1.2.1. Méthode expérimentale

• Participants :

Quatre observateurs, dont la vue était normale ou corrigée à la normale, ont participé à l’expérience (FD, SD, SH et VB). Les deux premiers étaient les expérimentateurs, le troisième et le quatrième observateur n’étaient pas prévenus des hypothèses.

• Stimuli :

Les stimuli, qui étaient affichés sur un fond gris moyen (8 cd/m2), étaient composés d’un signal et d’un bruit superposés l’un à l’autre : le signal était un carré de 3° d’angle visuel de côté, le bruit était une distribution uniforme de petits carrés (2*2 pixels soit 0.15*0.15 deg) de luminance aléatoire, recouvrant 10° d’angle visuel. Un exemple de bruit, de signal et la superposition des deux est présenté Figure 36. L’étalonnage de l’écran a permis le contrôle des luminances grâce à un photomètre : une « Look Up Table » (LUT), c’est-à-dire une échelle linéaire de luminance, comportant donc un intervalle identique entre tous les niveaux a été créé. Les niveaux de la LUT ont été choisis parmi les 255 niveaux RVB (rouge, vert, bleu) qui correspondent aux trois canaux de couleurs de l’écran ¹⁹ .

Figure 36 : Exemples de bruit, de signal seul et d’un signal superposé au bruit.

Figure 37 : La figure du haut précise de façon schématique la distribution aléatoire de chaque pixels (représenté par des fléches noires) compris dans un intervalle autour de la luminance moyenne. La figure du bas montre de façon plus concrète les différents niveaux de contrastes du bruit utilisés dans l’expérience de détermination de seuil (de gauche à droite : 0.5, 0.6, 0.7 et 0.8).

Figure 37 : La figure du haut précise de façon schématique la distribution aléatoire de chaque pixels (représenté par des fléches noires) compris dans un intervalle autour de la luminance moyenne. La figure du bas montre de façon plus concrète les différents niveaux de contrastes du bruit utilisés dans l’expérience de détermination de seuil (de gauche à droite : 0.5, 0.6, 0.7 et 0.8).

Le signal était, à l’inverse du bruit, composé d’une seule valeur de luminance : augmenter son contraste revient à augmenter sa luminance. Les six niveaux de luminance du signal utilisés dans l’expérience pour chaque niveau de bruit étaient choisis pour chaque observateur sur la base d’essais préliminaires et se répartissaient sur une échelle de 100.1. Les valeurs de contraste du signal variaient ainsi de 0.045 à 0.1423 pour le bruit 0.5 et celui de 0.6 ; de 0.05 à 0.1581 pour le bruit 0.7 ; de 0.06 à 0.1714 pour le bruit 0.8 (Figure 38). Chaque sujet passait un bloc d’entraînement pour chaque contraste du bruit, sauf le sujet VB qui a répété 6 fois l’entraînement.

Figure 38 : Les différents contrastes du signal sont présentés ci-dessus (de gauche à droite), et les mêmes signaux présentés dans le bruit (contraste de 0.7) sont présentés au dessous (les contrastes du signal ont été augmentés par rapport aux valeurs réellement utilisées, pour des raisons d’impression).

• Matériel :

Un PC 233 Mhz équipé d’un écran SONY Multiscan SE II (20 pouces) et d’une carte graphique Matrox Millenium II (VGA), était utilisé. La programmation était réalisée à l’aide du logiciel Matlab 5.3 (MathWorks), équipé des deux boites à outils « signal processing » et « image processing » ainsi que de Matvis (Neurometrics Institute), un logiciel complémentaire pour les besoins de l’expérimentation. La pièce était faiblement éclairée. Les sujets étaient face à l’écran, une mentonnière permettait de placer l’observateur à 50 cm face à l’écran. La luminance de l’écran a été mesurée par un photomètre (Minolta, CS-100).

• Procédure :

Le déroulement d’un essai était le suivant. Un point de fixation était présenté au centre de l’écran pendant une période de 200 ms, et, après un intervalle de 700 ms, le stimulus apparaissait au même endroit pendant 400 ms. L’observateur donnait alors sa réponse de détection (répondre si le signal était présent ou absent) sur une échelle de confiance en cinq points. Il devait évaluer son degré de certitude, selon une échelle de catégorie convenue à l’avance : « le carré est absent», « le carré est peut-être absent », « l’observateur ne sait pas », « le carré est peut-être présent » et « le carré est présent ». Les touches 1, 2, 3, 4, 5 du pavé numérique étaient utilisées pour enregistrer les réponses. Aucune consigne explicite de rapidité n’était formulée, seule la précision de la réponse était exigée. Le nouvel essai était lancé après la réponse. La Figure 39 illustre la séquence temporelle d’un essai.

Avant de débuter les expériences, une présentation du signal seul était réalisée, afin de définir pour les observateurs la forme qu’ils devaient détecter. Cette présentation n’était faite qu’une seule fois.

Figure 39 : Diagramme de la séquence d’un essai de l’expérience de détermination de seuil.

L’expérience comportait 16 blocs expérimentaux pour chaque observateur, soit quatre blocs expérimentaux pour chacun des quatre contrastes du bruit. Chaque bloc se composait de 196 essais, soit 28 répétitions des 6 niveaux de contraste du signal plus la condition « signal absent ». Les niveaux de contraste du signal était présentés selon un tirage aléatoire sans remise, effectué tous les 7 essais. Deux pauses étaient proposées à l’intérieur d’un bloc. Le signal carré était présenté aux observateurs au début de l’expérience et n’était plus représenté par la suite.