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

61
PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin

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

Page 1: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

PSY 2055. Psychologie de la perception.

Perception du mouvement.

Frédéric Gosselin

Page 2: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.
Page 3: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Cinématogrammes à points aléatoires

Le mouvement lui-même peut servir à segmenter un objet.

Page 4: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Bêta

Page 5: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Bêta

Page 6: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Bêta

Page 7: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Bêta

Page 8: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Bêta• 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 longshttp://www2.psych.purdue.edu/Magniphi/ARVODemo.html

Page 9: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Le cinématoscope• Avec un IIS entre 60 et 300 ms environ (soit environ 3

à 17 flash/s) : bêta• Les images d’un film sont prises avec une fréquence de

24 Hz (ce qui permet 12 flash/s)• À cette fréquence de présentation on voit la lumière

s’éteindre et s’allumer (stroboscope)– En fait, il s’agit d’une fréquence idéale pour induire des

épisodes épileptiques (~10 flash/s)

• À environ 70 Hz, on perçoit de la continuité dans l’éclairage (flicker fusion ~ 30 flash/s)– Au cinéma, chaque image d’un film est donc présentée trois

fois pour atteindre 72 Hz!

http://www.youtube.com/watch?v=kpNT1v-XKtU&feature=related

Page 10: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Le cinématoscope

x 3

Succesion d’images différentes à un rythme de 24 Hz (IIS = 41,6 ms)pour obtenir du mouvement bêta.

Succesion d’images à un rythme de 72 Hz (IIS = 13,9 ms)pour dépasser la fréquence critique de fusion (et éviter un effet stroboscope).

Page 11: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Et si on compliquait les choses un peu…

Page 12: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Et si on compliquait les choses un peu…

Page 13: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Et si on compliquait les choses un peu…

Page 14: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Et si on compliquait les choses un peu…

Page 15: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Et si on compliquait les choses un peu…

moment 1

moment 2

Page 16: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Problème de ciné-correspondance, 1

moment 1

moment 2

Page 17: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Problème de ciné-correspondance, 1

moment 1

moment 2

Solution des plus proches voisins.

Page 18: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Pseudo-paradoxe de la perception

Page 19: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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 l’information : Attneave, Mackay)

– Le monde est dans une large mesure à l’intérieur de notre cerveau (traitement de l’information : Helmholtz, Gregory, Marr, Rock, Hochberg, Palmer; Gestalt : Wertheimer, Koffka, Kohler)

– Il n’y a pas de perte dans le traitement; il suffit de considérer toutes l’information visuelle (Perception directe ou “écologique” : Gibson)

Page 20: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Hermann von Helmholtz

Page 21: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Inférences inconscientes (aujourd’hui on parle plutôt de contraintes)

• Deux segments partageants un coin sur l’image rétinienne partagent vraisemblablement un coin dans le monde (élimine la possibilité rouge).

• Les objets ont tendance à être symétriques (élimine la possibilité verte).

Page 22: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Page 23: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Kolers (1971)

Page 24: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Kolers (1971)

Page 25: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Kolers (1971)

Page 26: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Kolers (1971)

Plus proches voisins vs. forme et couleur

Page 27: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Page 28: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Contrainte de similarité de forme et de couleur.

Page 29: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Page 30: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Page 31: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Contrainte dépendante de notre connaissance du corps humain.

Page 32: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Page 33: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Page 34: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Page 35: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Cellule ganglion-naire M

Cellule ganglion-naire P

Magno LGN

Parvo LGNV1

V1V2V3

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)

MST

STS

Page 36: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

10-20% des cellules complexes dans V1 répondent sélectivement au mouvement

(Ringach, Sapiro et Shapley, 1997)

Page 37: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Effet consécutif de la “chute”

(The Falls of Foyers; Robert Adams, 1834)

Page 38: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Les CRs de deux cellules simples…

De même position et fréquence, mais de phases différentes.

Page 39: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

Page 40: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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

http://neurovision.berkeley.edu/Demonstrations/matthew/reichardt.html

Page 41: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Le perception du mouvement nous réserve d’autres surprises : le problème

de l’ouverture (aperture problem)

Contrainte du mouvement le plus lent.

Page 42: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Le perception du mouvement nous réserve d’autres surprises : le problème

de l’ouverture (aperture problem)

Contrainte du mouvement le plus lent.

http://www.cs.huji.ac.il/~yweiss/Rhombus/rhombus.html

Page 43: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Une conséquence du problème de l’ouverture

(Pinna & Brelstaff, 2000)

Page 44: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Une conséquence du problème de l’ouverture

Page 45: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Le réseau en mouvement

Contrainte d’une surface unique. On retrouve des neurones répondants à des mouvements de réseaux dans V5 (MT).

Page 46: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

MT (V5) : un exemple de modularité dans le système dorsal

• Newsome et Paré (1988) ont montré que les singes pouvaient détecter la direction d’un mouvement possédant une cohérence de 1% ou 2%.

• La destruction de MT fait grimper ce seuil à 10% ou 20% de cohérence.

30% de cohérence 5% de cohérence100% de cohérence

Page 47: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Agnosie visuelle du mouvement (akinétopsie)

• Le patient L.M. :– N’a pas de problème de perception des parties (=> pas une

agnosie sensorielle)

– N’a pas de problème de perception des objets (=> pas une agnosie “aperceptive”)

– Est capable de nommer les objets (=> pas une agnosie associative)

• Mais n’arrive pas à voir le mouvement– P. ex. Quand elle verse de l’eau dans un verre, elle ne voit pas

le niveau monter. Subitement il y a plus d’eau qu’il y en avait.

• Lésion bilatérale à l’aire V5 (MT)

Page 48: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Effet consécutif d’un mouvement en spirale (dans MST)

Page 49: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Mouvement biologique

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

Page 50: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Les détecteurs de “real-motion” de V3 (Galletti, Battaglini & Fattori, 1990)

• On peut produire un mouvement d’un objet donné de deux manières sur la rétine :– En bougeant l’objet par rapport à la rétine (real motion)

– En bougeant la rétine par rapport à l’objet

• Des neurones de V3 répondent spécifiquement à ce “real motion”

« Real motion »

Page 51: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Muscles extraoculaires

Rectus supérieur

Rectus inférieur

Rectus médianRectus latéral

Page 52: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Les mouvements oculaires• Les saccades

– Mouvements des yeux pouvant atteindre 800 deg d’angle visuel par s. Servent à explorer l’environnement visuel. S’accompagne d’une suppression de la vision magno.

• Les micro-saccades (trémeurs)– Petits mouvements (1 à 2 min d’angle 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 d’angle 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 d’une 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.

Page 53: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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 l’oeil et d’un objet par rapport à l’oeil est différente de zéro

A

B

Page 54: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Le modèle centrifuge• Il y a perception de mouvement si la somme du

mouvement de l’oeil et d’un objet par rapport à l’oeil est différente de zéro. P. ex. :– un objet est en mouvement par rapport à l’oeil et l’oeil 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 l’oeil (pour le bouger)

– l’oeil est en mouvement et un objet est immobile par rapport à l’oeil :

• Mouvement d’une balle de tennis suivit des yeux

• Mouvement d’une image consécutive (ou d’un corps flottant)

• Sigma

• Pressions mécaniques sur l’oeil (pour l’immobiliser)

Attention, dépend de l’explication utilisée

Page 55: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

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 l’objet sur la fovéa)

=+

2) A = ; B = 0 : Mouvement

A

B

1) A = 0 ; B = : Mouvement

Page 56: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Pression mécanique sur l’oeil

1) poussée sur l’œil et l’œil demeure immobile (!) : Goldstein p. 281- œil est immobile parce que commande motrice contrebalance exactement la force de la poussée

=+

2) poussée sur l’œil et l’œil bouge (beaucoup plus intuitif)- œil bouge parce qu’absence de commande motrice contraire (absence de commande motrice = pour le système nerveux l’œil est « immobile »)

1) A = ; B = 0 : MouvementA

B2) A = 0 ; B = : Mouvement

Page 57: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Image consécutive

1) Image consécutive est par définition immobile sur la rétine(zone de la rétine « souffrant » de « fatigue cellulaire ») parallèlement, on bouge l’oeil

=+

1) A = ; B = 0 : Mouvement

A

B

Page 58: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.
Page 59: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.
Page 60: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Deux objets bougent différemment

On suit l’objet 1 des yeux ; qu’arrive-t-il à l’objet 2?-Œil est en mouvement et image rétinienne de l’objet 2 est en mouvement

=+

A

B

A = ; B = : Mouvement

Page 61: PSY 2055. Psychologie de la perception. Perception du mouvement. Frédéric Gosselin.

Cellule ganglion-naire M

Cellule ganglion-naire P

Magno LGN

Parvo LGNV1

V1V2V3

V2

V5 (MT)

Pariétal

V4

IT

Couleur

Forme

Mouvement

Système ventral(“what”, temporal)

Système dorsal(“where”, pariétal)

MT :1)Contrainte de surface unique2)Détection de mouvement cohérent3)Akinétopsie chez LM

MST

MST : Mouvement en spirale

V3 :1)Forme à partir du mouvement2)Détecteur de « Real-Motion »

Général :1)Mouvements oculaires2)Modèle centrifuge(toutes les possibilités)

http://www.biomotionlab.ca/Demos/BMLwalker.html

STS

STS : Mouvement biologique *

En somme