Contrastes Les neurones du système visuel

Contrastes

Les neurones du système visuel répondent non à des intensités lumineuses mais à des contrastes spatiaux : contrastes de luminance ou contraste de couleur.

Exemples : les disques et les carrés centraux sont tous du même gris.

> Entouré d'une surface sombre, le disque paraît plus clair qu'entouré d'une surface claire.
> Entouré d'une surface colorée, le carré gris tend à paraître de la couleur complémentaire.

On peut démontrer que l'entourage d'une surface influe sur la luminosité à l'aide de la méthode d'égalisation (déterminer le seuil de détection).

Contours d'une forme

Pour le système visuel, le contour est toute limite continue entre deux régions.
La continuité peut être « créée » par le système visuel dans le phénomène de la figure de Kanisza.

L'illusion n'est pas une erreur, mais le reflet de la manière dont fonctionnent le système visuel et les mécanismes cognitifs.

À gauche, on observe un carré au milieu, qui paraît plus lumineux que celui du fond.

Le système visuel construit des contours et fait apparaître une surface de luminosité différente.

Indépendance des deux effets

Les effets de luminosité et de contours sont indépendants.

Dans les deux cas, on a supprimé une information dont e système visuel a besoin : prolongation des contours intérieurs du pacman.

Les seuils de détection d'un point lumineux présenté à différents endroits de la figure de Kanisza mesurent l'effet de la présence d'un pacman sur la sensibilité locale, en comparaison de la mesure de ce seuil sur une surface uniforme.

Une augmentation de ce seuil reflète un mécanisme d'inhibition et une diminution de ce seuil reflète un mécanisme de facilitation.

Dans le prolongement d'un contour « réel », il existe une information de contour jusqu'à une certaine distance. Au-delà de cette distance, le phénomène n'est plus perçu.

Deux voies de traitement dans le système visuel 

Voie ventrale : reconnaissance, identification des objets.

Voie dorsale : traitement des informations, actions.

Deux systèmes visuels

Les aires sollicitées sont différentes selon la tâche à accomplir.
On présente un objet et on demande de le nommer : c'est la voie ventrale qui est sollicitée.

On présente un objet et on demande de le saisir : c'est la voie dorsale qui est sollicitée.

Evaluation de la taille d'un objet
Deux voies visuelles

La double dissociation : études neuropsychologiques

> Lésion de la voie ventrale : activité sensimotrice normale, estimation de la taille des objets défaillante.

> Lésion de la voie dorsale : estimation de la taille des objets normale, activité sensimotrice défaillante (l'information visuelle ne suffit pas, le sujet doit toucher pour réussir à saisir).

Percevoir la profondeur, le relief, le volume
La profondeur, le relief, le volume ne sont pas présents dans l'image rétinienne. Le système visuel les reconstruit.

Convergence binoculaire

La convergence est l'angle que forment les axes visuels lorsque l'on fixe un objet. Cet angle est d'autant plus petit que l'objet est éloigné.  Ce mouvement des yeux est commandé par des muscles extra-oculaires. Il y a ainsi des signaux proprioceptifs de ces mouvements.

Différenciation interespèces de la stéréopsie

Dans la nature, les prédateurs ont les yeux en position frontale et ont donc un large champ binoculaire, avec en conséquence une large vision stéréoscopique.

Binocularité et disparité rétinienne

Les cellules binoculaires du cortex combinent les informations de disparité rétinienne pour générer des impressions de profondeur relative (stéréopsie).

Parallaxe de mouvement

L'observateur fixe un sapin lors d'un déplacement en train : la partie du paysage qui se trouve entre le sapin et lui semble se déplacer en sens inverse du déplacement du train, le sapin semble fixe, et le paysage au-delà du sapin semble se déplacer dans le même sens que le déplacement du train.

Taille angulaire et parallaxe

L'objet apparaît plus petit sur la rétine s'il est plus éloigné. C'est la parallaxe monoculaire.

Si les objets A et B se déplacent à la même vitesse physique, v(A)=v(B), mais sur la rétine, v(A)>v(B). La différence des vitesses est l'indice de parallaxe monoculaire signalant la différence des distances (profondeurs) entre A et B par rapport à l'observateur.

Expansion – contraction, flux visuel

Si un objet s'approche, il s'agrandit sur la rétine (expansion), et s'il s'éloigne il rétrécit (contraction).

Indices « picturaux » de profondeur

Représenter un volume sur une surface plane.

> Taille relative
> Perspective linéaire
> Perspective aérienne

> Gradients de texture
> Interpositions (un objet devant l'autre)
> Réflexions
Nous savons représenter le volume car nous avons des connaissances de géométrie optique.

Les «constances»

Dans certaines limites, la taille apparente des objets est indépendante de leur distance à l'observateur et donc de leur taille sur la rétine.

La présence d'indices de distance est indispensable à l'apparition de la constance. Le système visuel corrige les tailles.