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PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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1 PSY Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin

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3 Cinématogrammes à points aléatoires Le mouvement lui-même peut servir à segmenter un objet.

4 Bêta

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8 Pour une distance et une luminance données : –Et avec un IIS de moins de 30 ms environ (> environ 33 flash/s) : deux flashs simultanés –Et avec un IIS entre 30 et 60 ms environ (environ 17 à 33 flash/s) : mouvement désincarné, sans point en mouvement (phi) –Et avec un IIS entre 60 et 300 ms environ (environ 3 à 17 flash/s) : bêta –Et avec un IIS plus grand que 300 ms environ (< environ 3 flash/s) : succession de deux flashs La luminance et la distance entre les deux points sont aussi déterminants (loi de Korte) : –Une augmentation de la distance exige soit une augmentation de la luminance, soit des IIS plus longs

9 Le cinématoscope Avec un IIS entre 60 et 300 ms environ (soit environ 3 à 17 flash/s) : bêta Les images dun film sont prises avec une fréquence de 24 Hz (ce qui permet 12 flash/s) À cette fréquence de présentation on voit la lumière séteindre et sallumer (stroboscope) –En fait, il sagit dune fréquence idéale pour induire des épisodes épileptiques (~10 flash/s) À environ 70 Hz, on perçoit de la continuité dans léclairage (flicker fusion ~ 30 flash/s) –Au cinéma, chaque image dun film est donc présentée trois fois pour atteindre 72 Hz!

10 Le cinématoscope x 3 Succesion dimages différentes à un rythme de 24 Hz (IIS = 41,6 ms) pour obtenir du mouvement bêta. Succesion dimages à un rythme de 72 Hz (IIS = 13,9 ms) pour dépasser la fréquence critique de fusion (et éviter un effet stroboscope).

11 Et si on compliquait les choses un peu…

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15 moment 1 moment 2

16 Problème de ciné-correspondance, 1 moment 1 moment 2

17 Problème de ciné-correspondance, 1 moment 1 moment 2 Solution des plus proches voisins.

18 Pseudo-paradoxe de la perception

19 Différentes réactions au pseudo- paradoxe de la perception Solutions : –Le monde est très redondant et le traitement qui se produit est équivalent à de la compression à peu près sans perte (traitement de linformation : Attneave, Mackay) –Le monde est dans une large mesure à lintérieur de notre cerveau (traitement de linformation : Helmholtz, Gregory, Marr, Rock, Hochberg, Palmer; Gestalt : Wertheimer, Koffka, Kohler) –Il ny a pas de perte dans le traitement; il suffit de considérer toutes linformation visuelle (Perception directe ou écologique : Gibson)

20 Hermann von Helmholtz

21 Inférences inconscientes (aujourdhui on parle plutôt de contraintes) Deux segments partageants un coin sur limage rétinienne partagent vraisemblablement un coin dans le monde (élimine la possibilité rouge). Les objets ont tendance à être symétriques (élimine la possibilité verte).

22 Problème de ciné-correspondance (contrainte du plus proche voisin)

23 Kolers (1971)

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26 Plus proches voisins vs. forme et couleur

27 Mouvement apparent de transformation (Hikosaka, Miyauchi & Shimojo, 1993)

28 Contrainte de similarité de forme et de couleur.

29 Mouvement apparent du corps humain (Shiffrar & Freyd, 1990)

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31 Contrainte dépendante de notre connaissance du corps humain.

32 Mouvement apparent du corps humain (Shiffrar & Freyd, 1990)

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35 Cellule ganglion- naire M Cellule ganglion- naire P Magno LGN Parvo LGNV1 V2V3 V2 V5 (MT) Pariétal V4 IT Couleur Forme Mouvement Diagramme simplifié des deux systèmes et de leur origine Système ventral (what, temporal) Système dorsal (where, pariétal) MSTSTS

36 10-20% des cellules complexes dans V1 répondent sélectivement au mouvement (Ringach, Sapiro et Shapley, 1997)

37 Effet consécutif de la chute (The Falls of Foyers; Robert Adams, 1834)

38 Les CRs de deux cellules simples… De même position et fréquence, mais de phases différentes.

39 Une cellule complexe fabriquée à partir de cellules simples, etc. 1 2 Réseau de neurones de Reichardt Attention : oubliez la description du modèle de Reichardt p. 277 du Goldstein

40 Une cellule complexe fabriquée à partir de cellules simples 1 2 Réseau de neurones de Reichardt Attention : oubliez la description du modèle de Reichardt p. 277 du Goldstein

41 Le perception du mouvement nous réserve dautres surprises : le problème de louverture (aperture problem) Contrainte du mouvement le plus lent.

42 Le perception du mouvement nous réserve dautres surprises : le problème de louverture (aperture problem) Contrainte du mouvement le plus lent.

43 Une conséquence du problème de louverture (Pinna & Brelstaff, 2000)

44 Une conséquence du problème de louverture

45 Le réseau en mouvement Contrainte dune surface unique. On retrouve des neurones répondants à des mouvements de réseaux dans V5 (MT).

46 MT (V5) : un exemple de modularité dans le système dorsal Newsome et Paré (1988) ont montré que les singes pouvaient détecter la direction dun mouvement possédant une cohérence de 1% ou 2%. La destruction de MT fait grimper ce seuil à 10% ou 20% de cohérence. 30% de cohérence5% de cohérence100% de cohérence

47 Agnosie visuelle du mouvement (akinétopsie) Le patient L.M. : –Na pas de problème de perception des parties (=> pas une agnosie sensorielle) –Na pas de problème de perception des objets (=> pas une agnosie aperceptive) –Est capable de nommer les objets (=> pas une agnosie associative) Mais narrive pas à voir le mouvement –P. ex. Quand elle verse de leau dans un verre, elle ne voit pas le niveau monter. Subitement il y a plus deau quil y en avait. Lésion bilatérale à laire V5 (MT)

48 Effet consécutif dun mouvement en spirale (dans MST)

49 Mouvement biologique Oram et Perrett (1994) ont montré que des neurones de la région supérieure temporale (STS) répondaient à ce genre de stimuli.

50 Les détecteurs de real-motion de V3 (Galletti, Battaglini & Fattori, 1990) On peut produire un mouvement dun objet donné de deux manières sur la rétine : –En bougeant lobjet par rapport à la rétine (real motion) –En bougeant la rétine par rapport à lobjet Des neurones de V3 répondent spécifiquement à ce real motion « Real motion »

51 Muscles extraoculaires Rectus supérieur Rectus inférieur Rectus médian Rectus latéral

52 Les mouvements oculaires Les saccades –Mouvements des yeux pouvant atteindre 800 deg dangle visuel par s. Servent à explorer lenvironnement visuel. Saccompagne dune suppression de la vision magno. Les micro-saccades (trémeurs) –Petits mouvements (1 à 2 min dangle visuel) aléatoires des yeux. Si on éliminait nos micro-saccades, on ne verrait plus! La poursuite douce (smooth pursuit) –Mouvements continus des yeux pouvant atteindre 30 deg dangle visuel par s. Servent à immobiliser un objet en mouvement par rapport à votre rétine. Nystagmus opto-kinétique (OKN) –Quand vous regardez par la fenêtre dune voiture en marche, alternativement, vos yeux suivent le paysage de manière douce puis font une saccade qui les ramène au centre de votre globe oculaire.

53 Modèle centrifuge (encore Helmholtz!) Perception de mouvement =+=+ {A = 0 et B = } ou {A = et B = 0} : Perception de mouvement {A = 0 et B = 0} ou {A = et B = } : Pas de perception de mouvement Il y a perception de mouvement si la somme du mouvement de loeil et dun objet par rapport à loeil est différente de zéro A B

54 Le modèle centrifuge Il y a perception de mouvement si la somme du mouvement de loeil et dun objet par rapport à loeil est différente de zéro. P. ex. : –un objet est en mouvement par rapport à loeil et loeil est immobile (des neurones répondant seulement à ce type de mouvement ont été découvert dans V3 [Galletti, Battaglini et Fattori, 1990]): Mouvement réel Béta Pressions mécaniques sur loeil (pour le bouger) –loeil est en mouvement et un objet est immobile par rapport à loeil : Mouvement dune balle de tennis suivit des yeux Mouvement dune image consécutive (ou dun corps flottant) Sigma Pressions mécaniques sur loeil (pour limmobiliser) Attention, dépend de lexplication utilisée

55 Un objet est en mouvement 1)On ne le suit pas des yeux -Œil est immobile, Image rétinienne est en mouvement 2)On le suit des yeux (ex. balle de tennis) -Œil est en mouvement, Image rétinienne est immobile (ex. on garde lobjet sur la fovéa) =+=+ 2) A = ; B = 0 : Mouvement A B 1) A = 0 ; B = : Mouvement

56 Pression mécanique sur loeil 1) poussée sur lœil et lœil demeure immobile (!) : Goldstein p œil est immobile parce que commande motrice contrebalance exactement la force de la poussée =+=+ 2) poussée sur lœil et lœil bouge (beaucoup plus intuitif) - œil bouge parce quabsence de commande motrice contraire (absence de commande motrice = pour le système nerveux lœil est « immobile ») 1) A = ; B = 0 : Mouvement A B 2) A = 0 ; B = : Mouvement

57 Image consécutive 1)Image consécutive est par définition immobile sur la rétine (zone de la rétine « souffrant » de « fatigue cellulaire ») parallèlement, on bouge loeil =+=+ 1) A = ; B = 0 : Mouvement A B

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60 Deux objets bougent différemment On suit lobjet 1 des yeux ; quarrive-t-il à lobjet 2? -Œil est en mouvement et image rétinienne de lobjet 2 est en mouvement =+=+ A B A = ; B = : Mouvement

61 Cellule ganglion- naire M Cellule ganglion- naire P Magno LGN Parvo LGNV1 V2V3 V2 V5 (MT) Pariétal V4 IT Couleur Forme Mouvement Système ventral (what, temporal) Système dorsal (where, pariétal) MT : 1)Contrainte de surface unique 2)Détection de mouvement cohérent 3)Akinétopsie chez LM MST MST : Mouvement en spirale V3 : 1)Forme à partir du mouvement 2)Détecteur de « Real-Motion » Général : 1)Mouvements oculaires 2)Modèle centrifuge (toutes les possibilités) STS STS : Mouvement biologique * En somme


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