Seuils

Définitions 1. Seuil absolu 2. Seuil différentiel Chapitre de la Psychophysique (= Etude des relations entre l'intensité du stimulus (grandeur physique) et les sensations (variable psychologique) 1. Seuil absolu La plus petite intensité du stimulus capable d'évoquer la réponse sensorielle d'un appareil récepteur au repos, dans des conditions bien déterminées de stimulation [ou encore: La plus petite intensité du stimulus que le sujet peut discriminer de l'absence de stimulus] 2. Seuil différentiel Plus petite différence perceptible entre deux stimulus [En anglais: just noticeable difference (jnd)] Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Seuil absolu: Exemple 1 Seuil d'acuité tactile On pose sur le dos de la main du sujet les pointes légèrement écartées d'un compas Le seuil est théoriquement le plus faible écartement des pointes suscitant la réponse "deux pointes" (plutôt que la réponse "une pointe") Méthode constante: tous les stimulus sont présentés lors de chaque série dans un ordre variable, aléatoire Définition statistique: On convient généralement de le définir par l'écartement perçu dans 50% des cas Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Seuil absolu: Exemple 2 Seuil absolu d'audibilité Choix d'un son d'une fréquence donnée, constante (car probable interaction fréquence-seuil) Présentations en augmentant l'intensité du son, depuis une intensité nulle jusqu'à ce que la réponse du sujet change de - "je n'entends pas" à + "j'entends") = Méthode ascendante 12 présentations successives Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Valeurs de quelques seuils absolus (selon Galanter, 1962 / Cf in Hilgard & Atkinson) Vision La flamme d'une chandelle vue à une distance de 48 km par une nuit profonde et claire (sans nuages) Audition Le tic-tac d'une montre dans des conditions de silence, à 6 m de distance Goût 5 ml de sucre dans 7,5 l d'eau Odorat Une goutte de parfum répandue dans le volume global d'un appartement de 6 pièces Toucher L'aile d'une mouche tombant sur la joue d'une distance de 1 cm Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Seuil physiologique Seuil physiologique Limite de sensibilité de chacun des organes des sens sous laquelle l'excitation ne peut avoir lieu Pour être perçue, l'information doit ensuite franchir l'autre seuil appelé seuil perceptif, qui est celui de la reconnaissance consciente. Gregory a montré, par exemple, qu'un seul photon suffisait pour exciter la rétine, mais qu'il fallait 5 à 8 de ces quanta d'énergie pour que notre cerveau perçoive le point lumineux. Le seuil physiologique est déterminé génétiquement et nese modifie qu'avec l'âge ou d'autres facteurs physiologiques Le seuil perceptif est beaucoup plus variable Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Perception subliminale Il existe une zone de sensibilité entre ces deux seuils, au niveau de laquelle l'excitation des récepteurs a entraîné l'émission d'un message sans que celui-ci soit enregistré par la conscience Hypothèse: Dans cette zone sous le niveau de la conscience, qui constitue la zone subliminale, les informations captées par nos sens sont peut-être traitées par les centres inférieurs de notre cerveau. S'il en est ainsi, il existe donc, à tout moment, des centaines d'informations dont nous ne prenons pas conscience mais qui sont pourtant enregistrées à des niveaux plus primitifs (Dixon, 1971) = Perception subliminale Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Seuil différentiel Plus petite différence perceptible entre deux stimulus 1 stimulus fixe (étalon) - 1 stimulus variable Détermination de la différence minimale que les sujets peuvent percevoir entre les deux stimulus Méthodes classiques identiques à celles utilisées pour les seuils absolus: Méthode constante / Méthode ascendante / Méthode descendante Egalement défini statistiquement: La différence nécessaire entre l'étalon et le stimulus (variable) pour qu'un sujet détecte la différence dans 50% des cas Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Loi de Weber Le seuil différentiel n'est pas constant. Il varie proportionnellement à l'intensité du stimulus Pour une modalité donnée et une situation donnée, on a: K est appelée fraction différentielle (ou constante de Weber) Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Valeurs de la fraction différentielle Hauteur d'un son (fréquence) 1 / 333 .003 Brillance visuelle 1 / 60 .017 Masses soulevées 1 / 50 .020 Intensité d'un son 1 / 10 .100 Pression sur la surface de la peau 1 / 7 .140 Goût d'une solution saline 1 / 5 .200 Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Variabilité des seuils Variabilité individuelle Les valeurs indiquées par les auteurs sont des moyennes Utiles pour situer grossièrement une peerformance Pour certaines tâches il est nécessaire d'avoir des capacités minimales, supérieures à la moyenne Pilote d'avion, chef cuisinier, œnologue, testeur de parfum Variabilité selon les circonstances Différents facteurs peuvent influer sur la valeur des seuils Fatigue, médicament, alcool ou autre substance, etc. Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Théorie de détection du signal Tanner & Swets, (1954; 1956) Approche plus moderne du même problème que les seuils Inspirée de la situation des opérateurs radar (contrôleurs du ciel) Essai de tenir compte des caractéristiques de l'organisme des conditions de l'environnement au moment de la mesure Ex: Seuil d'audibilité très différent selon qu'on le mesure dans un endroit calme ou bruyant La détection d'un stimulus est vue comme la discrimination du stimulus (le signal) par rapport au contexte dans lequel il apparaît (le bruit de fond) Il est donc nécessaire de distinguer entre B Bruit de fond seul B + S Bruit de fond et signal Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Discrimination des distributions signal et bruit Deviner l'existence du signal est d'autant plus facile que les valeurs du signal et du bruit sont différentes. Ce qui compte est le recouvrement du signal et du bruit, exprimé par un paramètre d' Ce paramètre prend en compte la différence entre les moyennes des distributions de fréquences du signal et du bruit.. Si d' est élevé, la discrimination entre les deux distributions est plus facile que si d' est faible. 3 exemples (Mathieu & Thomas (pp. 49-50): Vous êtes dans un pays tropical, et votre chambre est aérée par un venlilateur. Mais il y a des moustiques, et vous cherchez à savoir où ils sont en les écoutant voler. Situation délicate car les deux distributions sonores se recouvrent, leur moyenne est presque égale, donc d' ≈ 0 (fig. 2.8 a). Le médecin qui vous ausculte aimerait entrendre votre coeur. Avec son stéthoscope, il entend aussi le bruit de votre respiration, de votre circulation, etc. Ici la situation est plus favorable que précédemment : les moyennes des deux distributions sont mieux séparées, d' ≈ 2 (fig. 2.8 b). Dans le stade, la foule encourage les équipes. Cependant, le coup de sifflet de l'arbitre est nettement perçu par les joueurs: les deux distributions sont bien séparées et d' ≈ 6 (fig. 2.8 c). Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Variabilité Plus proche de situations réelles Exemple: Sonnerie du téléphone alors qu'on écoute de la musique. Si on attend un téléphone important, on risque de croire à une sonnerie même lorsqu'elle n'a pas eu lieu. C'est un exemple de fausse alarme (ou fausse alerte) Permet de montrer qu'il y a une décision de la part du sujet: Les sujets ne sont pas des détecteurs parfaits (cf Munari 49-51) Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Variabilité (2) Grande variabilité individuelle (Cf données de 7 sujets in Reuchlin document 2-10:) Les sujets prennent des décisions en fonction de différents critères: Proportion des cas favorables ou défavorables Attentes Intensité des stimulus Utilité / coût des diverses réponses Caractéristiques personnelles (attitudes) Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Importance de la décision Dans la conception de Fechner, le seuil dépend uniquement de la stimulation physique et des récepteurs sensoriels Tanner et Swets (1956) ont montré qu'interviennent des processus de décision qui dépendent de variables psychologiques (stratégies, attitudes, etc.) Modèle mathématique La théorie de la détection du signal permet de prédire les proportions des divers types de réponses en fonction des caractéristiques de la situation et des consignes données aux sujets. Ces prédictions prennent la forme d'une fonction d'efficacité du récepteur (ROC Curve) Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Situation expérimentale Le sujet entend un bruit de fond continuel, auquel se mélange un signal épisodique, difficilement perceptible. La tâche du sujet est de détecter ce signal. Les différentes reponses peuvent être représentées par le tableau suivant: Signal Réponses du sujet présent absent Détection Fausse alarme Omission Rejet correct Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils

Exemples d'attitudes Attitude "libérale" vs Attitude "conservatrice" Dans des situations de la vie réelle, les attitudes peuvent être dictées par les utilités et les coûts. Un opérateur radar devrait plutôt avoir une attitude libérale pour éviter de manquer un signal potentiellement dangereux ou catastrophique Krach boursier déclenché par des programmes trop sensibles Psychologie cognitive 2003-2004 Seuils