LA PERCEPTION VISUELLE CH APITRE III: LA PERCEPTION VISUELLE

Le domaine de la perception CHAPITRE I: Le domaine de la perception CHAPITRE II: La psychophysique CHAPITRE III: La perception visuelle CHAPITRE V: L ’attention CHAPITRE IV: La perception auditive

PLAN I/ QU ’EST-CE QU ’UNE LUMIERE ? 1) Nature physique 2) Comment définir une lumière ? II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES 1) Perception de l ’intensité lumineuse 2) Perception de la couleur 3) Perception de la forme III/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS VISUELS 1) Trois ordres de représentations des objets 2) Reconnaissance des objets visuels dans leur contexte IV/ NOTRE PERCEPTION VISUELLE EST-ELLE TROMPEUSE ? 1) Illusion perceptive 2) La perception subliminale

DOMAINE SENSORIEL ET DOMAINE PHYSIQUE Stimulation lumineuse Sensation visuelle Luminosité (sombre, clair) Intensité (w) ou luminance (cd.m2) Chrominance: - Longueur d ’onde (nm) - Facteur de pureté (%)

COMPOSITION SPECTRALE DE LA LUMIERE Ondes radio Micro-ondes Infra-rouge Ultra-violet Rayons X Rayons Gamma Rayons cosmiques  (nm) 1 10 - 4 - 6 - 2 2 4 6 8 12 violet rouge orange jaune vert bleu 400 440 500 570 620 700 590 Spectre des ondes électromagnétiques et leurs longueurs d ’onde correspondantes. Visible Intensité relative (%) 400 500 600 700 Longueur d ’onde (nm) 100 50 Soleil Soleil Composition spectrale de deux sources lumineuses Lampe à incandescence

DOMAINE SENSORIEL ET DOMAINE PHYSIQUE Sensation auditive Vibration sonore Sonie (sone ou phone) Niveau acoustique (dB) Hauteur tonale (grave, médium, aigu) Fréquence (Hz) Composition spectrale (spectres) Timbre Sensation visuelle Stimulation lumineuse Luminosité (sombre, clair) Intensité (w) ou luminance (cd.m2) Chromaticité: - Teinte (violet, bleu, etc.) - Saturation (pâle, vif) Chrominance: - Longueur d ’onde (nm) - Facteur de pureté (%)

PLAN I/ QU ’EST-CE QU ’UNE LUMIERE ? 1) Nature physique 2) Comment définir une lumière ? II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES 1) Perception de l ’intensité lumineuse 2) Perception de la couleur 3) Perception de la forme III/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS VISUELS 1) Trois ordres de représentations des objets 2) Reconnaissance des objets visuels dans leur contexte IV/ NOTRE PERCEPTION VISUELLE EST-ELLE TROMPEUSE ? 1) Illusion perceptive 2) La perception subliminale

REPARTITION DES CONES ET DES BATONNETS SUR LA RETINE Axe visuel Les cônes se trouvent concentrés autour de la fovéa alors que les bâtonnets se trouvent à des degrés d ’excentricité rétienne plus important Nombre de photorécepteurs par mm2 Temporal Nasal Nerf optique Bâtonnets Fovéa L ’axe horizontal représente le degré d ’excentricité rétinienne par rapport à la fovéa Tâche aveugle Cônes Cônes

PLAN I/ QU ’EST-CE QU ’UNE LUMIERE ? 1) Nature physique 2) Comment définir une lumière ? II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES 1) Perception de l ’intensité lumineuse 2) Perception de la couleur 3) Perception de la forme III/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS VISUELS 1) Trois ordres de représentations des objets 2) Reconnaissance des objets visuels dans leur contexte IV/ NOTRE PERCEPTION VISUELLE EST-ELLE TROMPEUSE ? 1) Illusion perceptive 2) La perception subliminale

SENSIBILITE A LA LONGUEUR D ’ONDE Longueur d ’onde (nm) Energie seuil Cônes Courbes de variation des seuils Bâtonnets Courbes de sensibilité Courbes de sensibilité relative Longueur d ’onde (nm) Sensibilité Longueur d ’onde (nm) Efficacité lumineuse relative Scotopique photopique Scotopique photopique

REPARTITION DES CONES ET DES BATONNETS SUR LA RETINE Axe visuel Les cônes se trouvent concentrés autour de la fovéa alors que les bâtonnets se trouvent à des degrés d ’excentricité rétienne plus important Nombre de photorécepteurs par mm2 Temporal Nasal Nerf optique Bâtonnets Fovéa L ’axe horizontal représente le degré d ’excentricité rétinienne par rapport à la fovéa Tâche aveugle Cônes Cônes

COURBES D ’ADAPTATION A L ’OBSCURITE La récupération est mesurée par la valeur du seuil de détection d ’un point lumineux Temps à l ’obscurité (minutes) Seuil de luminance (Cd/m2) Cônes Bâtonnets 8

PLAN I/ QU ’EST-CE QU ’UNE LUMIERE ? 1) Nature physique 2) Comment définir une lumière ? II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES 1) Perception de l ’intensité lumineuse 2) Perception de la couleur 3) Perception de la forme III/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS VISUELS 1) Trois ordres de représentations des objets 2) Reconnaissance des objets visuels dans leur contexte IV/ NOTRE PERCEPTION VISUELLE EST-ELLE TROMPEUSE ? 1) Illusion perceptive 2) La perception subliminale

LE CERCLE DES COULEURS DE NEWTON Jaune Jaune-Vert 460 480 500 660 640 620 580 560 540 520 510 600 Orange Vert Rouge Vert- Bleu Pourpres Bleu-Vert Violet Bleu

LA SATURATION + - - + + - - +

LE CERCLE DES COULEURS DE NEWTON Vert Bleu Rouge Jaune Pourpres Bleu-Vert Jaune-Vert Orange Violet Vert- Bleu 460 480 500 660 640 620 580 560 540 520 510 600 Exemple O A O ’ Bc B G

LE MELANGE DES LUMIERES Bleu Jaune Lumière bleu Lumière jaune Papier Blanc Papier Blanc Gris Lumière jaune jaune Lumière Bleu bleu Papier Blanc

LE MELANGE DES PEINTURES Jaune Bleu Lumière Blanche Lumière Blanche rouge orange vert violet bleu jaune rouge orange jaune vert bleu violet vert jaune vert orange violet bleu rouge Papier peint en jaune Papier peint en bleu La peinture jaune absorbe le violet et le bleu La peinture bleu absorbe le jaune, l ’orange et le rouge Vert Lumière Blanche rouge orange vert violet bleu jaune Le mélange de bleu et de jaune absorbe le jaune, l ’orange, le bleu et le violet vert Papier peint en bleu et jaune

LE POINTILLISME: Application de la synthèse additive à l ’art pictural Le peintre Georges Seurat (1859-1891) avait expérimenté les mélanges de couleur additive en peignant des toiles avec une multitude de petits points individuels de couleur. Vu à distance, le mélange des lumières formait les couleurs désirées. Le peintre Le cirque (18??) Georges Seurat

Le peintre Le cirque (18??) Georges Seurat

PLAN I/ QU ’EST-CE QU ’UNE LUMIERE ? 1) Nature physique 2) Comment définir une lumière ? II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES 1) Perception de l ’intensité lumineuse 2) Perception de la couleur 3) Perception de la forme III/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS VISUELS 1) Trois ordres de représentations des objets 2) Reconnaissance des objets visuels dans leur contexte IV/ NOTRE PERCEPTION VISUELLE EST-ELLE TROMPEUSE ? 1) Illusion perceptive 2) La perception subliminale

VARIETE DE CONTOURS a) Contours obtenus par des changements d ’orientation b) Contour obtenu par un changement de phase c) Figure d ’Ehrenstein f) Illusion de Poggendorff réalisée avec une figure à contours virtuels d) Grille fantôme e) Triangle de Kanizsa

STIMULI UTILISES PAR BIEDERMAN (1987) % de contour effacé Segments de lignes Point de jonction 25% 45% 65%

EXEMPLES DE STIMULI BIEDERMAN (1987) Version originale Segment de ligne Jonction

RESULTATS OBSERVES PAR BIEDERMAN (1987) Contour effacé Segment Jonction 100ms 200ms 750ms

PLAN I/ QU ’EST-CE QU ’UNE LUMIERE ? 1) Nature physique 2) Comment définir une lumière ? II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES 1) Perception de l ’intensité lumineuse 2) Perception de la couleur 3) Perception de la forme III/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS VISUELS 1) Trois ordres de représentations des objets 2) Reconnaissance des objets visuels dans leur contexte IV/ NOTRE PERCEPTION VISUELLE EST-ELLE TROMPEUSE ? 1) Illusion perceptive 2) La perception subliminale

NIVEAUX DE REPRESENTATIONS Accès au lexique de nom: Elephant Géons: Catégorisation perceptive: Animaux/Mammifère/Degré de typicalité

PRIMITIVES VISUELLES Exemples de Géons Exemples d ’objets formés à partir des géons

STIMULI UTILISES PAR BIEDERMAN (1985)

STIMULI UTILISES PAR BIEDERMAN (1985) Illustration d ’objet complets et incomplets pour des objets nécessitant de 2 à 7 géons. (3) (2) Illustration d ’un objet complet et incomplet pour un objet nécessitant 9 géons. (4) (5+6) (7+8+9)

RESULTATS OBSERVES PAR BIEDERMAN (1985) Pourcentage d ’erreur (%) Temps de réaction (ms) 2 3 6 9 2 3 6 9 Globalement, très peu de géons suffisent pour qu ’il y est une identification rapide des objets présentés.

CATEGORISATION PERCEPTIVE

EFFET STROOP ROUGE BLEU NOIR VERT TR

PLAN I/ QU ’EST-CE QU ’UNE LUMIERE ? 1) Nature physique 2) Comment définir une lumière ? II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES 1) Perception de l ’intensité lumineuse 2) Perception de la couleur 3) Perception de la forme III/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS VISUELS 1) Trois ordres de représentations des objets 2) Reconnaissance des objets visuels dans leur contexte IV/ NOTRE PERCEPTION VISUELLE EST-ELLE TROMPEUSE ? 1) Illusion perceptive 2) La perception subliminale

LES REGLES A RESPECTER (Biederman et al. ; 1982) Règles physiques Règles sémantiques 1. Règle de support: Un objet repose sur une surface 1. Règle de probabilité: Il est plus probable de trouver un objet dans une scène particulière que dans une autre 2. Règle d ’interposition: Un objet opaque cachera les objets qui se trouvent derrière 2. Règle de localisation Un objet probable dans une scène se trouvera à un endroit spécifique 3. Règle de taille Un objet probable dans une scène aura une taille spécifique par rapport aux autres objets de la scène

Détection des relations physiques entretenues entre les différents MODELE BOTTOM-UP Détection des relations physiques entretenues entre les différents objets de la scène visuelle Identification des objets de scène visuelle Détection des règles sémantiques

transgression de règles HYPOTHESES EXPERIENCE 1 EXPERIENCE 2 Tâche de détection de transgression de règles Tâche d ’identification La transgression des règles physiques devrait affecter l ’identification des objets alors que la transgression des règles sémantiques ne devrait pas affecter l ’identification des objets. Hypothèse La transgression des règles physiques devrait affecter l ’identification des objets alors que la transgression des règles sémantiques ne devrait pas affecter l ’identification des objets. Hypothèse

Sofa PARADIGME UTILISE PAR BIEDERMAN (1982) Expérience 1 Tâche: Temps (ms) Tâche: Décider si l ’objet présenté correspond au nom cible Cible + Masque Scène 1150 650 Point de fixation 650 500 Temps de réaction 500 Sofa Nom cible Variable

SCENES VISUELLES PAR BIEDERMAN (1982) Interposition Localisation 1. Probabilite 2. Taille 3. Support

RESULTATS OBSERVES PAR BIEDERMAN (1982) Expérience 1 Pourcentage d ’erreur Nombre de règles transgressées Pourcentage d ’erreur 1. Les temps de réponse et le taux d ’erreur augmentent avec le nombre de règles transgressées Base T+S P+T Taille Position Support Inter Proba P+S T+P P+T+S Temps de réaction Nombre de règles transgressées Temps moyen de réaction (ms) Base Support Inter Position Proba Taille P+S P+T+S T+S P+T T+P 2. La règle de Taille est celle qui affecte le plus les TR et le taux d ’erreur mais la règle d ’interposition fait partie des règles qui affecte le moins l ’identification des objets

Sofa PARADIGME UTILISE PAR BIEDERMAN (1982) Expérience 2 Tâche: Décider si l ’objet présenté transgresse une ou plusieurs règles Temps (ms) Masque Scène 1150 650 Cible 650 500 Temps de réaction 500 Sofa Nom cible Variable

RESULTATS OBSERVES PAR BIEDERMAN (1982) Expérience 2 Pourcentage d ’erreur Nombre de règles transgressées Pourcentage d ’erreur 1. Les temps de réponse et le taux d ’erreur diminuent avec le nombre de règles transgressées. Base Inter Taille Position Support Proba T+S T+P P+S P+T P+T+S Temps de réaction Nombre de règles transgréssées Temps moyen de réaction (ms) Base Inter Taille Position Support Proba T+P T+S P+T P+S P+T+S 2. La règle de Probabilité est celle qui est la plus vite et la plus facilement détectée alors que les règles de taille et d ’interposition sont les règles qui sont les moins vite détectées.

Interprétation localiste: Interprétation globaliste: DEUX INTERPRETATIONS Interprétation localiste: Les effets de contexte serait déterminés par la présence de quelques objets (environnement local) Interprétation globaliste: Les effets de contexte serait déterminés par l ’environnement global de l ’objet Identification de quelques objets Identification d ’un seul objet de la scène présentée Mécanisme de propagation de l ’activation Activation de la représentation prototypique d ’une scène Activation de sa représentation en mémoire et des objets sémantiquement reliés Activation des objets compatibles avec la scène

PLAN I/ QU ’EST-CE QU ’UNE LUMIERE ? 1) Nature physique 2) Comment définir une lumière ? II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES 1) Perception de l ’intensité lumineuse 2) Perception de la couleur 3) Perception de la forme III/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS VISUELS 1) Trois ordres de représentations des objets 2) Reconnaissance des objets visuels dans leur contexte IV/ NOTRE PERCEPTION VISUELLE EST-ELLE TROMPEUSE ? 1) Illusion perceptive 2) La perception subliminale

LES DIFFERENTS TYPES D ’ILLUSION Illusions portant sur la forme Illusions portant sur les contours Illusions portant sur le mouvement Illusions portant sur la couleur

L ’ILLUSION DE MULLER-LYER Les segments sont-ils de même longueur ? Non ? Et pourtant...

L ’ILLUSION DE PONZO

L ’ILLUSION DE POGGENDORFF

Les deux lignes horizontales vous paraissent-elles parallèles ? CONTEXTE ET ILLUSION Les deux lignes horizontales vous paraissent-elles parallèles ?

B) A) A) B) ILLUSION PORTANT SUR LA FORME Le diamètre du cercle extérieur de la figure A est identique à celui du cercle intérieur de la figure B A) B) Le diamètre du cercle au centre de la figure A est identique à celui du cercle au centre de la figure B

L ’ILLUSION DE ZOLLNER

EXPLICATION DE L ’ILLUSION DE ZOLLNER Barres dont la distance angulaire est égale à 12° Distribution de l ’activité des différents neurones détecteurs d ’orientation du cortex visuel excités par chacune des barres. 16° Lorsque les deux barres sont présentées simultanément, le système visuel combine les deux activités. Les maxima d ’activité de la distribution résultante sont alors légèrement décalés et correspondent à une séparation angulaire de 16°. 30 20 10 0 10 20 30 12° 16° Distance angulaire (en degrés)

Illusion de Poggendorff Illusion de Müller-Lyer a) Illusion de Ponzo Illusion de Poggendorff Illusion du T renversé Illusion de Müller-Lyer b)

Une figure plane est vue en relief. ROLE DE L ’EXPERIENCE Une figure plane est vue en relief. Notre cerveau crée donc une dimension (La profondeur) qui n ’existe pas sur la figure car nous savons qu’un cube comporte deux faces l’une en avant de l ’autre.

ROLE DE LA DECISION lèvres front yeux menton nez Version 2D Version 3D

ROLE DE LA DECISION

Lithographie de M.C.ESCHER « Waterfall » (1961) Lithographie de M.C.ESCHER

FIGURE DE KANIZSA Les sujets perçoivent une région centrale plus lumineuse que le fond (effet de luminosité) de forme carrée aux contours nets (contours virtuels) La présence de segments de droite coupant les contours virtuels verticaux ne les rend plus perceptibles Même phénomène avec des inducteurs en forme de papillon

EXPLICATION DES CONTOURS VIRTUELS Les cellules « end stopped » répondent également aux coins présents dans un carré de Kanizsa et dans les contours colinéaires, ce qui permet également la formation des contours induits par des bords. +  + -

ILLUSION PORTANT SUR LE MOUVEMENT 1. Concentrez-vous durant 30 secondes sur le point de fixation au milieu de la figure 2. Regardez ensuite le dos de votre main. Ce mouvement illusoire peut s ’expliquer par la persistance des images sur la rétine: Il y aurait conflit entre les images rémanentes et les nouvelles images qui se forment sur la rétine.

PLAN I/ QU ’EST-CE QU ’UNE LUMIERE ? 1) Nature physique 2) Comment définir une lumière ? II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES 1) Perception de l ’intensité lumineuse 2) Perception de la couleur 3) Perception de la forme III/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS VISUELS 1) Trois ordres de représentations des objets 2) Reconnaissance des objets visuels dans leur contexte IV/ NOTRE PERCEPTION VISUELLE EST-ELLE TROMPEUSE ? 1) Illusion perceptive 2) La perception subliminale

POLEMIQUES !! Campagne présidentielle de mai 1988 en France: L ’opposition dénonce la présence d ’une image subliminale de F.Mitterrand lors du générique du journal télévisé d ’une chaîne publique (Voir dans le 2 de « a2 ») Dernière campagne présidentielle aux U.S.A.: Extrait d ’une publicité en faveur de George Bush. Le mot « RATS » apparaissait trop rapidement pour être perçue juste au moment ou le président évoquait les démocrates.

TECHNIQUE D ’AMORCAGE AVEC MASQUAGE Si la durée d ’affichage de l ’amorce subliminale est inférieur à 30ms le sujet ne la perçoit pas !! EFFET D ’AMORCAGE DIRECT On observe que le sujet identifie plus rapidement le mot (CHAT) si il a été suivi d ’une amorce subliminale identique au mot cible (CHAT)

EFFET D ’AMORCE INDIRECT EFFET D ’AMORCAGE ORTHOGRAPHIQUE EFFET D ’AMORCAGE MORPHOLOGIQUE EFFET D ’AMORCAGE SEMANTIQUE

EXPERIENCE DE S. DEHAENE Tâche: Décider le plus rapidement possible si le nombre-cible présenté est plus grand ou plus petit que 5. Main gauche = Chiffre < 5 Main droite = Chiffre > 5 = 9 AMORCE 7 CIBLE Congruent (9 et 7 > à 5) = 3 AMORCE 7 CIBLE Non Congruent (3 < à 5 et 7 > à 5) Temps < à 30 ms Enregistrement des TRs Les TR sont plus courts dans la condition « congruente » que dans la condition « non congruente »

CERVEAU ET PERCEPTION SUBLIMINALE Zones activés lors du traitement d ’une information subliminale Zones activés lors du traitement d ’une information consciente Cortex moteur

FIN !