I Recherches sur la latence de la sensation lumineuse par la méthode de l
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I Recherches sur la latence de la sensation lumineuse par la méthode de l'effet chronostéréoscopique - article ; n°1 ; vol.43, pg 1-53

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L'année psychologique - Année 1942 - Volume 43 - Numéro 1 - Pages 1-53
53 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.

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Publié le 01 janvier 1942
Nombre de lectures 12
Langue Français
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T. Liang
Henri Piéron
I Recherches sur la latence de la sensation lumineuse par la
méthode de l'effet chronostéréoscopique
In: L'année psychologique. 1942 vol. 43-44. pp. 1-53.
Citer ce document / Cite this document :
Liang T., Piéron Henri. I Recherches sur la latence de la sensation lumineuse par la méthode de l'effet chronostéréoscopique.
In: L'année psychologique. 1942 vol. 43-44. pp. 1-53.
doi : 10.3406/psy.1942.7871
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1942_num_43_1_7871L'ANNEE PSYCHOLOGIQUE
TOME XLIII-XLIV
MEMOIRES ORIGINAUX
I
RECHERCHES SUR LA LATENCE DE LA SENSATION LUMINEUSE
PAR LA MÉTHODE DE L'EFFET CHRONOSTEREOSCOPIQUE
Par T. Liang et H. Piéron
INTRODUCTION
Lorsque, en vision binoculaire normale, on observe un
objet qui se déplace transversalement dans un plan frontal, un
pendule oscillant ou le battant d'un métronome, par exemple,
si l'on place devant un des yeux un verre fumé, l'objet paraît
quitter le plan frontal, et le battant du métronome paraî!
décrire un entonnoir, le sommet du cône appuyé sur sa base.
Cet effet stéréoscopique a été signalé eiL±921 par Pulfrich,
qui l'a utilisé pour fonder une méthode photométrique, sa \
disparition devant servir de critère d'égalisation dans la \
comparaison de brillances perçues par les deux yeux, un appa- \
reil spécial permettant de faire agir séparément sur chaque \
champ monoculaire les éclairements à comparer, tout en )
assurant la vision binoculaire unifiée du mobile.
L'origine de cet effet, qu'on peut appeler « chronosté-j
réoscopique », réside dans l'inégalité des latences d'impres- 1
sions lumineuses inégalement intenses. A chaque instant, les \
images, si l'œil est immobile, sont perçues en des points dis- \
parates du champ visuel, et cette disparation, qui augmente \
avec la vitesse du mobile, se traduit normalement sous forme \
d'un écart de profondeur, de sens inverse pour les deux direc- i
tions du mouvement.
Si le regard suit le mobile, il faut, pour maintenir l'uni
fication des images, c'est-à-dire leur projection sur des points
l'année psychologique, xliii-xliv 1 MEMOIRES ORIGINAUX
correspondants, que la convergence — r dans son jeu réflexe — /\
se modifie constamment, et c'est le lieu de cette convergence
dans l'observation
du métronome qui
décrit une ellipse
perpendiculaire \
au plan frontal /
comme le montre /
le schéma de laf
figure 1 ci-jointe.
Dans le cas du
mouvement pen
dulaire, la varia
tion de conver
gence sur le point
fixé s'accompagne
d'une variation de
disparation pour
les points dont le
mouvement est
moins rapide, vers
la base, ou plus ra
pide vers le som
met, et la combi
naison des deux
Fig. 1 mécanismes don
Schéma du phénomène chronostéréoscopique ne l'effet frappant (d'après Pulfrich)
de l'entonnoir. En A1 et A2 les positions des yeux, un écran
obscurcissant se trouvant placé devant l'œil gau Divers tra
che. Un mobile m, effectuant un mouvement alter vaux ont été connatif sur la droite S, est perçu en m'j par l'œil
gauche quand il est perçu en m'2 par l'œil droit sacrés chronostéréoscopà cet effet dans une position de son mouvement de gauche
à droite. Pour réaliser la fusion, l'œil qui suit le
mobile doit converger sur un point de l'espace ique, en particorrespondant à m' en arrière du plan de S. Dans
culier au point de le déplacement inverse, de droite à gauche, le
retard pour l'œil gauche entraîne une convergence vue des indica- au niveau du point m", en avant du plan du mobile.
tions qu'il peut
fournir sur la re
lation des retards de la sensation lumineuse avec la brillance,
et nous aurons à reparler de certains d'entre eux à propos des
résultats que nous avons obtenus.
Nous avons, en effet, utilisé le principe d£ l'effet mesur
able d'une dissymétrie dans les brillances perçues par les ET PIÉRON. LA LATENCE DE LA SENSATION LUMINEUSE 3 LIANG
deux yeux, pour reprendre la question, qui a été l'objet de
nombreux travaux de l'un de nous, sur la loi reliant la latence
à l'intensité de stimulation, par la méthode des temps de
réaction et par celle du masquage, en particulier en ce qui
concerne les stimulations lumineuses monochromatiques :
nous avons pu nettement vérifier ainsi l'influence spécifique
exercée sur le retard par certaines lumières colorées, ce qui
retire à la méthode de Pulfrich toute valeur pour la photo-
métrie hétérochrome, qui lui paraissait justement pouvoir
être ainsi assurée objectivement, ce qu'Engelking et Poos
avaient aussitôt mis en doute, mais dans des conditions où
jouait la dualité réceptrice des cônes et des bâtonnets.
Et d'autre part nous avons été amenés à constater la
fréquence et l'importance de dissymétries oculaires se tra
duisant par un effet chronostéréoscopique dans des condi
tions d'égalité d'éclàirement des deux yeux, et nous avons dû
préciser l'origine réelle de certaines de ces dissymétries dans
la latence d'éveil de la sensation.
I. — Technique
C'est avec un index animé d'un mouvement pendulaire
que l'effet chronostéréoscopique apparaît avec le plus d'évi
dence ; mais ce n'est pas la méthode la plus satisfaisante si
l'on veut traduire la valeur de cet effet en une différence entre
les latences sensorielles des deux yeux, génératrice de la
disparation.
Il y a intérêt, pour traduire en unités de temps la variation
de profondeur apparente de l'index mobile quand il passe au
niveau du repère fixe, à donner à ce une vitesse uni
forme et constante sur toute sa surface.
D'autre part, il est nécessaire que le regard ne cherche pas
à suivre entièrement le mobile, ce qui entraînerait des fluctua
tions notables, et cela s'obtient plus facilement avec des pas
sages successifs de l'index séparés par des intervalles suffisants
pour que l'attention se repose et la fixation se relâche.
Le dispositif adopté a été le suivant (voir fig. 2). Une tige
verticale blanche, de 4,5 mm. de large, est montée sur un sup
port fixé à l'extrémité d'un bras horizontal, qui décrit un
mouvement de manège autour d'un axe, relié par courroie
à un moteur synchrone ; l'index décrit ainsi une circonférence MEMOIRES ORIGINAUX
de 20 cm. de diamètre en 2,08 sec.1 et passe en face de l'obse
rvateur au plus près à 1 m. de distance, au plus loin à 1 m. 20.
Fig. 2. — Vue schématique en plan du dispositif
1. Siège du sujet; 2. Mentonnière; 3. Globes d'éclairage; 4. Ecran
masquant la plus grande partie du champ ; 5. Tige du repère ; 6. Tige
mobile solidaire de la poulie 7, portant à son extrémité l'index à observer ;
3. Moteur synchrone; 9. Tige filetée pour le réglage de la position du
repère ; 10. Manivelle de réglage.
Le mouvement s'est effectué constamment dans le sens des
aiguilles d'une montre avec passage de droite à gauche au
point d'observation.
1. Des déterminations avaient été faites initialement à une vitesse
double du mobile (1,04 sec. par tour). LIANG ET PIERON. LA LATENCE DE LA SENSATION LUMINEUSE 5
Des écrans noirs délimitent, dans un champ uniforme, une
zone étroite d'observation de l'index mobile visible dans la
partie de son parcours la plus proche ou la plus éloignée.
Mais c'est seulement dans son passage au plus près que
l'observateur apprécie la position apparente par rapport à
un repère fixe constitué par une tige identique, montée verti
calement au-dessous d'une longue tige horizontale attachée
au support mobile d'un chariot qui peut être déplacé au moyen
d'une tige à filetage hélicoïdale. Il y a un écart de hauteur
de 2,5 mm. entre la partie inférieure de la tige-repère et la
partie supérieure de l'index mobile.
L'observateur a pour tâche de placer le repère dans une
position où il lui paraît y avoir coïncidence en profondeur
avec l'index mobile quand celui-ci passe à son niveau, ce qui
permet une vision sans disparation, avec un taux fixe de
convergence, à la fois de l'index mobile et du repère.
Observant à chaque passage la position apparente en
profondeur des deux tiges, il modifie dans le sens voulu la
position du repère, en agissant sur une roue qui commande les
déplacements du chariot, en faisant tourner la tige filetée dans
un sens ou dans l'autre, et d'après l'impression, au passage
suivant, corrige l'insuffisanca ou l'excès du déplacement
jusqu'à coïncidence satisfaisante.
Le déplaGement du chariot devant une règle millimétrique
permet de déterminer le décalage de profondeur apparente
relevant de l'effet chronostéréoscopique : au moment où le
repère paraît passer dans l'axe de visée^ la différence de
retard entre les deux yeux se traduit par une position de
l'image rétinienne de l'œil ayant le moindre retard au delà
de l'axe, et une position de l'œil à plus grand en deçà de
l'axe ; l'écart angulaire — assez petit pour qu'il puisse être
confondu avec son sinus — représente, d'après la vitesse du
mobile, un temps correspondant à la différence des retards.
Et cet écart est déterminé d'après la apparente de
profondeur, en fonction de la distance et de l'écartement des
yeux de l'observateur1. Pour assurer la constance de distance
1. Si l'on désigne par l le temps employé à décrire la circonférence
(2,08 sec), le rayon de cette circonférence par r (100 mm.), la distance
réelle du mobile au moment de l'observation par d (1.000 mm.), l'écart
entre la distance apparente et cette distance réelle par c — variable repré
sentant l'effet stéréoscopique — enfin, le demi-écart interoculaire de •
:

;
;
'
ET PIEKON. LA LATENCE DE LA SENSATION LUMINEUSE 7 LIA.NG
entre l'observateur et l'index mobile passant dans l'axe de
visée, un support frontal, appui-tête, avec masque à ouver
tures oculaires (pouvant recevoir des écrans) était solidement
fixé pour que l'observateur puisse s'y appuyer franchement,
avec mentonnière pour le maintien de niveau en hauteur.
L'éclairage était assuré, en chambre noire, par deux globes
diffuseurs placés de partet d'autre de l'observateur (à 70 cm.),
et un peu en arrière pour ne pas se trouver dans le champ
latéral1. Au niveau du repère, l'éclairement était de 500 lux.
L'albedo des marques blanches étant de 0,70, la brillance de
la surface du repère et de l'index mobile était de 111 nits.
Le mouvement de l'index se faisait normalement dans le
sens des aiguilles d'une montre, passant de droite à gauche
dans l'axe de visée au plus près de l'observateur ; mais il était
inversable. •,.;;.. ,.,, -,
Les différences de brillance, génératrices de l'effet chrono-
stéréoscopique, étaient obtenues par l'interposition d'écrans
sur les porte-verres du masque d'observation. Les écrans
utilisés ont été ceux de Tscherning, gradués en photoptries2.
Malheureusement la transparence de ces écrans n'est pas
absolument rigoureuse3. Nous .avons négligé les petites varia
tions tenant à des écarts entre la transparence théorique et la
l'observateur par /), le retard cTum œil sur l'autre, désigné par T, est obtenu
par l'équation :
■■•"■';• - — — — ■" t r d — c tz
Pour chaque observateur, dans des conditions données d'observa-
bl tion, — est une constante qu'on peut appeler K.
Dans un cas, par exemple c = 54,3 mm., pour un observateur chez
54 3 qui b ■= 31 mm. K = 0,2053' T = 205,3 . 1)45,7 rr.~ X 0,01179 sec.
Le retard de l'œil gauche sur l'œil droit (le mobile se déplaçant de
droite à gauche et étant obscure) est de 11,8 msec.
1. Une dissymétrie dans l'éclairement latéral suffit en effet pour
engendrer l'effet chronostéréoscopique, comme l'a montré A. de Gramont.
2. La photoptrie correspond au logarithme, de l'opacité. La transpa
rence du verre de 1 photoptrie est de 0,1, celle de 2 photoptries de 0,01.
celle de 3 photoptries de 0,001, etc.
3. D'un écran à un autre, les variations de transparence peuvent
atteindre jusqu'à 3 % et la superposition de 2 écrans peut augmenter
encore l'amplitude des fluctuations. Les écrans théoriquement neutres, ont
aussi, en réalité, une certaine sélectivité pour les radiations de différente
longueur d'onde (avec une prédominance rougeâtre). Nous avons aussi
négligé cette cause d'erreur dans nos recherches sur les retards en éclai-
rement monochromatique.
1 _ - ..— i I MÉMOIRES ORIGINAUX 8
transparence réelle, et rentrant dans l'ensemble des erreurs
d'observation, les fluctuations fortuites dues à l'observateur
lui-même étant notablement plus importantes.
En raison des fluctuations, toutes les valeurs ont été éta
blies d'après la moyenne d'un grand nombre de mesures (la
variation moyenne relative s'établissant autour de 10 à 15 %).
Un entraînement des observateurs est d'ailleurs nécessaire
pour assurer de bonnes conditions, en particulier dans la
fixation du regard.
II. — Les données fournies
SUR LA RELATION DE LA LATENCE AVEC L'INTENSITÉ
En munissant les yeux de verres de Tscherning on peut
abaisser la brillance des plages dans une proportion définie
par l'opacité des écrans, et l'on peut déterminer entre les deux
yeux une différence connue de brillance. Cette différence se
traduit par une inégalité des latences que la valeur de l'effet
chronostéréoscopique permet de préciser.
On ne peut jamais, par cette méthode, connaître les
latences absolues, mais seulement des écarts de latences.
Dans la latence absolue, il y a une part irréductible et une
marge réductible en fonction de la brillance croissante. Pour
les très fortes brillances, cette marge s'annule sensiblement.
Si l'on pouvait, dans un œil, faire agir une brillance assez
grande pour que l'annulation de la marge soit réalisée, et
utiliser, dans l'autre œil, des brillances croissantes à partir
du seuil, les écarts de latence correspondraient aux valeurs
réelles de la marge réductible, dont on pourrait suivre la
décroissance en fonction de l'intensité stimulatrice.
Mais, lorsque la différence des brillances entre les deux
yeux dépasse une certaine valeur, la fusion binoculaire devient
impossible, et l'on ne peut plus observer de phénomène chrono
stéréoscopique. D'autre part, près du seuil absolu, la mesure
est particulièrement difficile.
La totalité de la marge réductible n'est pas explorable par
cette méthode, mais, grâce à des étapes de comparaison, la
plus grande partie de cette marge a pu cependant être
explorée.
Les expériences ont été poursuivies sur l'un de nous (L.)
comme observateur après une longue période d'entraînement.
Tout d'abord, l'œil droit étant nu, l'œil gauche a été muni '

ET PIÉRON. LA LATENCE DE LA SENSATION LUMINEUSE 9 LIANG
successivement de ver
eo res de Tscherning
lO d'opacité croissante par
ci quart de photoptrie
O (soit avec un écran unilO
ci que, soit avec 2 écrans
superposés). Le phéno
<N mène chronostéréoscoci
pique s'est maintenu
jusqu'à 2 photoptries, ©i" cT-h'— Tos'ïO — in co bc C soit une réduction de
1 brillance au centième.
Puis l'œil droit a été H Ü in muni d'un verre de
T3 Tscherning de 0,25 php-
ven toptrie, et les détermi
o nations ont été faites, S- 3
jusqu'à 2 photoptries m
encore avec la série graS
a. o duée des écrans sur
o l'œil gauche. Ensuite, H
M) on a utilisé le verre de
0,50 ph. sur l'œil droit, -H
t ■oit et la série des détermi
nations a été reprise, et
Œil ainsi de suite, en aug0,75
mentant, pour chaque
série nouvelle, l'opacité
du verre monté sur o PO -h **t ^t" «D 05 — < o" in l'œil droit de 0,25 ph.
A mesure que l'opa
cité augmentait, le 00 >O
^T t~s -^ i-C of ■-T IN o' champ du phénomène
chronostéréoscopique
se rétrécissait, avec une
O limite absolue pour une
réduction de la brillance
au millième (3 ph.).
Dans le tableau I ci-
joint se trouvent les
aqasx d) »p 9ü8a tip valeurs moyennes (10 ël
à 20 déterminations)