Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 176 Vision stéréoscopique La disparité binoculaire est l'indicateur de perception de profondeur jugé le plus important pour la vision sur des distances moyennes. La parallaxe binoculaire est la différence entre les images d'un même objet projetées sur chaque rétine. Le degré de disparité entre les deux images dépend de l'angle parallactique (convergence). C'est l'angle formé par l'axe optique de chaque oeil convergeant sur un objet donné. L'angle parallactique dépend de la distance entre l'objet et les yeux. Aux grandes distances, l'angle parallactique diminue et la perception de profondeur devient de plus en plus difficile. Le plus petit angle parallactique qu'une personne moyenne est capable de discerner est de trois secondes d'arc. La vision en relief Chaque corps genouillé latéral reçoit des afférences des deux yeux et celles-ci, comme au niveau de la couche IV du cortex, sont séparées. Ces neurones sont monoculaires (ils ne répondent à la stimulation que d'un seul oeil, droit OU gauche). Les neurones de la couche IV émettent leurs axones vers d'autres couches corticales. C'est à cette étape que les messages des deux yeux convergent sur les mêmes neurones individuels. Au dela de la couche IV, les neurones du cortex visuel primaire sont tous binoculaires, les signaux des deux yeux se combinent au niveau d'une même cellule. Ainsi la plupart des neurones corticaux ont des champs récepteurs binoculaires et ces champs sont presque identiques (ils ont la même taille, la même forme, la même orientation préférentielle et à peu près la même position dans l'espace visuel de chaque oeil. La réunion, dans le cortex strié, des afférences venant des deux yeux est la base de la , c'est à dire de la sensation de profondeur ou de relief qui se manifeste quand on regarde des objets proches avec les deux yeux et non un seul. Etant donné que les deux yeux voient le monde sous des angles légèrement différents, les objets qui se situent en avant ou en arrière du plan de fixation se projettent sur des points non homologues de chacune des rétines. Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 177 Vision stéréoscopique Acommodation Accommodation is the muscular action changing the focal length of the eye lens so as to place a focused image on the fovea of the retina. Both the muscular action and the lack of focus of adjacent depths provide information to the brain that can be used to sense depth. Image sharpness/fuzziness is an ambiguous depth cue, as we have already seen in the discussion of depth of field in cameras. However, by changing the focused plane (looking closer and/or further than the primary object), the ambiguities are resolved. A photograph will not change its relative focus; the three-dimensional world does. Convergence In order to see an object close to you and fuse the image on both retinas into one object, you must converge the optical axes of both eyes on the object. This convergence makes the observer more or less cross-eyed depending on how far away the point of convergence is. Les cellules P (parvocellulaires) et M (magnocellulaires) se terminent dans deux bandes distinctes de la région IV, les cellules P dans la couche IVC-alpha et les cellules M dans la couche IVC-beta. Le cortex visuel primaire gauche (par exemple) reçoit l'ensemble des neurones correspondant à l'hémichamp droit, c'est à dire les neurones issus de la rétine temporale gauche et de la rétine nasale droite. Expérience à faire: étendre le bras et fixer l'un de ses doigts, tout en fixant ce doigt prendre un crayon avec l'autre main et le placer à mi-distance, l'image du crayon se forme sur des points non homologues très différents des deux rétines et on voit deux crayons (diplopie), rapprocher le crayon du doigt (point de fixation), les deux images du crayon fusionnent en une seule et on peut estimer sa distance. Ainsi sur une petite distance en avant et en arrière du point de fixation où la disparité entre les vues du monde par les deux yeux demeure modeste, on ne voit qu'une seule image et la différence perçue entre les deux yeux est interprétée comme une profondeur. Les bases physiologiques de la stéréopsie ne sont pas encore connues, mais certains neurones existant dans le cortex strié et d'autres aires visuelles sont de bon candidats. Contrairement aux cellules binoculaires du cortex visuel primaire, dont les champs monoculaires concernent Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 178 Vision stéréoscopique Introduction Notions Œil Rétine Champ récepteur Voies visuelles Aire 17: V1 Aires visuelles What, where Reconnaissance objet Perception couleur Profondeur Les cellules P (parvocellulaires) et M (magnocellulaires) se terminent dans deux bandes distinctes de la région IV, les cellules P dans la couche IVC-alpha et les cellules M dans la couche IVC-beta. Le cortex visuel primaire gauche (par exemple) reçoit l'ensemble des neurones correspondant à l'hémichamp droit, c'est à dire les neurones issus de la rétine temporale gauche et de la rétine nasale droite. Expérience à faire: étendre le bras et fixer l'un de ses doigts, tout en fixant ce doigt prendre un crayon avec l'autre main et le placer à mi-distance, l'image du crayon se forme sur des points non homologues très différents des deux rétines et on voit deux crayons (diplopie), rapprocher le crayon du doigt (point de fixation), les deux images du crayon fusionnent en une seule et on peut estimer sa distance. Ainsi sur une petite distance en avant et en arrière du point de fixation où la disparité entre les vues du monde par les deux yeux demeure modeste, on ne voit qu'une seule image et la différence perçue entre les deux yeux est interprétée comme une profondeur. Les bases physiologiques de la stéréopsie ne sont pas encore connues, mais certains neurones existant dans le cortex strié et d'autres aires visuelles sont de bon candidats. Contrairement aux cellules binoculaires du cortex visuel primaire, dont les champs monoculaires concernent Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 179 Vision stéréoscopique http://www.stereo-club.fr/index.php http://www.alpes-stereo.com/index.html Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 180 Vision stéréoscopique Anaglyphe Materiel: Un logiciel permettant de séparer les couches de couleurs de l'image et des lunettres avec filtre rouge/cyan. Ce sont des lunettes en carton présentant un filtre de couleur cyan pour l'oeil droit et un filtre de couleur rouge pour l'oeil gauche qui permettent d'observer les anaglyphes. Vous pouvez acheter ce type de lunettes sur internet ou essayer d'en récupérer auprès de votre marchand de journaux dans certains magazines. Principe: Un anaglyphe est une images composée à partir du couple d'images stéréoscopiques. Cette image est fabriquée en mélangeant les couches de couleurs des deux images présentes. Sur l'écran d'un ordinateur, les couleurs se forment à partir des trois couleurs primaires rouge, vert et bleu, contenues dans chaque pixel qui s'allume plus ou moins intensément. A l'aide d'un logiciel, on peut séparer une image en ses trois couches primaires rouge verte et bleue et combiner indépendemment ces couches avec celles d'une autre image de la même dimension. On procède ainsi pour créer l'anaglyphe: on conserve uniquement la couche rouge de l'image de gauche et les couches vert et bleu de celle de droite, puis on combine ces trois couche en une seule image. Pour voir l'anaglyphe, il suffit de mettre les lunettres avec filtre rouge/cyan: un filtre rouge pour l'oeil gauche et un filtre cyan pour l'oeil droit. Chaque oeil ne voit alors que l'image qui lui est destinée. Avantage: Leurs visualisation ne nécessite pas d'apprentissage ni de gymnastique oculaire fatigante. Pas de restriction de taille pour les images, elles peuvent être affichées plein écran. Inconvénient: Les images doivent être traitées avec un logiciel graphique. La qualité de l'image est moyenne et les couleurs sont faussées. La nécéssité de porter des lunettes avec filtres colorés. Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 181 Vision stéréoscopique Vision croisée Materiel: Aucun. Principe: Les deux images sont placées l'une à coté de l'autre mais leur position est inversée: La vue de gauche est placée à droite et la vue de droite est placée à gauche. Le but est de contraindre son oeil gauche à regarder l'image à droite et son oeil droit à regarder l'image à gauche. En fait vous l'avez deviné, il faut loucher. Un grand nombre de personne savent déjà loucher sans problème, si ce n'est pas le cas, entrainez vous en posant un crayon au milieu des deux images et ramenez le vers votre nez en le regardant. Comme pour la vision parallèle, une troisième image va se dessiner au milieu des deux autres. Ne cherchez pas à l'obtenir nette, contrôlez la convergence de vos yeux de manière à garder les deux images superposées correctement. Pensez également à faire des pauses pour éviter la fatigue oculaire.Contrairement à la vision parallèle, pour la vision croisée la taille des images n'est pas limitée. Avantage: Il n'y a pas besoin de matériel ni de traitement sur les images. Pas de restriction de taille pour les images. Inconvénient: La technique de vision croisée nécessite un apprentissage. Représentation visuelle: Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 182 Vision stéréoscopique Introduction Notions Œil Rétine Champ récepteur Voies visuelles Aire 17: V1 Aires visuelles What, where Reconnaissance objet Perception couleur Profondeur Vision parallèle Materiel: Aucun. Principe: Les deux images sont placées l'une à coté de l'autre. La vue de gauche à gauche et la vue de droite à droite. Le but est de contraindre ses yeux à adopter la position qu'ils ont lorsqu'on regarde à l'infini malgré la proximité de l'image. Cette attitude est naturelle lorsqu'on est fatigué: le regard devient réveur et les objets qui nous entourent deviennent flous. Seulement forcer cette situation est plus complexe à faire qu'il n'y parait. Avec un peu d'entrainement, vous parviendrez à voir une troisième image se dessiner au milieu des autres. Ne cherchez pas à obtenir la netteté dès le début, au bout de quelques essais vos yeux l'obtiendront d'eux même. Pensez surtout à faire des pauses et à ne pas vous entêter trop longtemps, sinon la fatigue oculaire se ressentira très vite. Presque personne n'étant capable de faire diverger ses yeux, la distance séparant le centre des deux images ne doit pas être supérieure à celle séparant les yeux. Les images sont donc obligatoirement de petite taille. Avantage: Il n'y a pas besoin de matériel ni de traitement sur les images. Inconvénient: La technique de vision parallèle nécessite un apprentissage et est assez difficile à acquérir. Les images sont de petite taille. Représentation visuelle: Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 183 Vision stéréoscopique Materiel: Aucun. Principe: Les deux images sont placées l'une à coté de l'autre. La vue de gauche à gauche et la vue de droite à droite. Le but est de contraindre ses yeux à adopter la position qu'ils ont lorsqu'on regarde à l'infini malgré la proximité de l'image. Cette attitude est naturelle lorsqu'on est fatigué: le regard devient réveur et les objets qui nous entourent deviennent flous. Seulement forcer cette situation est plus complexe à faire qu'il n'y parait. Avec un peu d'entrainement, vous parviendrez à voir une troisième image se dessiner au milieu des autres. Ne cherchez pas à obtenir la netteté dès le début, au bout de quelques essais vos yeux l'obtiendront d'eux même. Pensez surtout à faire des pauses et à ne pas vous entêter trop longtemps, sinon la fatigue oculaire se ressentira très vite. Presque personne n'étant capable de faire diverger ses yeux, la distance séparant le centre des deux images ne doit pas être supérieure à celle séparant les yeux. Les images sont donc obligatoirement de petite taille. Avantage: Il n'y a pas besoin de matériel ni de traitement sur les images. Inconvénient: La technique de vision parallèle nécessite un apprentissage et est assez difficile à acquérir. Les images sont de petite taille. Représentation visuelle: Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 184 Vision stéréoscopique Introduction Notions Œil Rétine Champ récepteur Voies visuelles Aire 17: V1 Aires visuelles What, where Reconnaissance objet Perception couleur Profondeur Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 185 Vision stéréoscopique Introduction Notions Œil Rétine Champ récepteur Voies visuelles Aire 17: V1 Aires visuelles What, where Reconnaissance objet Perception couleur Profondeur Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 186 Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 187 Les huit commandements de la vision: • Vous ne percevez pas tout ce que vous voyez • Vous percevez des choses que vous ne voyez • Vous percevez en fonction de ce que vous savez • Vous percevez en fonction d’un contexte visuel • Percevoir: c’est interpréter • Vous percevez en fonction de votre mouvement • Vous percevez en fonction de votre appareillage perceptif • La perception dépend du sujet qui perçoit Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 188 Les huit commandements de la vision: • Vous ne percevez pas tout ce que vous voyez Un jour Zarathoustra s’était endormi sous un figuier, car il faisait chaud, et il avait ramené le bras sur son visage. Mais une vipère le mordit au cou, ce qui fit pousser un cri de douleur à Zarathoustra. Lorsqu’il eut enlevé le bras de son visage, il regarda le serpent : alors le serpent reconnut les yeux de Zarathoustra, il se tordit maladroitement et voulut s’éloigner. « Non point, dit Zarathoustra, je ne t’ai pas encore remercié ! Tu m’as éveillé à temps, ma route est encore longue. » « Ta route est courte encore, dit tristement la vipère ; mon poison tue. » Zarathoustra se prit à sourire. « Quand donc un dragon mourut-il du poison d’un serpent ? – dit-il. Mais reprends ton poison ! Tu n’en pas assez riche pour m’en faire hommage. » Alors derechef la vipère s’enroula autour de son cou et elle lécha sa blessure. Comptez tout les lettres « t » dans ce texte. Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 189 Les huit commandements de la vision: • Vous ne percevez pas tout ce que vous voyez Un jour Zarathoustra s’était endormi sous un figuier, car il faisait chaud, et il avait ramené le bras sur son visage. Mais une vipère le mordit au cou, ce qui fit pousser un cri de douleur à Zarathoustra. Lorsqu’il eut enlevé le bras de son visage, il regarda le serpent : alors le serpent reconnut les yeux de Zarathoustra, il se tordit maladroitement et voulut s’éloigner. « Non point, dit Zarathoustra, je ne t’ai pas encore remercié ! Tu m’as éveillé à temps, ma route est encore longue. » « Ta route est courte encore, dit tristement la vipère ; mon poison tue. » Zarathoustra se prit à sourire. « Quand donc un dragon mourut-il du poison d’un serpent ? – dit-il. Mais reprends ton poison ! Tu n’en pas assez riche pour m’en faire hommage. » Alors derechef la vipère s’enroula autour de son cou et elle lécha sa blessure. Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 190 Les huit commandements de la vision: • Vous percevez des choses que vous ne voyez pas Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 191 Les huit commandements de la vision: • Vous percevez en fonction de ce que vous savez Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 192 Les huit commandements de la vision: • Vous percevez en fonction d’un contexte visuel Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 193 Les huit commandements de la vision: • Percevoir: c’est interpréter Marcel Duchamp objet-dard, 1961 Expérience de Brunner et Goodman (1947) On demande à des enfants de 10 ans provenant de milieux sociaux différents d’ajuster, à l’aide d’un dispositif approprié, un cercle lumineux de façon à ce qu’il ait la même taille que des pièce de monnaie qu’il peuvent observer. Les résultats montrent l’existence globale d’une surestimation: les cercles produit sont plus grands que les pièces qu’ils sont censés représenter ce qui traduit une perception « surévaluer » de l’argent. Dans une condition contrôle, les enfants devait estimer un disque de couleur grise, les résultats montrent que les enfants ne commettent pas d’aussi grandes erreurs d’approximation. Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 194 Les huit commandements de la vision: • Percevoir: c’est interpréter Expérience de Brunner et Goodman (1947) Marcel Duchamp objet-dard, 1961 Expérience de Brunner et Goodman (1947) On demande à des enfants de 10 ans provenant de milieux sociaux différents d’ajuster, à l’aide d’un dispositif approprié, un cercle lumineux de façon à ce qu’il ait la même taille que des pièce de monnaie qu’il peuvent observer. Les résultats montrent l’existence globale d’une surestimation: les cercles produit sont plus grands que les pièces qu’ils sont censés représenter ce qui traduit une perception « surévaluer » de l’argent. Dans une condition contrôle, les enfants devait estimer un disque de couleur grise, les résultats montrent que les enfants ne commettent pas d’aussi grandes erreurs d’approximation. Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 195 Les huit commandements de la vision: • Vous percevez en fonction de votre mouvement Mouvement de votre corps, mouvement de vos yeux (si vous ne bougez pas les yeux- microsaccades vous êtes aveugles), mouvement des objets (Lorenceau) Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 196 Les huit commandements de la vision: • Vous percevez en fonction de votre appareillage perceptif Bassin des Nymphéas, Monet avant et pendant sa cataracte. Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 197 Les huit commandements de la vision: La perception dépend du sujet qui perçoit « L’amour rend aveugle » Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 198 Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 199 Bibliographie -Science et vie (hors série) septembre 2001 -« Information, sensation et perception » J.D. Bagot, ed. Armand Coloin, Paris 1999. p159-172 - « Neurosciences » - « Neurosciences Cognitives » - Cours réalisé par Benjamin Putois (2006). [email protected] 200