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4 Janvier 2001
Par Christophe Jacquemin
Comment l'action détermine notre perception visuelle
de l'espace
 Selon
les travaux de l'équipe du Laboratoire de physiologie de la perception
et de l'action (CNRS/Collège de France) publiés dans le numéro du
4 janvier 2001 de la revue Nature (voir référence en fin de texte),
la perception visuelle de l'homme est dépendante du mouvement volontaire
de l'observateur et non pas, comme on pouvait le penser, de mécanismes
purement passifs de traitement de l'information optique.
Utilisant un dispositif de réalité virtuelle, les chercheurs ont
comparé la perception d'objets tridimensionnels par un observateur
en mouvement volontaire et par un observateur passif et immobile.
Bien que dans les deux cas la stimulation visuelle ait été rigoureusement
identique, la perception résultante a été très différente. Ceci
montre que l'action de l'observateur contribue de façon essentielle
à la construction perceptive de l'espace en trois dimensions (3D).
Ces résultats ouvrent la voie à une meilleure compréhension des
mécanismes qui donnent la possibilité à un observateur de distinguer
les parties immobiles de l'espace visuel, mécanismes dont on connaît
l'importance dans des domaines tels que le contrôle de l'équilibre
et de la locomotion. Surtout, ils expliquent comment les mécanismes
d'intégration multi-sensorielle permettent la perception de propriétés
objectives de l'environnement quand les sens, pris isolément, se
montrent vulnérables aux illusions.
Comme tous les travaux de cette nature explorant la façon dont fonctionne
les organes sensoriels des organismes vivant, en relation avec leur
cerveau, ils devraient pouvoir donner lieu à des applications rapides
dans le domaine de la vie artificielle.
L'équipe
du Laboratoire de physiologie de la perception et de l'action (LPPA)
a utilisé de fausses perspectives (anamorphoses*) pour mettre en
évidence la contribution de l'action de l'observateur sur sa propre
perception visuelle. Rappelons que ces objets (découverts par Léonard
de Vinci) ont la particularité de donner une impression erronée
de leur forme 3D lorsqu'ils sont observés sous un angle de vue particulier.
Quand un observateur immobile regarde un objet anamorphe en mouvement,
le trompe-l'œil persiste, et il voit la forme trompeuse subissant
des déformations (au lieu de la forme et du mouvement de l'objet
réel).
Cette
illusion persiste-t-elle si le mouvement relatif de l'objet et de
l'observateur est dû au déplacement volontaire de l'observateur,
au lieu du mouvement de l'objet?
Pour le savoir, les chercheurs Mark Wexler, Francesco Panerai, Ivan
Lamouret et Jacques Droulez ont utilisé un système de réalité virtuelle
couplé à des capteurs de position de la tête.
Des versions virtuelles des anamorphoses ont été présentées à des
sujets "cobayes", de façon à ce que la stimulation optique soit
strictement identique pour les observateurs actifs (pouvant bouger
la tête vers la gauche et vers la droite) et pour les observateurs
immobiles.
Les résultats montrent que les deux groupes voient les objets différemment
: ceux qui sont actifs s'illusionnent beaucoup moins avec le trompe-l'œil
que les observateurs immobiles. Ainsi, à l'inverse de ce qu'on pouvait
penser, ceci démontre clairement un effet de l'action sur la vision
chez l'homme.
Comment
expliquer ce résultat surprenant ?
Selon les chercheurs, notre système visuel réagit différemment aux
objets stationnaires et à ceux en mouvement : "la stationnarité
est un fait objectif et non pas subjectif et, comme tel, n'est pas
senti directement. Or, lorsque nous nous déplaçons, notre image
visuelle d'un objet fixe se déplace et se déforme également à cause
du changement de notre angle de vue ; mais malgré ce mouvement visuel,
l'objet semble être stationnaire" explique Max Wexler. Pour
tester cette hypothèse sur le rôle spécial de la stationnarité,
l'expérience avec les objets anamorphes a été répétée, mais cette
fois avec les objets en mouvement. Dans ce cas-là, la différence
entre les observateurs actifs et passifs disparaît, confirmant ainsi le
rôle particulier des objets stationnaires pour la vision (même lorsque
nos propres mouvements changent leur apparence).
Vers
une meilleure compréhension des mécanismes donnant la possibilité
à un observateur de distinguer les parties immobiles de l'espace
visuel.
On sait depuis le XIXe siècle que le système visuel humain se sert
d'un certain nombre d'a priori pour construire la perception de
notre monde en 3D.
Avec ces travaux, les chercheurs du LPPA viennent en ajoute désormais
un à la liste : celui de la stationnarité qui, en tenant compte
de l'action de l'observateur, se distingue toutefois par le fait
qu'il réfère aux propriétés objectives (et non pas subjectives)
de l'environnement.
En montrant que la perception visuelle est dépendante du mouvement
volontaire de l'observateur, les chercheurs confirment aujourd'hui
que l'action joue un rôle majeur dans le processus d'interprétation
de l'image optique qui conduit à la perception visuelle. Ces travaux
ouvrent non seulement la voie à une meilleure compréhension des
mécanismes qui donnent la possibilité à un observateur de distinguer
les parties immobiles de l'espace visuel (dont on connaît l'importance
dans des domaines tels que le contrôle de l'équilibre et de la locomotion),
mais surtout expliquent comment les mécanismes d'intégration multi-sensorielle
permettent la perception de propriétés objectives de l'environnement
quand les sens, pris isolément, se montrent vulnérables aux illusions.
*A
propos d'anamorphose, voir par exemple le célèbre tableau de Holbein
: "Les ambassadeurs" (1553): http://www.culturactif.ch/chronique/holbein.htm
Source : Nature
du 4 janvier 2001, volume 409, pages 85 à 88 : "Self-motion
and the perception of stationary objects", par Mark Wexler,
Francesco Panerai, Ivan Lamouret et Jacques Droulez.
NB : Les résumés succincts en anglais (voire quelquefois les articles
complets) parus sur le site web de Nature peuvent être obtenus,
après inscription
gratuite, à l'adresse: (attention, pour que l'inscription aboutisse,
il faut absolument cocher dans une des cases à la rubrique State/Region:*
du questionnaire, même si ce n'est pas adapté à votre pays).
Contact : Mark Wexler
mark.wexler@college-de-france.fr
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