PSY 2055. Psychologie de la perception PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception de la profondeur et de la taille. Frédéric Gosselin

Les niveaux de traitement de Marr (1982; et l’ajout de Palmer, 1999) Image rétinienne (Marr) / stimulus proximal (Palmer) “Primal sketch” / stade de l’image Détection de contours, de blobs, de régions; groupement minimal “2.5-D sketch” / stade de la surface Surface visible, orientée en profondeur par rapport à l’observateur Représentation 3-D / stade de l’objet Représentations centrées sur les objets complets Stade de la catégorie (Palmer) Propriétés, fonctions, etc. de l’objet ou des objets

Lien entre perception de la profondeur et perception de la taille tan(a / 2) = (l / 2) / d a l d l = 2 * tan(a / 2) * d P. ex. : l = 2 * tan(20 deg / 2) * d = .35 * d Avec d = 1 m, l = .35 m; avec d = 10 m, l = 3.5 m; et avec d = 100 m, l = 35 m.

Les différents indices de la perception profondeur Indices monoculaires : Accomodation (indice occulomoteur) Occlusion, ombres, élévation relative, taille relative, taille d’objets familiers, perspective atmosphérique, perspective linéaire et gradient de texture (indices picturaux) Parallaxe, apparition et disparition (indices dynamiques) Indices binoculaires Disparité Convergence (indice occulomoteur) RÉPONSE ??? = indices absolus Comment ces indices sont-ils intégrés?

Disparité Différences sur les rétines qui donne lieu à Utile à courtes et moyennes Distances (< 30 m) Indice binoculaire et relatif. Différences sur les rétines qui donne lieu à de la stéréopsie: F = disparité décroisée P = disparité nulle P’’’ • P’’ • Horoptère (e.g., cercle de Vieth-Müller) P’’’’ • P’ • C = disparité croisée http://demonstrations.wolfram.com/ViethMullerCirclesVisualDepthPerception8/ La disparité se mesure en deg (ou minutes ou secondes) d’angle visuel.

Deg. d’angle visuel d’un objet de 30 cm en fonction de la distance Utile à courtes distances (< 2m). Deg. angle visuel « Infini optique » distance (cm)

Stéréogramme, I Expérience ET disparité…

Stéréogramme, I Expérience ET disparité…

Stéréogramme, II Est-ce que le calcul de la disparité vient avant ou après la reconnaissance d’objets?

Disparité et reconnaissance d’objets : laquelle vient en premier ? Deux hypothèses Solution : tester s’il est possible de produire une perception stéréoscopique sans qu’il y ait de reconnaissance monoculaire

Stéréogramme à points aléatoires (Julesz, 1971)

Fabrication d’un stéréogramme à points aléatoires

Problème de stéréo-correspondance Monde ? Oeil gauche Oeil droit

Problème de stéréo-correspondance, solution 1 Monde Oeil gauche Oeil droit

Problème de stéréo-correspondance, solution 2 Monde Oeil gauche Oeil droit

Problème de stéréo-correspondance, solution 3 Monde Oeil gauche Oeil droit

Problème de stéréo-correspondance, solution 4 Monde Oeil gauche Oeil droit Encore ici le système visuel résoud l’ambiguité via l’utilisation de contraintes (inférences inconscientes). Marr et Poggio (1977): (1) contrainte d’opacité et (2) contrainte de continuité.

La disparité dans le cerveau, I Des neurones répondent à des grilles de diverses “disparités” dans V1 (Barlow, Blakemore et Pettigrew, 1967). Ponzo Illusion

La disparité dans le cerveau, II Des neurones répondent à des disparités partout le long du système dorsal : p. ex. dans V2 et MT (Cumming et Parker, 1999). Expérience de Blake et Hirsch (1975) : les chats “monoculaires” ont peu de neurones sensibles à la disparité et sont pratiquement incapable d’utiliser la disparité pour percevoir la profondeur. Expérience de DeAngelis, Cumming et Newsome (1998) : stimuler des populations de neurones sensibles à une certaine disparité dans MT biaise les réponses comportementales du singe.

Diagramme simplifié des deux systèmes et de leur origine Pariétal Disparité seulement V5 (MT) Mouvement Cellule ganglion- naire M Système dorsal (“where”, pariétal) V3 V2 V1 Magno LGN Cellule ganglion- naire P V2 V1 Parvo LGN Système ventral (“what”, temporal) V4 Couleur IT Profondeur (disparité + d’autres indices) Forme

Parallaxe Perception • Fixation : immobile Utile à courtes et moyennes Distances (< 30 m) Indice dynamique et relatif. Loin Perception • Fixation : immobile • Proche : bouge contre l’œil • Loin : bouge avec l’oeil Fixation Temps 2 Proche Lorsque nous nous déplaçons, nos projections rétiniennes peuvent se déplacer de trois manières : (1) le point de fixation reste immobile; (2) les objets plus rapprochés que le point de fixation, comme tous les objets considérés par Goldstein, se déplacent plus ou moins rapidement en sens opposé au sens de notre déplacement; et (3) les objets plus éloignés que le points de fixation se déplacent dans le sens de notre déplacement. Image rétinienne qui se déplace vers la droite = Perception de mvt vers la gauche Temps 1

Accomodation 80% 20% accomodation Normal Lentille épaisse = muscles tendus = focus proche Lentille mince = muscles relâchés = focus loin On parle aussi d’indice occulomoteur. C’est un indice absolu.

Deg. d’angle visuel d’un objet de 30 cm en fonction de la distance Utile à courtes distances (< 2m). Deg. angle visuel « Infini optique » distance (cm)

La convergence oculaire Indice binoculaire, occulomoteur et absolu. Utile à courtes distances (< 2 m).

Convergence oculaire ( ) et distance (d) tan( / 2) = (e/ 2) / d tan(a / 2) = (l/ 2) / d e  d Distance entre les yeux = constante d = (e / 2) / tan( / 2) d = (0,065 m / 2) / tan(1 deg / 2) = ~3.72 m d = (0,065 m / 2) / tan(5 deg / 2) = ~0.37 m

L’effet tapisserie REVOIR

Auto-stéréogramme http://www.youtube.com/watch?v=2zzNu1dkPTM DÉFINITION AUTOSTÉRÉOGRAMME. FOURMI ??? http://www.youtube.com/watch?v=2zzNu1dkPTM

Auto-stéréogramme à points aléatoires http://www.eyetricks.com/3dstereo28.htm

La Madone de la carnation (Leonardo de Vinci), circa 1480 Occlusion Utile à toutes distances. QUOI DIRE ICI? La Madone de la carnation (Leonardo de Vinci), circa 1480 Indice pictural et relatif.

Ponzo Illusion

Terminaison modale/amodale (prägnanz)

Scène marine (Claude Monet), 1887 Élévation relative Plus un objet est près de l’horizon, plus il paraît loin. Utile à moyennes et longues distances (> 2 m). Bref, plus un objet est proche de l’horizon, plus il est perçu comme étant éloigné de l’observateur. Bizarre dans Goldstein. Scène marine (Claude Monet), 1887 Indice relatif et pictural.

L’illusion de la lune expliquée

Taille relative Utile à toutes distances. Indice relatif et pictural.

Blague

Taille d’objets familiers Indice pictural et absolu. d = (l / 2) / tan(a / 2) Utile à toutes distances. d = (~1,7 m / 2) / tan(a / 2) d1 = (~1,7 m / 2) / tan(1 deg / 2) = ~97,5 m d2 = (~1,7 m / 2) / tan(3 deg / 2) = ~32,5 m Ici, l’objet (corps humain) nous est familier : on a une idée de sa taille réelle. d1 d2

La chambre de Ames Adelbert Ames Appears normal room, but we judge size based on fals assumption that same distance from us as girl in corner Ici, aussi d’autres indices de profondeur l’emportent…

La chambre de Ames expliquée

Perspective linéaire Les lignes parallèles convergent à l’horizon. Indice pictural et relatif. Perspective linéaire Utile à toutes distances. Point de fuite central Della pittura, Alberti (1435) Les lignes parallèles convergent à l’horizon.

Point de fuite diagonal Point de fuite diagonal C QUOI ÇA?

Illusion de Muller-Lyer Explication Richard Gregory : Il existe une relation liant la taille perçue (Tp) et la distance perçue (Dp) : Tp = K(R*Dp) (où K = une constante et R = taille de l’image sur la rétine). Ici le coin intérieur nous paraît plus éloigné alors que R est le même…(« size-constancy scaling ») Gregory (1968) suggested that the corners in our rectangularly carpentered world teach us to interpret “outward” or “inward” pointing arrowheads at the ends of a line as a cue to the lines’ distance from us and so too, its length.

Ponzo Illusion

Rue de Paris: un jour de pluie (Gustave Caillebotte) Gradient de texture Indice pictural et relatif. Utile à toutes distances. Rue de Paris: un jour de pluie (Gustave Caillebotte)

Perspective atmosphérique Utile à longues distances. Indice pitural et relatif. Près de Salt Lake City (Albert Bierstadt)

Apparition et disparition Utile à courtes et moyennes distances (< 30 m). Indice dynamique relatif.

Ombre (shading)

Ombre (à l’envers) Utile à courtes et moyennes distances (< 30 m). Indice pictural et relatif.

Mais…

Ombre projetée Utile à courtes et moyennes distances (< 30 m). Indice relatif et pictural.

Patrick Hughes Perspective, ombres, etc. contre parallaxe. REVOIR LE CONTEXTE DE CETTE OEUVRE Perspective, ombres, etc. contre parallaxe.