. In: L'année psychologique. 1929 vol. 30. pp. 73-86.
doi : 10.3406/psy.1929.4917
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1929_num_30_1_4917(Travail des Laboratoires de Physiologie des Sensations da Collège de
France et de Psychologie expérimentale de la Sorbonne).
IV
SUR LA VARIATION DE L'ÉNERGIE LUMINEUSE ET
DE L'ACUITÉ VISUELLE EN FONCTION DE LA
DURÉE, A INTENSITE APPARENTE CONSTANTE.
Par G. Durup et A. Fessard
Le problème du rôle joué par le temps dans l'évolution des
processus perceptifs suscite depuis longtemps l'activité des
chercheurs. En ce qui concerne le domaine visuel, notamment,
vers lequel l'intérêt du psychologue se dirige le plus volontiers,
où la technique de la limitation des durées est relativement
plus simple qu'ailleurs, on peut dire que les premières expé
riences datent presque des débuts de la psychologie
rimentale. Depuis, la méthode tachistoseopique, largement em
ployée, a permis de mettre en évidence de nombreux faits, mais
on peut remarquer que la plupart de ces travaux ont porté
d'emblée sur des phénomènes déjà très complexes, « appréhens
ion » de formes géométriques, de symboles (lettres, chiffres,etc),
de mots et de phrases, d'objets concrets, de figures et de ta- i
bleaux compliqués, etc.,. le psychologue montrant bien par là
son désir d'aboutir le plus vite possible à l'analyse des proces
sus mentaux supérieurs.
Or il ne faut pas oublier que les phénomènes périphériques
sont eux aussi, dans leurs premiers stades, sous la dépendance
du temps, en matière de vision plus nettement encore qu« dans
les autres domaines sensoriels ; ni que certaines qualités de la
perception visuelle, et en premier lieu l'intensité, se trouvent
déterminées au moins pour l'essentiel dès le niveau des pre- 94 MÉMOIRES ORIGINAUX
miers éléments récepteurs, tandis que les qualités d'un ordre
plus élevé dépendent surtout des centres supérieurs x.
Bien qu'en matière de perception la méthode analytique
ait ses dangers, il semble que nous soyons autorisés dans les
recherches tachistoscopiques à nous débarrasser du facteur
intensité, en l'amenant chaque fois par une compensation con
venable à un niveau apparent fixe — quelle que soit la
durée d'exposition — afin de mieux étudier l'influence du
temps sur les autres facteurs. C'est une pratique qui ne paraît
pas encore avoir été appliquée, bien que H. Piéron, dans ses
écrits 2, en ait depuis longtemps signalé l'intérêt3.
Pour prendre un exemple particulièrement simple, celui de
l'acuité visuelle mesurée par l'angle le plus faible sous lequel on
peut distinguer des traits parallèles équidistants, rappelons
qu'on observe une décroissance progressive de cette qualité
lorsqu'on réduit de plus en plus le temps d'exposition. Mais l'i
ntensité apparente change, et finit par diminuer : n'est-elle pas
le facteur fondamental, peut-être unique, de la baisse d'acuité,
puisqu'on sait d'autre part que l'acuité est une fonction de
l'intensité ? Dans le cas contraire, quelle est l'action propre du
facteur « temps », étudiée à intensité apparente constante ?
Nos expériences ont essayé de répondre à cette question. L'idée
de cette recherche nous a été donnée par le professeur H. Pié
ron lui-même, et c'est grâce ä ses conseils de chaque instant que
nous avons pu la mener à bien. Qu'il trouve ici l'expression de
nos vifs remerciements.
Avant d'entreprendre nos déterminations -d'acuité nous
devions établir, pour chaque durée d'exposition, l'intensité
réelle permettant de percevoir en durée brève une brillance
égale à celle d'une plage durable et constante.
1. N'insistons pas sur la question de savoir si certains caractères d'appa
rence complexe, relatifs à 1' « organisation » du champ visuel, sont, comme
le voudraient certains théoriciens, déterminés dès la périphérie. Pour l'inten
sité, la question ne semble pas faire de doute, chaque sens possédant à ce
point de vue des caractéristiques temporelles spéciales. D'ailleurs des expé
riences» (Adrian) ont montré que la fréquence des courants d'action dans le
nerf optique évoluait suivant une loi analogue à celle de l'intensité apparente.
2. H. Piéron, Les Problèmes psychophysiologiques de la Perception du
Temps {An. Ps.> XXIV, 1923, p. 1-25).
3. Par exemple, dans un travail récent, Wever {Am. J. of Ps., XXXVIII,
2, 1957, p. 194-226) décrit le développement, en fonction du temps, des divers
attributs perceptifs de figures simples : hétérogénéité, clarté, saillie, forme, etc.,
mais il ne se demande pas si la clarté apparente ne conditionne pas en partie
les autres phénomènes. ET FESSAUD. SUR LA VARIATION DE l'ÉNERGIE LUMINEUSE 75 DURUP
L'influence de la durée sur l'intensité apparente a déjà donné
lieu à un certain nombre de travaux dont le résultat le plus
remarquable a été la constatation d'une onde de prééquilibre
pendant laquelle le niveau final se trouvait momentanément
dépassé. Pour ne citer que les recherches les plus importantes
sur la question, rappelons que Broca et Sulzer 1 ont découvert
le phénomène, dont l'allure a ensuite été étudiée dans différentes
conditions par Bills 2, Kleitman et Piéron 3, W.-H. Stainton 4.
Tous ces auteurs ont spécialement envisagé l'établissement
de la sensation lumineuse (à intensité réelle constante par
conséquent) tandis que dans notre cas c'est l'intensité appa
rente qui devait ne pas changer. La courbe à construire, que
nous appellerons courbe de compensation (nous compensons à
l'aide de variations d'intensité ce que nous perdons — ou ce que
nous gagnons — en diminuant la durée) est donc différente des
courbes établies jusqu'ici, bien qu'étroitement apparentée à
elles 5.
Cette nouvelle représentation du phénomène a des avantages
particuliers. Outre son utilité pour faire connaître la compens
ation convenable d'intensité, elle conduit directement à la
courbe de l'énergie nécessaire pour provoquer une brillance
apparente constante. A notre connaissance, de telles courbes
d'énergie n'ont encore été publiées que pour l'intensité limi
naire. On sait qu'à ce niveau, la loi de Bloch (constance de
l'énergie), puis celle de Blondel et Rey (croissance linéaire) ont
été successivement proposées. En laissant de côté les temps
extrêmement courts, peu accessibles à l'expérience, et pour
lesquels il semble que l'énergie passe par un minimum (Grijns
et Noyons, H. Piéron) on trouve que l'allure véritable de là
courbe des énergies liminaires est d'abord celle d'une parabole
(loi de Piéron) 6. Nous nous proposons de voir ce que devient
cette loi lorsqu'on opère à un niveau supra-liminaire fixe, r
eprésentant un multiple constant du seuil.
Si nous envisageons maintenant les travaux relatifs à l'acuité
visuelle, nous en trouvons un grand nombre qui étudient la
variation de l'acuité en fonction de la brillance pour un temps
1. Broca et Sulzer, C. R., 134, 1902 ; 137, 1903.
2. M.-A. Bills, Ps. Rev. Mon., XXVIII, 5, 1920.
3. Kleitman et Piéron, An. Ps., XXV, 1924, p. 34.
4. W.-H. Stainton, J. of Opt. Soc. of Am., XVI, 1, 1928, p. 26.
5. Théoriquement la courbe de compensation pourrait Se déduire d'un ré
seau complet de courbes d'établissement.
6. H. Î>iéron, C. R., CLXX, 1920, p. 527 ; GLXXV, 1925, p. 818. % MÉMOIRES ORIGINAUX
d'exposition non limité. Citons seulement pour mémoire les
recherches de König (1897), de Roelofs et Zeeman, qui about
issent à une courbe en forme d'S, et l'interprétation ingénieuse
qu'en a donnée récemment Hecht 1 2.
L'influence de la limitation des durées sur l'acuité visuelle ne
paraît avoir été abordée que par Broca et Sulzer. Dans une
première série d'expériences, ces auteurs, ayant progressivement
réduit la durée de présentation (sans compenser les variations
d'intensité apparente) ont constaté une diminution corrélative
de l'acuité, suivant une courbe régulière dépourvue d'ondulation
de prééquilibre.
De cette absence de parallélisme entre la courbe d'intensité
apparente et la courbe d'acuité ils ont déduit, sans d'ailleurs
préciser le rôle propre du temps, que l'acuité « n'était pas.liée
uniquement à la grandeur de la sensation ».
Dans une deuxième série d'expériences, l'intensité était
chaque fois ajustée de manière à permettre une acuité cons
tante (égale à 1). Dans ces conditions, B. et S. ont trouvé que
le produit \t restait sensiblement le même, d'où leur conclusion
que « la perception des formes simples nécessite une quantité
d'énergie lumineuse déterminée ».
B. et S. ont encore étudié l'influence du temps (sans compens
ation de l'intensité) sur la perception de formes géométriques,
de lettres, etc., ce qui leur a permis de constater que « la r
econnaissance d'un V ou d'un T exige l'admission de la lumière
pendant un temps 20 fois plus long que la distinction pure et
simple des traits qui le composent ». Ce résultat montre bien que
nous touchons ici à des phénomènes beaucoup plus complexes,
rentrant dans la catégorie de ceux qu'étudie généralement le
psychologue, avec les méthodes tachistoscopiques qui lui sont
familières. Nous ne nous étendrons pas davantage sur ce point,
puisque nous nous sommes bornés à considérer la discrimina
tion visuelle sous son aspect le plus simple, mais il est évident
que notre méthode de compensation pourrait s'appliquer à
toute autre investigation de ce genre.
Enfin, à côté de l'analyse des complexes perceptifs spatiaux,
on peut envisager celle des temporels, pour laquelle
1. S. Hecht, J. of Gen. PhysioL, XI, 3, 1928, p. 255-281.
2. C'est seulement à partir d'éclats assez faibles que commence à se manif
ester la baisse de l'acuité. D'après Haas et Couvreux (Arch. d'Ophtalm. , XLIV,
9, 1927, p. 546-559) la variation commencerait à devenir rapide au-dessous
de 3 millièmes de bougie par cm2 environ. l' ET FESSARD. — SUR LA VARIATION DE DDRIJP ENERGIE LUMINEUSE 77
il serait également avantageux de compenser les variations
d'intensité, ainsi que le fait déjà remarquer H. Piéron dans sa
revue des Problèmes de la Perception du Temps. Au cours de
nos expériences, nous avons été amenés par hasard à faire, en
ce qui concerne l'appréciation des durées, plusieurs observat
ions dont nous dirons aussi quelques mots.
En résumé, les résultats que nous communiquons se rapportent
à trois ordres de questions :
1° Énergie lumineuse assurant pour chaque durée une intens
ité apparente constante.
2° Perception des durées dans les conditions indiquées.
3° Influence propre du temps sur l'acuité visuelle.
Après une description des appareils et de la méthode, nous
présenterons séparément ces trois points.
Dispositifs. — Le système optique employé, permettant
d'observer deux plages juxtaposées et un point de fixation,
est figuré et décrit dans un article de H. Piéron auquel nous
renvoyons le lecteur 1.
Chacune des deux fenêtres symétriques reçoit le faisceau
d'une plage, et un prisme le renvoie perpendiculairement. Le
point rouge servant à la fixation est transmis par l'ouverture
gauche proche de l'oculaire. La plage constante est fournie par
un photoptomètre de Polack. La variable est celle d'un
dispositif à œil de chat dont nous avons préféré après vérifica
tion ne pas utiliser le diaphragme. Celui-ci étant constam
ment ouvert au maximum, nous avons réglé l'éclat à l'aide
d'un nombre variable de lames de verre identiques, chacune
absorbant les. 0,045 du faisceau incident.
La plage variable est démasquée durant le temps voulu au
moyen d'un disque du tachistoscope de Michotte, dont un seul
écran est utilisé, sur 46° au maximum. La rotation est assurée
par un moteur de Boulitte, à vitesse constante, souvent con
trôlée. La vitesse utilisée est d'un tour en 1,595 seconde, soit
4,43 a par degré, et, pour les expériences à temps long, un
tour en 5,445 secondes, soit 15,13 u par degré.
Le système optique est muni d'une pupille artificielle de
1 millimètre de diamètre, ainsi que d'une lentille convergente
d'une dioptrie, destinée à supprimer l'accommodation. Les
plages se présentent comme le montre la figure 1. Chacune a
1. Kleitman et H. Piéron, Recherches sur l'établissement de la sensation
lumineuse (An. Ps., XXV, 1924, p. 34-84). 78 MEMOIRES ORIGINAUX
une surface d'environ 0,97 cm2 et se trouve à 114 centimètres
de l'œil, compte tenu du trajet dans le. système optique, II s'agit
donc de vision exclusivement centrale, comme le montre la
figure, où un ponctué indique les limites du champ de la fovea.
L'intensité la plus forte utilisée (plage sans verre absorbant),
mesurée à l'aide d'un luxmètre récemment contrôlé, fournit un
éclairement de 36,5 lux (± 1,5) à une distance de 10 centimètres,
ce qui correspond à environ 3,75 millibougies par cm2. L'intens
ité de la plage constante est les 0,63 de l'intensité précédente
(la comparaison fut faite au moyen d'un disque à secteurs évi-
dés). Il faut 10 verres (0,95510 = 0,63) devant la plage variable
pour l'égaliser à la plage constante, dont la brillance vaut par
conséquent 3,75 x 0,63, soit 2,36 millibougies par cm2.
Fig.
L'intensité debase a été vérifiée à chaque séance.Les variations
notables correspondaient à celles du secteur alternatif dont on
mesurait le voltage à l'aide d'un oscillographe de Dubois em
ployé comme voltmètre. L'expérience nous a montré que la
précaution n'était pas inutile, la diminution d'éclat atteignant
exceptionnellement près de 50 % certain jour d'orage.
Nous travaillions l'aprés-midi, entre 15 et 19 heures. Toutes
nos observations furent faites de l'oeil droit, adapté à une obs
curité incomplète.
Méthode. — Au moment de procéder aux comparaisons,
l'expérimentateur, ayant auparavant fixé le temps d'exposi
tion, place devant la plage un nombre variable de verres et le
sujet exprime son jugement après un grand nombre d'essais ET FESSARD. SUR LA VARIATION DE ^ENERGIE LUMINEUSE 79 DÜRÜP
Pour les comparaisons définitives, la plage fixe n'est démarq
uée que pendant quelques secondes, afin d'éviter l'influence
de la fatigue.
Chacun de nous est pris alternativement comme sujet et
ignore les manœuvres de l'expérimentateur, qui effectue dans
un ordre quelconque les mesures projetées, voire d'autres à son
gré. Le repos de chaque sujet est suffisant pour qu'il ait l'im
pression de percevoir nettement. Un entraînement de plusieurs
jours a été nécessaire pour une adaptation assez constante de
l'attitude perceptive dans des conditions inhabituelles, diffi
ciles : maintien de la fixation, relâchement de l'accommodation,
comparaison d'une plage brève avec une plage fixe.
A chaque expérience, surtout au début des premières séances,
chacun de nous avait d'abord l'impression que la plage brève,
reconnue égale à l'autre lors d'une séance antérieure, était nette
ment plus sombre. Puis, en poursuivant l'effort d'observation,
avec périodes de repos, la plage brève paraissait de plus en
plus brillante, jusqu'à dépasser parfois l'autre.
Quelles causes supposer ? Que les meilleures conditions d'ob*
servation ne peuvent être réunies d'emblée ? Hypothèse peu
conforme aux expériences d'acuité, où le premier essai eut
parfois le plus de succès. Mais on peut invoquer la période
finale de l'adaptation à l'obscurité, ou encore l'entraînement
à concentrer l'attention sur un éclat bref. Il est inévitable que
la comparaison de brillance entre une plage fixe et une plage
brève soit influencée par des facteurs centraux et que la réaction
perceptive à une situation tout à fait inhabituelle se montre
variable pendant un certain temps.
Malgré ces premières difficultés, les résultats obtenus ont
montré dans l'ensemble une cohérence satisfaisante. Les diffé
rences entre D et F étaient constamment supérieures aux varia
tions d'un même sujet. Chaque valeur utilisée résulte de plu
sieurs mesures dont on a pris la moyenne.
Résultats. — L'intensité de la plage brève (par cm2, soit la
brillance réelle) est donnée, en fonction du temps, dans la table
suivante et dans la figure 2. Pour chaque cette intensité
est telle que la plage est jugée aussi brillante que celle d'intensité
constante (2,36 millibougies par cm2). ,
MEMOIRES ORIGINAUX
Sujet D Sujet F
Temps Intensité en Energie Temps Intensité en Energie
en a I x l en <j milliboagies I x * milliboagies
18,8 70,5 14,4 3,75 54 3,75
3,42 22,2 76 17,7 60,5 3,42
80 3,12 25,7 3,12 20,8 65
28,8 82 24,4 2,85 69,5 2,85
69 32,3 84 26,6 2,60 2,6
36,7 2,36 86,5 30,1 2,36 71
47 101 32,3 2,15 69,5 2,15
37,6 57,6 1,97 113,5 1,97 74
1,80 88,6 1,8 159,5 42,1 76
119,5 196 66,5 1,50 100 1,64
139,5 1,56 218 88,6 1,30 115 ,
1,24 159 128,5
150 1,24 186
160 262 173 1,30 1,64 225
200 352 200 1,36 272 1,76
230 1,64 377 230. 1,33 305
300 1,68 504 300 1,30 390
340 442 340 571
1.260 700 1,50 1.050 700 1,8
00 00 00 ao 2,36 2,36
Les valeurs sont présentées en trois groupes. Le premier
groupe va jusqu'au temps pour lequel la plage est vue aussi
brillante que si elle était fixe ; les temps plus courts exigent
une augmentation de l'intensité réelle.
Le deuxième groupe correspond au dépassement du niveau
d'équilibre de la sensation. On a vu que la courbe d'établiss
ement de la sensation lumineuse en fonction du temps — courbe
à intensité réelle constante — ne peut se déduire de la nôtre.
Cependant notre temps optimum (140 a pour chacun de nous)
est aussi celui de la courbe d'établissement qui a pour niveau
maximum (sommet de l'ondulation de Broca et Sulzer) 1,58
pour D ou 1,24 pour F.
Le troisième groupe de mesures correspond au retour vers
le niveau d'équilibre ; toutefois entre 200 et 340 a, pour chacun
de nous, les intensités décroissent légèrement, ce qui correspond
peut-être à une deuxième ondulation de prééquilibre (déjà
signalée par quelques auteurs).
Si le temps optimum (exigeant le minimum d'intensité- de
stimulus), est environ le même (140 a) pour nous deux, il en est
autrement du temps pour lequel la plage est vue aussi brillante DURUP ET FESSARD. SCR LA VARIATION DE L'ÉNERGIE LUMINEUSE 81
qu'en exposition durable : 37 er pour D et 30 er pour F, ce qui
correspond à une ondulation de prééquilibre moins ample
chez D que chez F.
r;
loo
0,5 Jlm-ps en CT
Fig. 2. — Courbes donnant, en fonction du temps, à intensité apparente
constante : l'intensité de la plage, l'énergie lumineuse et l'acuité visuelle.
En D' et F', courbeâ de l'acuité à intensité réelle constante. Les courbes de
D sont en ponctué, celles de F en trait plein.
Variation de l'énergie. — De nos courbes d'intensité se dé
duisent celles d'énergie, qui donnent en fonction du temps
l'énergie provoquant une brillance apparente constante (2,36 mil-
iibougies par cm2).
Nous retrouvons l'allure précisée par H. Piéron pour l'énergie
liminaire : croissance parabolique puis sensiblement linéaire.
Mais la parabole, au lieu de s'étendre jusqu'au temps d'environ
3 secondes, s'arrête vers 35 <r pour chacun de nous. La variation
parabolique correspondrait donc à un domaine*!imité non par
certains temps, mais peut-être par des énergies déterminées.
Si on prolonge théoriquement nos paraboles jusqu'à l'origine
l'année psychologique, xxx. g

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.