Lois
psychophysiques
On présente dans cette
section les principales lois
psychophysiques en vision (la plupart sont des déclinaisons,
pour la modalité
visuelle, de lois générales valables pour
d’autres modalités sensorielles).
Seuil de
détection
La sensibilité relative
à un stimulus est mesurée, dans le
domaine de la vision, par le taux de détection
d’une cible de luminance
uniforme sur un fond uniforme. La variable indépendante est
la luminance du
fond, la variable dépendante est le seuil de
détection (ou seuil différentiel),
c’est-à-dire le contraste ΔL/L
entre la cible est son fond qui conduit à une
probabilité de détection de 50%.
Il s’agit d’une mesure de performance visuelle.
Le seuil de détection suit
la loi de Weber pour les
cibles suffisamment grandes : la sensibilité
relative (fraction de Weber,
notée W= ΔL/L) est
constante, approximativement égale à 0,01.
Lorsque la taille de la cible
diminue, la sensibilité relative augmente comme le
carré de sa taille angulaire
(loi de Ricco).
Luminosité
La
luminosité n’est pas une grandeur
photométrique
mais une sensation visuelle. Elle est mesurée par un
jugement
d’apparence : on demande par exemple à un
observateur
de choisir un
échantillon qui soit
« d’intensité
lumineuse » double (ou moitié) de
celle d’un échantillon
défini ; on parvient
par ce procédé à définir
une échelle
psychophysique, c’est-à-dire une gradation pour
laquelle
la distance
perceptive entre deux points équidistants est constante.
La loi de Fechner, qui existe dans
toutes les
modalités sensorielles, postule que la relation entre
stimulus physique et
intensité perçue est une relation logarithmique.
Dans le domaine visuel, elle
s’applique à la relation entre la luminance et la
luminosité pour les faibles
niveaux.
La loi de Stevens désigne
une autre manière de
décrire la même relation entre sensation
(luminosité) et stimulus (luminance),
avec un modèle exponentiel. L’exposant est
caractéristique d’une modalité
sensorielle.
Temps de réaction simple
Le temps de réaction simple
(TRS) est le temps
écoulé entre la présentation
d’un stimulus et une action motrice simple
(appuyer sur un bouton) qui est demandée à
l’observateur. La loi générale qui
modélise cette mesure (dans le domaine visuel, le temps de
réaction en fonction
du contraste du stimulus) est la loi de Piéron. Elle est
modélisée par
une courbe exponentielle, dont l’exposant est proche de celui
de la loi de
Stevens.
Eblouissement
L’éblouissement
est causé par la présence de très
forts
contrastes dans l’environnement, provoqués le plus
souvent par des sources
lumineuses qui éclairent directement
l’observateur. Il est dû à la diffusion
de
la lumière issue de ces sources dans le globe oculaire, qui
crée un voile
d’éblouissement. La luminance de ce voile
dépend directement de l’intensité
de la source lumineuse et de son excentricité.
On distingue deux aspects de
l’éblouissement.
L’éblouissement
d’incapacité est caractérisé
par la baisse des performances visuelles des
observateurs. Différents modèles permettent de
calculer la valeur de la
luminance de voile associée.
L’éblouissement d’inconfort
désigne quand à
lui la gêne visuelle subjective, indépendamment
des modifications de
performance dues à la luminance de voile.