M´moire de stage de recherche e Vision et Audition
Etude des processus cognitifs de reconnaissance et de diff´renciation e dans les domaines visuel et sonore

Nicolas Esposito nik@niksnews.com www.niksnews.com

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Universit´ de Technologie de Compiegne e —

Printemps 1998

Parce que chacune des douze notes a une position, un titre, une fonction propre, l’œuvre que nous entendons est plus qu’une simple masse sonore : elle d´veloppe devant nous une action. e (Milan
Kundera, [13], p. 272)

Ce m´moire a ´t´ r´alis´ a l’UTC1 dans le cadre du mineur PHITECO2 e ee e e` pour l’obtention de l’unit´ de valeur SC023 suite au s´minaire JIOSC 974 . e e
Il est aussi disponible en version ´lectronique ` l’adresse suivante : e a www.niksnews.com/sc02/ Je tiens a remercier cordialement Bruno BACHIMONT, Charles LENAY,
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Fran¸ois SEBBAH et V´ronique HAVELANGE pour leurs pr´cieux enseignements. c e e ´
Je remercie ´galement Renaud SIRDEY, Andr´ GOASDOUE et Nicolas SALZMANN e e pour l’aide qu’ils m’ont apport´e, et toutes les personnes qui ont eu la e gentillesse de r´pondre ` mon enquˆte. e a e 1

Universit´ de Technologique de Compi`gne e e
PHIlosophie, TEchnologie, COgnition
3
Stage de recherche
4
Journ´es Interdisciplinaires d’Orsay sur les Sciences Cognitives e 2

R´sum´ e e
Le monde visuel et le monde sonore peuvent chacun ˆtre ´tudi´s en tant e e e que signal avec les mˆmes outils math´matiques5 (s´ries de Fourier par exe e e emple). Il est donc int´ressant de se demander si les processus cognitifs alors e mis en jeu chez l’homme sont eux aussi comparables. Nous allons aborder ce sujet en traitant de la reconnaissance et de la diff´renciation dans chacun e des deux mondes, puis nous chercherons comment ces processus peuvent ˆ tre e compar´s. e Mots-cl´s e Perception, vision, audition, reconnaissance, diff´renciation, formes, coue leurs, musique, sons, illusions graphiques, daltonisme, c´ cit´ ee Avant-propos
Ce m´moire s’adresse ` toutes les personnes int´ress´es par la percepe a e e tion et son ´tude en tant qu’acte cognitif. On y traitera de ses diff´rents e e aspects dans les domaines visuel et sonore (reconnaissance de formes, vision des couleurs, justesse de la musique, etc.). Il sera aussi int´ressant d’´voquer e e des troubles de la vision tels que le daltonisme ou la c´cit´, toujours dans le ee but d’enrichir notre perspective de la perception.
Notons aussi que ce m´moire n’a pas une probl´matique unique (qui e e pourrait ˆtre celle de la troisi`me partie : Parall`le entre les mondes vie e e suel et sonore ), mais il d´gage plutˆt une volont´ de dresser un panorama e o e de la vision et de l’audition au travers des processus de reconnaissance et de diff´renciation. e

5

Pour cela, on g´n´ralise les outils math´matique des signaux ` une dimension (le son) ee e a aux signaux a deux dimensions (l’image).
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Table des mati`res e Table des figures

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Introduction
JIOSC 97 . . . . . . . . . . . . . . .
Objet de l’´tude . . . . . . . . . . . . e Les dimensions de la perception . . .
A propos de la culture et des enfants

I

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Le domaine visuel

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1 La reconnaissance dans le domaine visuel
1.1 Reconnaissance de formes . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.1 Reconnaissance des formes chez l’homme . . . . .
1.1.2 Reconnaissance artificielle des formes . . . . . . .
1.1.3 Vision d’objets en 2D dans un environnement 3D
1.1.4 Les illusions graphiques . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Reconnaissance des couleurs . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3 Reconnaissance des mouvements . . . . . . . . . . . . . .

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2 La diff´renciation de formes dans le domaine visuel e 20

3 La question de la spatialisation

21

4 De
4.1
4.2
4.3

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23
23
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24

la reconnaissance ` la repr´sentation a e
La repr´sentation . . . . . . . . . . . . . . . . . e L’approche ph´nom´nologique . . . . . . . . . . e e
Trois hypoth`ses des sciences cognitives . . . . . e 4.3.1 Th`se repr´sentationnaliste . . . . . . . e e
4.3.2 Paradigme computo-repr´sentationnaliste e 4.3.3 Projet constructiviste . . . . . . . . . . .

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TABLE DES MATIERES

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5 Troubles de la perception visuelle
5.1 Le daltonisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1.1 D´finition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 5.1.2 Reconnaissance et diff´renciation des couleurs e 5.1.3 Les troubles occasionn´s par le daltonisme . . e 5.1.4 Le daltonisme comme diff´rence utile . . . . . e 5.2 La c´cit´ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ee II

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Le domaine sonore

6 La
6.1
6.2
6.3

reconnaissance
Reconnaissance
Reconnaissance
Reconnaissance

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dans le domaine sonore
31
de sons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 d’une note de musique . . . . . . . . . . . . . 31 d’une m´lodie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 e 7 La diff´renciation dans le domaine sonore e 33
7.1 Diff´renciation de m´lodie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 e e

III

Parall`le entre les mondes visuel et sonore e 34

8 Approche na¨ ıve 35

9 Approche artistique

36

10 Les processus cognitifs et leurs niveaux
10.1 A propos de la reconnaissance . . . . . . . .
10.1.1 Proposition de deux premiers niveaux
10.1.2 A propos de la st´r´o-perception . . . ee 10.2 A propos de la diff´renciation . . . . . . . . e 38
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Conclusion
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Des types et des niveaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Vers une perception artificielle modulaire . . . . . . . . . . . . . . . 40
Bibliographie

42

Annexes

45

A Enquˆte sur le daltonisme e 46

Table des figures
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6

Exemple sugg´rant un carr´ . . . . . . . . . . . e e
Point d’exclamation vu de face . . . . . . . . . .
Point d’exclamation vu sur une surface inclin´e e Illusion de M¨ller-Lyer . . . . . . . . . . . . . . u Cascade de M.C. Escher (1961) . . . . . . . . .
Le st´r´ogramme JIOSC ee ..........

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5.1 Mosa¨ ıques de points multi-colores . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1 Malouma et Tak´t´ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ee 9.1 Accord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.2 M´lodie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 e 10.1 Combinaisons des diff´rents types de processus . . . . . . . . . 41 e A.1 Questionnaire destin´ aux personnes daltonniennes (page 1/2) 47 e A.2 Questionnaire destin´ aux personnes daltonniennes (page 2/2) 48 e A.3 Questionnaire destin´ aux personnes non daltonniennes . . . . 49 e 8

Introduction
JIOSC 97
Les Journ´es Interdisciplinaires d’Orsay sur les Sciences Cognitives proe posaient en 1997 le sujet suivant : La perception, du naturel ` l’artificiel [34]. a Ce sujet a ´t´ trait´ les 1er et 2 d´cembre suivant trois principaux modes de ee e e fonctionnement : les conf´rences pl´ni`res, les ateliers et les posters. e ee
C’est de ces interventions qu’a ´t´ d´gag´ le sujet de ce m´moire : VISION et ee e e e ´
AUDITION - Etude des processus cognitifs de reconnaissance et de diff´renciation e dans les domaines visuel et sonore.

Objet de l’´tude e Parmi les cinq sens intervenant dans la perception humaine, la vue est sans aucun doute le plus ´tudi´. On ne compte plus les ouvrages traitant de e e la vision, et la vue semble ˆtre a la fois le sens le plus facile a ´tudier (troue
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e bles clairement reconnaissables, caract`re tr`s objectif) et celui qui permet e e le mieux de percevoir le monde.
De mˆme, l’ou¨ poss`de une grande importance dans la perception du e ıe e monde, prenons simplement comme exemples les rˆles primordiaux que ce o sens a dans la communication et l’art. Effectivement, il peut paraˆ moins ıtre ´vident et plus difficile a ´tudier que la vue, mais ces deux sens sont finalee
`e
ment comparables. Ce ne sont pas des sens de proximit´ 6, ils sont tous les e deux largement v´hicul´s par les m´dias et ils sont compl´mentaires dans bien e e e e des situations. La vue peut par exemple compl´ter l’ou¨ dans un environe ıe nement bruyant o` on est amen´ a lire sur les l`vres pour mieux comprendre u e` e 6

Il n’y a pas de contact physique entre ce que nous voyons ou entendons et nos yeux ou nos oreilles.

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le message que l’on nous communique.
Il convient donc de les ´tudier en parall`le, en se concentrant sur les e e processus de reconnaissance et de diff´renciation, et en mesurant ce qu’il e peut y avoir de comparable dans les deux mondes.

Les dimensions de la perception
Nous ´tudierons donc la reconnaissance et la diff´renciation dans les doe e maines visuel et sonore. Nous le ferons selon deux m´thodes : tout d’abord e ponctuellement, avec par exemple la reconnaissance d’une image ou d’un son, puis dans le temps, avec par exemple la reconnaissance d’un mouvement ou d’un morceau de musique.
Dans le domaine visuel, nous diff´rencierons aussi deux niveaux : les imae ges en deux dimensions (sans perspective, vues de face) et les images en trois dimensions (per¸ues en relief ou deux dimensions sur un plan inclin´). c e
Ainsi, il sera par exemple int´ressant d’´tudier la reconnaissance des formes a e e
`
deux dimensions dans un environnement en trois dimensions ou des illusions sugg´rant trois dimensions dans un environnement en deux dimensions. e A propos de la culture et des enfants
Nous allons voir que la culture joue un rˆle essentiel dans la percepo tion. Mais pour reconnaˆ et diff´rencier, il faut poss´der des mod`les et ıtre e e e
ˆtre capable de manipuler des concepts. C’est pour cette raison que nous ne e traiterons pas des enfants ici, ces derniers ´tant en cours de d´veloppement. e e
Comme le montrent les travaux de Piaget et d’Inhelder [18], les activit´s e perceptives se d´veloppent progressivement avec l’ˆge. La perception est un e a cas particulier des activit´s sensori-motrices et l’enfant acquiert son intele ligence sensori-motrice par la succession de diff´rents stades, des r´flexes e e jusqu’` la compr´hension soudaine. Ainsi, l’enfant ne peut ˆtre pris en compte a e e dans notre ´tude. Par contre, nous pourrons nous int´resser ` diff´rentes cule e a e tures pr´sentes dans le monde des adultes afin de mettre en lumi`re leur e e incidence. 10

Premi`re partie e Le domaine visuel

11

Chapitre 1
La reconnaissance dans le domaine visuel
1.1
1.1.1

Reconnaissance de formes
Reconnaissance des formes chez l’homme

La reconnaissance des formes implique le fait que ces formes doivent ˆtre e contenues dans un monde que l’homme peut percevoir. Ainsi accessibles, elles peuvent ˆtre trait´es par le cerveau, compar´es ` des formes connues et fie e ea nalement identifi´es. e Une sc`ne visuelle peut ˆtre d´compos´e en trois parties distinctes : les e e e e contours, les couleurs et les mouvements. La structuration des formes [3] n´cessite donc le traitement de ces composantes pour obtenir respectivement e les formes, les surfaces et les d´placements. La reconnaissance des formes e s’obtient par le traitement des contours. En effet, les couleurs ne sont pas n´cessaires, une vision en nuances de gris (par exemple) permet toujours la e reconnaissance des formes.
Comme le montre l’illusion de la figure 1.1, ce sont les contours qui donnent la forme, et pas forc´ment les couleurs. Grˆce ` notre capacit´ a fermer e aa e` les contours, on voit un carr´ alors qu’il n’est pas repr´sent´ explicitement. e e e Ici, la fermeture du carr´ se fait par coop´ration des contours des trois quarts e e de cercle et le traitement des contours est facilit´ par le fait que l’´cart entre e e les deux couleurs (le noir et le blanc) est maximal.
La perception visuelle est donc un traitement actif de l’information qui fait appel aux capacit´s de construction de notre cerveau. L’information vie
12

CHAPITRE 1. LA RECONNAISSANCE DANS LE DOMAINE VISUEL13

Fig. 1.1: Exemple sugg´rant un carr´ e e suelle est tout d’abord trait´e de fa¸on sensorielle, l’œil transmet les stimuli e c au cerveau via le nerf optique. Ensuite de fa¸on perceptive, c’est ` ce stade c a qu’on per¸oit les formes, les couleurs et les mouvements. Et enfin de fa¸ on c c cognitive, on identifie alors les objets en faisant intervenir nos repr´sentations e et nos connaissances. Ce sont pr´cis´ment ces deux derniers stades que l’on ee essaie de reproduire sur des machines afin de concevoir une vision artificielle.

1.1.2

Reconnaissance artificielle des formes

Il existe de nombreuses m´thodes qui visent a reproduire la vision hue
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maine. Mais ` l’heure actuelle, aucun syst`me n’est en mesure de remplacer a e les niveaux perceptifs et cognitifs (voir section pr´c´dente) dans leur totalit´. ee e
On ne peut en effet concevoir de vision artificielle globale sans intelligence artificielle de tr`s haute qualit´1 . Il est par contre possible d’obtenir une e e intelligence efficace pour des domaines bien cibl´s (environnement et cone naissances limit´es). C’est le principe des syst`mes experts et cela permet e e la r´alisation de visions artificielles tr`s sp´cialis´es qui sont efficaces. On e e e e pourra par exemple citer les syst`mes de reconnaissance d’empreintes digie tales ou ceux qui peuvent garder votre voiture ` bonne distance de celles qui a la pr´c`dent. ee Une m´thode courante de vision artificielle consiste en une succession de e traitements : on commence par des traitements num´riques sur l’image et l’on e 1

Malgr´ les esp´rances pass´es de certains chercheurs, on est aujoud’hui encore bien e e e loin de ce type d’intelligence.

CHAPITRE 1. LA RECONNAISSANCE DANS LE DOMAINE VISUEL14 en extrait finalement une information s´mantique. Mais des recherches cone sid`rent plutˆt la vision comme comme un syst`me complexe [26] o` toutes e o e u les ´tapes seraient plus ou moins li´es. Chaque traitement serait alors ex´cut´ e e ee en fonction du pr´c´dent et le r´sultat serait alors plus efficace. ee e
On comprend dans cette m´thode que la vision artificielle se doit d’ˆtre e e
2
active (tout comme la vision humaine ) et c’est ainsi qu’apparaissent des techniques de pr´diction et v´rification [27]. La strat´gie de perception est e e e alors d’explorer la sc`ne puis de traiter les objets s´par´ment de mani`re e ee e 3 ad´quate (tout comme l’homme le fait ). e On voit bien que l’´laboration de syst`me de vision artificielle nous am`ne e e e directement vers la psychologie de la vision humaine. Et c’est donc tout naturellement que des recherches se sont tourn´es vers ce qu’on appelle l’attene tion visuelle [29]. On proc`de l` a une analyse s´rielle de zones restreintes e a` e de l’image. Le syst`me localise ainsi plus rapidement les informations pertie nentes. Loin d’atteindre des r´sultats satisfaisants dans un environnement quele conque, ces techniques sont efficaces dans des domaines tels que la robotique et elles montrent bien que les recherches sont ` mener autant (si ce n’est plus) a en psychologie de la vision qu’en algorithmique. Plus le mod` de perception ele sera proche de l’homme, plus les r´sultats devraient ˆtre encourageants. e e
Une des voies prometteuses est celle de la vision st´r´oscopique qui permet ee de reconstruire une sc`ne en trois dimensions. On peut alors d´tacher les e e objets les uns des autres beaucoup plus efficacement. Mais le probl`me majeur e r´side dans la reproduction du processus c´r´bral qui nous permet d’obtenir e ee une image en relief a partir de deux images en deux dimensions.
`

1.1.3

Vision d’objets en 2D dans un environnement 3D

Il est parfois n´cessaire de pr´senter un symbole en deux dimensions dans e e un environnement en trois dimensions. On plaque alors le plus souvent le symbole sur une surface plane. Cela ne pose pas de probl` me visuel lorsque e la surface fait face ` l’observateur comme c’est le cas des affichages publicia taires sur les murs. Mais il est des situations o` la surface ne peut faire face ` u a l’observateur, c’est le cas par exemple du dessin d’un panneau de circulation
2
3

On ne mettra pas en jeu les mˆmes processus cognitifs selon la sc`ne observ´e. e e e On ne regarde pas deux objets simultan´ment. e CHAPITRE 1. LA RECONNAISSANCE DANS LE DOMAINE VISUEL15 sur la chauss´e. Le dessin est alors volontairement allong´ pour que les autoe e mobilistes le reconnaissent de loin. Cette technique simple est suffisante pour reconnaˆ le panneau, mais elle ne restitue pas sa g´om´trie exacte (voir ıtre ee figure 1.2). Sur la figure 1.3, les lignes horizontales nous montrent bien que le bas du point exclamation est plus large que le haut. Il faut donc appliquer au symbole une autre transformation pour en r´tablir une vision correcte. e Ainsi, le point d’exclamation du panneau sera aussi large en haut qu’en bas.
On pourra calculer l’amplitude de cette transformation en fonction de l’angle de vue des observateurs potentiels4 .

Fig. 1.2: Point d’exclamation vu de face

1.1.4

Les illusions graphiques

Les illusion classiques
Il existe de nombreux types d’illusions graphiques [36] :
– les illusions artistiques jouent sur les diff´rentes repr´sentations que l’on e e peut avoir d’une œuvre, comme par exemple le dessin de M.C. Escher
4

On peut noter que des publicitaires utilisent cette technique pour faire apparaˆ des ıtre logos sur des terrains tels que des pistes de Formule 1 o` les spectateurs et les cam´ras de u e t´l´vision n’ont qu’un seul point de vue. ee CHAPITRE 1. LA RECONNAISSANCE DANS LE DOMAINE VISUEL16

Fig. 1.3: Point d’exclamation vu sur une surface inclin´e e o` l’on peut voir de l’eau couler soit vers le haut, soit vers le bas (voir u figure 1.5) ;
– les illusions optico-g´om´triques provoquent des erreurs d’estimation, ee comme par exemple l’illusion de M¨ ller-Lyer (voir figure 1.4) ; u – des illusions qui pr´sentent des contours subjectifs (voir figure 1.1, page e 13).

Fig. 1.4: Illusion de M¨ ller-Lyer u Les illusions graphiques sont particuli`rement int´ressantes car elles nous e e renseignent sur la fa¸on que l’on a de regarder une sc`ne. Mais on peut se c e demander si un syst`me de vision artificielle devrait lui aussi percevoir ces e illusions comme nous le faisons. La r´ponse est probablement oui puisqu’il est e maintenant courant d’entendre que l’intelligence artificielle sera une r´alit´ ee le jour o` les machines feront les mˆmes erreurs que les humains. Les illuu e CHAPITRE 1. LA RECONNAISSANCE DANS LE DOMAINE VISUEL17

Fig. 1.5: Cascade de M.C. Escher (1961) sions graphiques pourraient donc se relever ˆtre un bon test pour la vision e artificielle.
Les illusions des prix
Il existe des personnes dont le m´tier reconnu est l’illusionnisme. Mais e d’autres pratiquent cet art dans d’autres circonstances que des salles de spectacle, notamment pour la vente. Les commer¸ants cr´ent ce que l’on pourrait c e appeler des illusions des prix, dans le but de nous faire acheter leur produits.
Une premi`re technique consiste a placer le prix tout juste sous celui que e ` l’on pourrait obtenir par arrondi, on aura par exemple 9 900 F a la place
`
de 10 000 F. Il y a dans cet exemple deux effets illusionnistes : le premier

CHAPITRE 1. LA RECONNAISSANCE DANS LE DOMAINE VISUEL18 chiffre – un 9 – fait imm´diatement penser ` 9 000 F et les deux 0 finaux e a font disparaˆ ıtre le second 9 grˆce leur sup´riorit´ num´rique. Une seconde a e e e technique a pour effet de donner l’impression d’un prix peu ´lev´ en utilisant ee uniquement des chiffres de faible hauteur, par exemple : 11111 F, volontairement regroup´ pour masquer le nombre de chiffres. Elle sugg`re un produit e e accessible. On est donc face ` une situation o` l’illusion (une certaine percepa u tion que l’on a de la r´alit´) modifie d´lib´r´ment l’action (le fait d’acheter ee e ee ou de ne pas acheter).
Les st´r´ogrammes ee Couch´ le papier, un st´r´ogramme se pr´sente le plus souvent comme une e ee e texture se r´p´tant ` l’infini [33]. C’est en accommodant sa vision derri`re ee a e le plan du st´r´ogramme que le relief apparaˆ (comme par exemple sur la ee ıt figure 1.6). Ainsi, chaque œil per¸oit les informations st´r´oscopiques qui lui c ee sont destin´es et qui sont contenues dans les l´g`res perturbations de la texe ee ture du st´r´ogramme. On est ici confront´ a une d´formation volontaire de ee e` e la r´alit´, l’observateur se fait illusionniste ` son tour et a sa propre intention. ee a
`

Fig. 1.6: Le st´r´ogramme ee 1.2

JIOSC

Reconnaissance des couleurs

La perception color´e [2] est conditionn´e par les longueurs d’ondes que e e r´fl´chissent les objets, ce qui implique le fonctionnement du syst`me phoee e topique (syst`me de vision du jour qui d´pend des cˆnes, ` opposer au e e o a syst`me scopique qui convient ` un faible ´clairage et qui d´pend des bˆtone a e e a
5
nets . Les trois types de cˆnes fournissent les composantes primaires (rouge, o vert et bleu) et la couleur est obtenue par synth`se additive (les luminances e 5

Les cˆnes et les bˆtonnets sont les photor´cepteurs de l’œil. Se reporter ` la r´f´rence o a e a ee pr´c´dente ([2]) pour plus de pr´cisions sur le syst`me visuel de l’homme. ee e e CHAPITRE 1. LA RECONNAISSANCE DANS LE DOMAINE VISUEL19 s’ajoutent). Si nos cˆnes manquent ou sont endommag´s, on peut ˆtre victime de o e e troubles de la perception des couleurs (voir section 5.1, page 25). Et puisque certaines tribus affricaines n’auraient que tr`s peu de noms pour distinguer e les couleurs, on peut se demander si leur syst`me visuel est indentique ou si e il s’agit simplement d’un aspect culturel. La classification des couleurs nous apparaˆ donc comme un probl`me tr`s complexe. ıt e e Nous avons vu que les contours nous permettent de reconnaˆ les formes ıtre (voir section 1.1.1, page 12). Mais comment ces contours sont-ils construits ?
Et bien justement par diff´rence de couleur (` la lumi`re ou d’intensit´ lue a e e mineuse dans l’obscurit´). C’est la fronti`re entre deux couleurs qui indique e e la pr´sence d’un contour (niveau perceptif). De plus, certains contours sont e mis en ´vidence par notre vision st´r´oscopique (niveau cognitif). e ee

1.3

Reconnaissance des mouvements

Le mouvement nait de la coh´rence des positions successives d’un obe jet [9]. Si un objet apparaˆ ` des emplacements al´atoires dans l’espace, ıt a e l’observateur ne pourra pas identifier un mouvement pr´cis. Reconnaˆ un e ıtre mouvement, c’est en fait reconnaˆ une forme dans le temps, on parle alors ıtre de trajectoire. Cela implique la m´morisation des emplacements pr´c´dents e ee et la reconnaissance de l’objet a chaque position.
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Lorsqu’on dit qu’un objet tourne en rond, on a reconnu que sa trajectoire formait un cercle. Il convient alors de se demander si on reconnaˆ une trajecıt toire comme on reconnaˆ une forme dans une sc`ne. Dans ce dernier cas on ıt e identifie des contours physiques, mais dans le temps on identifie une forme abstraite par repr´sentations mentales successives. Les repr´sentations finales e e
(cercle ou carr´ par exemple) peuvent ˆtre semblables mais la perception ne e e se situe pas au mˆme niveau : on per¸oit une forme au niveau perceptif mais e c la perception d’une trajectoire n´cessite le passage au niveau cognitif. e Chapitre 2
La diff´renciation de formes e dans le domaine visuel
Diff´rencier, c’est d´j` reconnaˆ e ea ıtre au moins deux formes. Ces formes peuvent ˆtre pr´sentes simultan´ment, mais on peut aussi en m´moriser une e e e e ou mˆme les deux. Une fois ces formes reconnues, on dispose des ´l´ments e ee n´c´ssaires et on peut identifier les diff´rences qu’il y a entre les deux formes, ee e on les aura ainsi diff´renci´es. e e

20

Chapitre 3
La question de la spatialisation
Percevoir le monde permet de se situer par rapport a son environnement.
`
La vision st´r´oscopique nous permet par exemple de savoir o` sont plac´s ee u e les objets1 . C’est ce qu’on appelle la spatialisation. Mais priv´ de la vue, un e individu peut-il d´velopper de nouvelles modalit´s perceptives qui permete e tent tout de mˆme une constitution de la spatialisation ? e C’est ce que montre le travail de Charle Lenay [14]. En ´quipant des aveue gles de dispositifs de couplage sensori-moteurs de type cellule photo´lectrique e connect´e ` un stimulateur tactile sur un doigt, on observe ` l’issue d’une cerea a taine p´riode d’adaptation la naissance d’une nouvelle modalit´ sensorielle e e qui permet de ressentir la pr´sence ou non d’objets. La spatialisation naˆ e ıt alors de l’action : l’aveugle ´loigne le doigt de son corps afin d’obtenir plue sieurs points de vue (une st´r´o-perception est donc possible par le biais ee d’un processus cognitif). Il peut aussi explorer l’environnement par rotation ou par translation, et comme on reconnaˆ une trajectoire dans un mouveıt ment, l’aveugle peut, par m´morisation des ´tats successifs, reconnaˆ des e e ıtre formes ou des objets. En restant passif, un individu ´quip´ de ce syst`me e e e serait incapable de percevoir son environnement. C’est bien l’action qui lui permet d’utiliser un dispoditif technique simple pour se forger un nouvel espace perceptif, l’action est donc constitutive de la perception.

1

La profondeur de champ de la vision permet aussi d’´valuer des diff´rences de distance e e entre les objets mais elle n’interviendrait qu’` une hauteur de 10 la spatialisation. a 21

Chapitre 4
De la reconnaissance ` la a repr´sentation e 4.1

La repr´sentation e Une th´orie du sens et de la signification est possible d`s lors que e e le sens est distingu´ de la repr´sentation mentale, d`s lors que le e e e probl`me du sens poss`de une autonomie th´orique vis-`-vis de la e e e a psychologie. (Bruno Bachimont, [1], p. 249)

En effet, identifier et reconnaˆ ne sont pas des synonymes dans le doıtre maine de la perception [30]. Reconnaˆ implique que l’on ait d´j` connaisıtre ea sance de l’objet, on connaˆ ` nouveau l’objet. C’est une reconnaissance anaıt a lytique. Identifier implique que l’on ait d´j` une cat´gorisation conceptuelle, ea e on reconnaˆ un type d’objet. C’est une reconnaissance synth´tique. ıt e
La repr´sentation est au cœur de la th´orie de la connaissance pour e e l´gitimer la possibilit´ qu’a le sujet d’acc´der au monde. L’objet n’est alors e e e rien sans le sujet et la v´rit´ est atteinte quand il y a ad´quation entre la ee e repr´sentation et le monde ext´rieur. e e
On peut consid´rer que l’´mergence de la repr´sentation s’est bas´e sur e e e e les mots information et voir de la conception pr´moderne [19]. C’est e avec Aristote que la notion de forme d’une chose a pris son sens. Et pour
Saint Thomas d’Aquin, voir signifiait justement saisir la forme d’une chose .
Selon Descartes [5], la repr´sentation d’une chose ext´rieure est un ene e seignement de la nature (le contenu d’une pens´e ou id´e) et selon Heiddeger, e e
22

`
´
CHAPITRE 4. DE LA RECONNAISSANCE A LA REPRESENTATION23 c’est faire venir devant soi, stabiliser. Pour Kant [12], une repr´sentation n’est e pas une image de chose. Le trajet de la d´duction transcendantale commence e par l’exp´rience sensible et on obtient un point de vue sur un ou des cone cepts. En effet, pour Kant les concepts pr´c`dent l’exp´rience, ils la rendent ee e possible, il sont une condition a priori de l’exp´rience. e 4.2

L’approche ph´nom´nologique e e

L’approche ph´nom´nologique pourrait ˆtre d´finie comme le fait de cone e e e sid´rer les choses comme elles se donnent. Elle s’int´resse donc aux ph´nom`e e e e nes. La ph´nom´nologie propose une interpr´tation de la connaissance priv´e e e e e de repr´sentation, c’est l’intentionnalit´ qui est ici le concept central. C’est e e l’homme qui ´claire le monde et qui lui permet de pr´senter devant lui. La e e perception est alors un processus fondamental, il permet notamment de comprendre l’imagination ou la connaissance conceptuelle.
Il est reconnu que la ph´nom´nologie est n´e dans la Ph´nom´nologie de e e e e e l’esprit de Hegel [16], mais les premi`res th`ses essentielles ont ´t´ expos´es e e ee e dans les Recherches logiques d’Husserl [11]. La ph´nom´nologie de Merleaue e Ponty [17] a pour tˆche de mettre ` nu le monde de la vie d’Husserl. a a
Pour cela, il reconstruit les cat´gories d’Husserl en privil´giant le sensible e e avant tout.
La ph´nom´nologie consiste donc en un retour aux choses mˆmes. Dans e e e le sens husserlien, c’est la capacit´ qu’a la conscience de pouvoir se saisir e elle-mˆme et de pouvoir saisir ses objets [6]. e 4.3
4.3.1

Trois hypoth`ses des sciences cognitives e Th`se repr´sentationnaliste e e

La th`se repr´sentationnaliste naturalise les repr´sentations. Elle int`gre e e e e aussi une th`se formaliste (` opposer ` syntaxique). e a a 4.3.2

Paradigme computo-repr´sentationnaliste e Le paradigme computo-repr´sentationnaliste consid`re les processus coge e nitifs comme assimilables a des calculs. On aurait alors un cycle de ce type :
`
sensation, perceptions, concepts et actions ; dans une logique de traitement

`
´
CHAPITRE 4. DE LA RECONNAISSANCE A LA REPRESENTATION24 s´quentiel de l’information. e L’apparition de l’ordinateur a confort´ l’id´e d’un monde o` tout serait e e u calculable [15]. On traduit les raisonnements math´matiques en algorithmes e et on va parfois jusqu’` consid´rer l’homme comme un simple syst`me de a e e traitement de l’information.
Fodor divise mˆme l’esprit en dispositifs tr`s sp´cialis´s [8]. Ces modules e e e e traiteraient l’information du monde r´el de fa¸on automatique et c’est ainsi e c que les repr´sentations nous viendraient. e 4.3.3

Projet constructiviste

Le projet constructiviste est bas´ sur la boucle sensori-motrice. Il est entre e autre repr´sent´ par Merleau-Ponty, Piaget et Varela. Ce dernier propose une e e alternative au concept de repr´sentation : l’enaction [21]. Cette approche e peut s’expliquer par notre sens commun et notre capacit´ a sans cesse faire e` ´merger des questions pertinentes. Elle tend vers une vision neurologique de e l’esprit.

Chapitre 5
Troubles de la perception visuelle Nos r´f´rences culturelles font en sorte que chacun per¸oive1 le monde ee c diff´remment. Mais certains individus souffrent de pathologies qui boulee versent leurs perceptions visuelles et qui de ce fait, leur imposent un monde d’autant plus diff´rent. Il existe un grand nombre de troubles de la percepe tion visuelle [32] (myopie, presbytie, etc.), mais nous allons focaliser notre attention sur deux troubles particuli`rement int´ressants : le daltonisme et e e la c´cit´. Comment se d´roulent alors les processus de reconnaissance et de ee e diff´renciation ? Nous allons voir que l’incidence des pathologies qui touchent e la vision et qui conditionnent donc les perceptions conduit le plus souvent a
`
un comportement particulier et des rep`res socio-culturels diff´rents. e e

5.1

Le daltonisme

Cette section sur le daltonisme est principalement bas´e sur une enqu`te e e qui a ´t´ men´e ` l’occasion de ce m´moire (voir Annexe A, page 46). Les ee ea e r´sultats portent sur une population tr`s limit´e et leur utilisation se fera e e e en employant le mode conditionnel s’ils n’ont pas ´t´ v´rifi´ dans d’autres ee e e travaux. 5.1.1

D´finition e La daltonisme est un trouble de la perception des couleurs (une dyschromatopsie ou anomalie de la vision color´e) qui fut ´tudi´ pour la premi`re fois e e e e par le physicien et chimiste anglais John Dalton en 1794. Les daltoniens,
1

On entend ici percevoir au sens large, perception et repr´sentation. e 25

CHAPITRE 5. TROUBLES DE LA PERCEPTION VISUELLE

26

qui sont aussi appel´s dichromates, ne peuvent g´n´ralement percevoir core ee rectement que deux couleurs parmi les trois primaires, le rouge, le vert et le bleu. Ceci est dˆ ` une d´ficience des pigments des cˆnes (voir section 1.2, ua e o page 18) r´cepteurs de la couleur verte ou de la couleur rouge (les daltoniens e au bleu sont extrˆmement rares). Cette d´ficience est h´r´ditaire, elle est due e e ee a un g`ne r´cessif situ´ sur le chromosome X. Pour qu’une femme soit dale e e tonienne, il faut par cons´quent que ses deux chromosomes X portent le g`ne. e e
Ceci explique le faible taux de daltonisme chez les femmes : 0,4 % contre 8 % chez les hommes.
Le niveau de daltonisme varie consid´rablement selon les individus, a tel e ` point qu’une majorit´ de la population atteinte par cette pathologie n’en e serait pas consciente. La d´ficience peut en effet ˆtre plus ou moins impore e tante et il semblerait que les pigments des cˆnes r´cepteurs des autres couleurs o e compensent dans une certaine mesure l’insuffisance.

5.1.2

Reconnaissance et diff´renciation des couleurs e Comme nous venons de le voir, un daltonien au vert aura des difficult´s e plus ou moins importantes ` voir la couleur verte. Ansi, il pourra juger de a mˆme couleur un vert et un gris. Mˆme si le vert fait partie de sa culture (on e e lui aura appris a l’´cole que l’herbe et les feuilles sont vertes), il ne pourra pas
`e
faire la diff´rence entre des couleurs vertes et d’autres couleurs. Il n’a donc e pas les capacit´s physiques lui permettant de distinguer certaines couleurs. e De mˆme, le daltonien au vert pourra ne pas reconnaˆ e ıtre une couleur verte comme ´tant verte. Si le vert n’est pas m´lang´ avec d’autres couleurs, e e e il aura de grandes difficult´s ` lui donner un nom et il le qualifiera le plus ea souvent de gris. Si le vert est m´lang´ avec une autre couleur, il donnera dans e e la majorit´ des cas le nom de l’autre couleur. Il n’a donc pas les capacit´s e e physiques lui permettant de reconnaˆ certaines couleurs. ıtre 5.1.3

Les troubles occasionn´s par le daltonisme e Tout d’abord, un daltonien peut ˆtre plus facilement sujet a des illusions e ` visuelles au niveau des couleurs. En effet, conscient de son handicap, un daltonien fait appel ` sa culture pour identifier des couleurs. Cela peut parfois a l’amener ` imaginer un rouge sur une image en noir et blanc. Dans ce cas, a le daltonien est victime de sa culture. Aussi, comme il ne verra pas la mˆme e beaut´ d’un paysage, un daltonien ne verra pas l’art de la mˆme fa¸on. Il e e c ne pourra pas comprendre les jeux de couleur d’un tableau puisqu’il ne voit

CHAPITRE 5. TROUBLES DE LA PERCEPTION VISUELLE

27

pas les mˆmes couleurs que le peintre. Ceci est particuli`rement handicae e pant pour des tableaux construits principalement sur des jeux de couleur comme c’est le cas dans le style impressionniste. Enfin, il semblerait que les daltoniens n’aient pas une m´moire des couleurs aussi performante que les e non-daltoniens.
Comme pour certaines personnes aveugles, il arrive que des daltoniens d´veloppent une hyper sensibilit´ auditive (si, bien sˆ r, leur audition est e e u correcte). L’univers sonore est alors un domaine o` le daltonien peut tout u percevoir (contrairement ` l’univers visuel), il se trouve dans le mˆme rep`re a e e que le reste du monde. On assiste d’ailleurs dans, certains cas, ` une certaine a pr´f´rence pour le monde sonore et il est fr´quent de voir des musiciens parmi ee e les daltoniens. Mais cette hyper sensibilit´ auditive peut aussi provoquer e certains troubles. Comme un homme ´blou¨ en sortant d’une caverne dans e ı laquelle il serait rest´ suffisamment longtemps pour que ses yeux s’adaptent e a
` l’obscurit´, un daltonien peut ressentir en permanence un ´blou¨ssement e e ı sonore. Cela se caract´rise tout d’abord par une sensibilit´ particuli`re de e e e l’oreille aux volumes sonores ´lev´s. Ensuite, il est possible que le daltonien ee per¸oive son environnement sonore avec une extrˆme pr´cision. Comme un c e e musicien qui entend distinctement tous les instruments d’un orchestre, le daltonien peut dans certains cas percevoir chacun des bruits qui l’environnent. Un bruit aga¸ant 2 , mˆme lointain et a faible volume, peut avoir des c e
`
effets directs sur le comportement du daltonien. Le daltonisme est un handicap mineur, mais son incidence sur la perception peut d´terminer certains e comportements chez les personnes qui en souffrent.

5.1.4

Le daltonisme comme diff´rence utile e Les daltoniens sont amen´s ` faire des diff´renciations de couleur que des ea e personnes ne souffrant pas de cette pathologie ne pourraient pas faire. Lors de tests qui consistent a reconnaˆ des formes, lettres ou chiffres dans des
`
ıtre mosa¨ ıques de points multi-colores (voir figure 5.1), un daltonien ´chouera e sur les cartes qu’un autre sujet reconnaˆ ıtra. Mais il verra des formes sur des cartes o` la plupart des sujets ne reconnaˆ pas de forme. En fait, ces cartes u ıt sont sp´cialement dessin´es pour d´tecter le daltonisme. Les personnes qui e e e en souffrent sont donc capables de diff´rencier des groupes de couleurs que e d’autres ne pourraient pas diff´rencier. e Cette diff´rence de vision des couleurs est parfois utilis´e comme avantage. e e
2

Par exemple le bruit d’un ventilateur poss´rieux ou le bruit d’une mouche. e CHAPITRE 5. TROUBLES DE LA PERCEPTION VISUELLE

28

Fig. 5.1: Mosa¨ ıques de points multi-colores
On peut noter que des militaires ont employ´ des daltoniens pour rep´rer des e e unit´s camouffl´es. Il y a aussi des dessinateurs qui surprennent et s´duisent e e e par leurs couleurs inhabituelles. Mais ces cas sont des exceptions et le daltonisme reste dans la plupart des cas un handicap. Le photographe Andr´ A. e Deriaz (n´ en 1948) a d’ailleurs ´t´ refus´ au concours d’entr´e de l’Ecole de e ee e e
Photographie de Vevey du simple fait de son daltonisme. C’est ainsi que certaines professions sont presque inaccessibles a cette partie de la population.
`
C’est par exemple le cas des m´tiers de l’´lectronique o` il faut reconnaˆ e e u ıtre les r´sistances par leurs couleurs. e 5.2

La c´cit´ ee Les aveugles (sujets n’ayant aucune perception visuelle) et les malvoyants
(dont l’acuit´ visuelle est inf´rieure ` 1/20 ou dont le champ visuel est e e a ◦ inf´rieur ` 10 pour chaque œil) sont consid´r´s comme atteints de c´cit´ e a ee ee
[35]. Pour simplifier le discours, nous parlerons simplement des aveugles.
En opposition au daltonisme, la c´cit´ est un handicap fort. Il laisse ee 70 % des personnes qui en sont touch´es au chˆmage. Mais priv´ de sa e o e CHAPITRE 5. TROUBLES DE LA PERCEPTION VISUELLE

29

vue, l’aveugle d´veloppe-t-il plus ses autres sens comme on pourrait ais´ment e e l’imaginer ? Il s’av`re effectivement que certains aveugles ont un goˆ t pare u ticuli`rement raffin´ ou une ou¨ excellente, mais la plus remarquable des e e ıe diff´rences par rapport aux personnes ne souffrant pas de c´cit´ est le plus e ee souvent une grande capacit´ de m´morisation et de concentration. Ne poue e vant voir l’environnement qui l’entoure, l’aveugle est contraint de s’en faire une repr´sentation mentale la plus pr´cise possible. Ainsi, a l’aide de ses e e
`
quatre autres sens, il se forge une vision int´rieure du monde. Des aveugles e affirment mˆme voir ` leur fa¸on. On pourrait s’avancer ` dire qu’un aveugle e a c a voit comme un voyant dans un rˆve, par le biais d’une repr´sentation mene e tale3 . Un voyant peut se rep´rer en temps r´el dans son environnement, il en e e a une vision imm´diate. Or, un aveugle ne peut percevoir que ce qu’il a ` sa e a proximit´. C’est dans ce cas qu’il est n´cessaire de m´moriser chaque lieu, e e e chaque trajet ou chaque environnement sonsore. Ainsi, dans des situations o` u 4 la vision est inutile , les aveugles s’av`rent le plus souvent tr`s performants. e e
Dans la repr´sentation mentale du monde qu’a l’aveugle, les processus e cognitifs comme la reconnaissance de formes ne se font donc pas au mˆme e niveau. Il faudra, tout comme pour reconnaˆ ıtre une trajectoire, m´moriser e des sensations tactiles successives pour pouvoir percevoir une forme. Il en est de mˆme pour la spatialisation, il faudra prendre de nombreux rep`res e e successifs pour arriver a une repr´sentation spatiale de son environnement.
`
e
Lorsque les autres sens viennent compenser une vision nulle ou presque, il ne s’agit pas d’une compensation de la nature [22]. La suppl´ance des e sens n’intervient nullement au niveau physique, mais psychologique 5 . Ce ph´nom`ne naˆ de la volont´ des non voyants de continuer a mener une vie e e ıt e
`
aussi compl`te que possible. e 3

Certains aveugles racontent mˆme ˆtre parfois voyants dans leurs rˆves. e e e Travail par t´l´phone par exemple ee 5 l’oreille d’un musicien peut paraˆ ıtre plus sensible, mais c’est en fait le fruit d’une culture, d’une ´ducation et/ou d’un travail particulier. Il ne devrait pas y avoir de diff´rence e e mat´rielle entre son oreille et celle d’un non musicien. e 4

Deuxi`me partie e Le domaine sonore

30

Chapitre 6
La reconnaissance dans le domaine sonore
6.1

Reconnaissance de sons

Un son est une sensation due ` une vibration [10]. On peut caract´riser a e un son par sa hauteur (grave, aigu), son amplitude (fort, faible) et son timbre (pour les voix et les instruments)1 . Il existe de nombreux types de sons, en voici quelques uns. En dessous de 20 Hertz il s’agit d’infra-sons et au dessus de 20 MHz il s’agit d’ultra-sons, ce sont dans les deux cas des vibrations inaudibles. On peut d´finir comme bruit un son gˆnant. Cette d´finition e e e est vaste et il existe aussi de nombreux types de bruits (bruit blanc, bruit rose, etc.). Les sons au volume ´lev´ peuvent ˆtre particuli`rement gˆnants ee e e e et mˆme provoquer des dommages auditifs irr´versibles [20]. e e
Devant ces diff´rents types de sons, on peut se demander si on ne pourrait e pas les traduire en terme de formes. En effet, il n’est pas rare qu’un musicien sculpte un son ou une m´lodie afin de lui donner la forme la plus proche e possible de ce qu’il veut exprimer [24].

6.2

Reconnaissance d’une note de musique

La notion d’oreille int´rieure d´signe un contrˆle volontaire des repr´e e o e sentations auditives chez les musiciens [7]. L’oreille int´rieure s’exerce et se e d´veloppe notamment dans les cours de solf`ge. Ainsi, pour reconnaˆ une e e ıtre 1

On pourrait par exemple comparer ces ´l´ments ` la forme, la taille et la couleur d’un ee a objet. 31

CHAPITRE 6. LA RECONNAISSANCE DANS LE DOMAINE SONORE32 note de musique, on y fait appel (donc ` une certaine forme de culture mua sicale). Alors que l’oreille int´rieure permet dans la majeure partie des cas de e reconnaˆ ıtre des intervalles, certaines personnes poss`dent l’oreille absolue. e Elle leur permet de donner un nom ` une note sans qu’aucun rep`re ne soit a e n´cessaire [23]. Ce ph´nom`ne semble encore assez mal expliqu´. e e e e

6.3

Reconnaissance d’une m´lodie e Reconnaˆ une m´lodie, c’est m´moriser des intervalles successifs et reıtre e e connaˆ le mouvement ainsi cr´´. L’utilisation du mot mouvement n’est pas ıtre ee innocente, puisque nous pourrons comparer la reconnaissance d’une m´lodie e a
` celle d’un mouvement d’objet dans le monde visuel.
Il est aussi int´ressant de noter que des interpr´tations diff´rentes d’une e e e m´lodie nous am`nent toujours a la reconnaˆ e e
`
ıtre et que la plupart des interpr`tes tendent vers les mˆmes variations temporelles qui seraient dues ` e e a des contraintes fonctionnelles du syst`me auditif [31]. e Chapitre 7
La diff´renciation dans le e domaine sonore
7.1

Diff´renciation de m´lodie e e

Diff´rencier deux m´lodies implique tout d’abord leur reconnaissance et e e leur m´morisation. Il faudra ensuite identifier les diff´rences. Celles-ci peue e vent ˆtre de nombreux types, notamment au niveau des notes, du rythme, e de la tonalit´. e Tous les individus ne sont pas ´gaux devant cette tˆche, les musiciens e a seront ´videmment plus ` mˆme de cerner ces diff´rences. Ils pourront par e ae e exemple, s’ils sont batteurs, discriminer les irr´gularit´s de rythme beaue e coup plus facilement [28]. La culture des musiciens leur apporte aussi un syst`me d’attentes harmonique qui leur permettra de d´celer les dissonances e e m´lodiques assez ais´ment [25]. e e

33

Troisi`me partie e Parall`le entre les mondes e visuel et sonore

34

Chapitre 8
Approche na¨ ıve Comme nous l’´voquions en introduction, la vue et l’ou¨ sont souvent e ıe compl´mentaires. Accorder une couleur ou une forme ` un son n’est pas rare. e a
Examinons un simple exemple pour mettre cela en ´vidence. e La figure 8.1 pr´sente deux formes que l’on a choisi de nommer Malouma e et Tak´t´. Sans connaˆ au pr´alable l’association entre les formes et leur ee ıtre e nom, vous n’aurez aucun mal ` reconnaˆ Malouma ou Tak´t´. Expliquer a ıtre ee cette capacit´ que nous avons avec des mots n’est pas ais´. On pourrait par e e exemple dire que Malouma ´voque quelque chose de fluide et que Tak´t´ e ee
´voque plutˆt quelque chose de contrari´. e o e Fig. 8.1: Malouma et Tak´t´ ee 35

Chapitre 9
Approche artistique
Le simple fait que nous ´crivions la musique suffit, comme nous l’avons e fait dans l’exemple pr´c´dent, a mettre en ´vidence un nouveau parall`le ee ` e e entre les mondes visuel et sonore. Les figures 9.1 et 9.2 sont les notations respectives d’une m´lodie et d’un accord, elles codent donc de la musique. e N´anmoins, on ne peut s’empˆcher d’y voir des formes ; par exemple, la ligne e e reliant les noires de la m´lodie. e G 
Fig. 9.1: Accord

G4    
4
Fig. 9.2: M´lodie e Depuis longtemps les artistes jouent sur ce genre de parall`le [4], il n’est e pas rare de voir des peintres inspir´s par de la musique ou des musiciens e inspir´s par de la peinture. C’est ainsi que des partitions sont transform´es en e e
36

CHAPITRE 9. APPROCHE ARTISTIQUE

37

tableaux, que des sculptures sugg`rent des sons (par exemple en incorporant e un instrument de musique) ou mˆme en produisent. Comme si les artistes e cherchaient ` toucher en nous ce qui est commun aux sens et qui procurerait a donc d’autant plus de r´actions. e Chapitre 10
Les processus cognitifs et leurs niveaux 10.1

A propos de la reconnaissance

La question principale est de se demander si on reconnaˆ une forme ıt comme on pourrait reconnaˆ un son. Etant conscient que les m´canismes ıtre e perceptifs sont totalement diff´rents, on peut se demander si on est en droit e de comparer les processus cognitifs post perception alors mis en jeu. Sont-il comparables ? Et si oui, en quoi ?

10.1.1

Proposition de deux premiers niveaux

Les m´canismes perceptifs ne sont effectivement pas les mˆmes, mais les e e processus cognitifs peuvent ˆtre compar´s dans bien des situations. Par exeme e ple, on peut comparer la reconnaissance d’une forme a la reconnaissance d’un
`
son. Dans les deux cas, le processus cognitif en jeu op`re sur une perception e instann´e et il se charge de faire le rapprochement entre cette perception et e une repr´sentation d´j` connue (pl´onasme ?). Il s’agit l` d’un premier niveau. e ea e a
On peut en effet d´gager un deuxi`me niveau dans lequel les procese e sus cognitifs op`rent non pas sur une perception instann´e, mais sur une e e repr´sentation mentale forg´e par m´morisation d’´tats successifs. Dans ce e e e e cas, on pourrait par exemple comparer la reconnaissance d’une trajectoire a
`
celle d’une m´lodie. Le pr´sent processus de reconnaissance peut etre come e ˆ par´ au pr´cedent, mais il ne se situe pas au mˆme niveau. Il est pr´c´d´ d’un e e e eee processus de reconstruction mentale par m´morisation. e 38

CHAPITRE 10. LES PROCESSUS COGNITIFS ET LEURS NIVEAUX39

10.1.2

A propos de la st´r´o-perception ee En st´r´o-vision, notre perception visuelle est instann´e (les deux images ee e nous parviennent simultan´ment). Par contre, un non voyant devra toucher e successivement diff´rents objets de son environnement pour s’en faire une e repr´sentation mentale. Mˆme si les sens mis en jeu sont diff´rents, on se e e e rend compte que les processus cognitifs qui suivent sont comparables. Il y a reconstruction d’une sc`ne dans l’espace dans les deux situations, elle ne e se fait simplement pas au mˆme niveau. Dans le premier cas, elle devrait e intervenir juste apr`s la perception. Dans le second cas, elle devrait intervenir e apr`s un processus de reconstruction mentale par m´morisation qui serait e e comparable ` celui qui est ´voqu´ dans la section pr´c´dente. a e e ee

10.2

A propos de la diff´renciation e La d´finition de la diff´renciation dans les deux mondes pourrait ˆtre e e e identique : c’est identifier des diff´rences. Mais il s’agit l` d’un processus e a de niveau sup´rieur au processus pr´c´demment ´voqu´ puisqu’il intervient e ee e e obligatoirement ` l’issue d’une phase de reconnaissance d’au moins deux a entit´s (forme, accord, etc.). Et puisque la reconnaissance peut avoir lieu au e premier ou au deuxi`me niveau, la diff´renciation se fera au deuxi`me ou au e e e troisi`me niveau. e Conclusion
Des types et des niveaux
Dans cette vision particuli`re de la perception humaine, et dans le cadre e de la reconnaissance et de la diff´renciation1 , nous avons vu qu’il pourrait y e avoir trois types de processus cognitifs :
– la reconstruction mentale par m´morisation ; e – la reconnaissance de l’entit´ ; e – la diff´renciation. e Nous ne faisons aucune hypoth`se sur une ´ventuelle sp´cialisation de ces e e e processus (pour tendre vers la th`se de Fodor) ou sur une g´n´ralisation des e ee processus a l’ensemble des sens, nous bˆtissons simplement des types de pro` a cessus sur des comparaisons dans les milieux visuel et sonore.
Ces types de processus interviendraient a trois niveaux diff´rents :
`
e
– imm´diatement apr`s la perception ; e e
– apr`s la reconstruction mentale par m´morisation ou apr`s la recone e e naissance de l’entit´ ; e – apr`s la reconstruction mentale par m´morisation et apr`s la reconnaise e e sance de l’entit´. e Les combinaisons possibles seraient celles de la figure 10.1.

Vers une perception artificielle modulaire
Actuellement les architectures des logiciels s’orientent de plus en plus vers des structures modulaires o` on peut ajouter, supprimer ou ´changer u e
1

La spatialisation m´rite quant a elle une ´tude plus approfondie puisqu’on pourrait e ` e ˆtre amen´ ` consid´rer qu’il soit possible de se spatialiser dans un environnement sans e ea e reconnaˆ aucun objet. ıtre 40

CHAPITRE 10. LES PROCESSUS COGNITIFS ET LEURS NIVEAUX41
Niveaux →
↓ Combinaisons

1

1

Reconnaissance de l’entit´ e
Reconstruction mentale par m´morisation e Reconnaissance de l’entit´ e
Reconstruction mentale par m´morisation e 2
3
4

2

3

Reconnaissance de l’entit´ e
Diff´renciation
e
Reconnaissance de l’entit´ e

Diff´renciation e Fig. 10.1: Combinaisons des diff´rents types de processus e des composants. Un des buts de ces architectures est notamment de pouvoir r´utiliser au maximum les composants logiciels (pour par exemple acc´l´rer e ee les phases de d´veloppement, organiser les structures complexes et/ou fae ciliter la maintenance). On pourrait donc imaginer des syst` emes de perception artificielle bas´s sur ce mod`le de composants. Les composants poure e raient ˆtre les trois types de processus pr´c´demment expos´es, ils poure ee e raient traiter des donn´es en provenance du monde visuel comme du monde e sonore ; et le syst`me pourrait ˆtre, pourquoi pas, ´tendu aux autres sens, si e e e leurs processus se r´v´laient comparables. ee Bibliographie
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Tel, 1950.
[12] Kant, La raison pure - Textes choisis, puf, 14e ´d., 1995. e [13] Kundera M., Le livre du rire et de l’oubli, Gallimard - Folio, 1985.
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[15] Levy P., La machine univers - Cr´ation, cognition et culture infore matique, La D´couverte - Sciences et Soci´t´, 1987. e ee
[16] Lyotard J. F., La ph´nom´nologie, puf, 12e ´d., 1995. e e e 42

BIBLIOGRAPHIE

43

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[18] Piaget J. et Inhelder B., La psychologie de l’enfant, puf, 17e ´d., e 1996.
[19] Pratt V., Machines a penser - Une histoire de l’intelligence artifi` cielle, puf - Sciences Modernit´s Philosophies, 1995. e [20] Rakowska-Jaillard C., Entendre - Vivre par l’oreille de la conception a ` la vieillesse, Editions Universitaires - Encyclop´die Universitaire, e 1982.
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[22] Villey P., Le monde des aveugles - Essai de psychologie, Librairie
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[23] Chambon P., Le cerveau musicien, Science & Vie, n◦ 941, f´vrier 1996. e [24] Risset J.-C., La musique et les sons ont-ils une forme ?, La recherche, n◦ 305, janvier 1998. actes de jiosc 97
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sites web
[32] Bio-Presse - Journal de biologie, www.mlink.net/˜biopresse/
[33] [Eye Exercises, Vision Therapy, Visual Training, Eye Training, Visual
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[34] Journ´es Internationales d’Orsay sur les Sciences Cognitives des e jiosc 97, www.limsi.fr/WkG/JIOSC97/
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[36] Les illusions d’optique, www.loginnovation.com/rogerg/illusion/

Annexes

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Annexe A
Enquˆte sur le daltonisme e Etant personnellement daltonien et devant le peu de litt´rature sur cette e pathologie, j’ai voulu confronter mes impressions avec une population la plus large possible. J’ai pu, grˆce ` Internet, contacter dix daltoniens par le biaa ais d’un questionnaire (voir figures A.1 et A.2) et chacun m’a r´pondu avec e beaucoup de pr´cision. De mani`re ` comparer les r´sultats avec ceux de pere ea e sonnes ne souffrant pas de daltonisme, j’ai envoy´ un second questionnaire1 e (voir figure A.3) ` vingt autres personnes. a Les r´sultats de cette enquˆte ne peuvent donc pas ˆtre consid´r´s comme e e e ee r´ellement utilisables, mais ils fournissent d´j` de bonnes indications qui e ea pourront servir de point de d´part a des travaux beaucoup plus pouss´s. e ` e 1

Ce second questionnaire ne contient donc pas de question en rapport avec le daltonisme.

46

ˆ
ANNEXE A. ENQUETE SUR LE DALTONISME

47

Questionnaire destin´ aux e personnes daltoniennes
Nicolas Esposito

Vous pouvez r´pondre en un seul mot a chaque question ou bien vous e ` expliquer davantage. Toute remarque suppl´mentaire sera la bienvenue. e 1. A quelle couleur ˆtes-vous daltonien ? e 2. Quel est votre niveau de daltonisme (faible/moyen/´lev´) ? ee 3. Le daltonisme a-t-il une incidence importante :
– sur votre vie sociale ?
– sur votre vie culturelle ?
– sur votre vie professionelle ?
4. Avez-vous du mal a :
– donner un nom a certaines couleurs ?
`
– faire la distinction entre certaines couleurs ?
5. Vous servez-vous de vos r´f´rences culturelles pour identifier certaines ee couleurs ?
6. Imaginez-vous parfois des couleurs l` o` il n’y a que du gris ? au 7. Pensez-vous appr´cier toute la beaut´ : e e
– de le nature ?
– de l’art ?
8. Etes-vous sˆr de vous quand parlez : u – du monde visuel ?
– du monde sonore ?

1

Fig. A.1: Questionnaire destin´ aux personnes daltonniennes (page 1/2) e ˆ
ANNEXE A. ENQUETE SUR LE DALTONISME

48

9. Avez-vous un goˆt particulier pour la musique ? u 10. Etes-vous musicien ?
11. Etes-vous particuli`rement sensible aux volumes sonores ´lev´s ? e ee
12. Supportez-vous facilement un bruit aga¸ant ? c 13. Que voyez-vous en premier (couleur/luminosit´/forme/mati`re/ e e texture) ?
14. Y a-t-il des situations dans lesquelles vous pouvez profiter de votre daltonisme ?
15. Ressentez-vous une certaine incapacit´ physique ? e 16. Cet handicap est-il pour vous : faible, moyen ou fort ?

2

Fig. A.2: Questionnaire destin´ aux personnes daltonniennes (page 2/2) e ˆ
ANNEXE A. ENQUETE SUR LE DALTONISME

Questionnaire destin´ aux e personnes non daltoniennes
Nicolas Esposito

Vous pouvez r´pondre en un seul mot a chaque question ou bien vous e ` expliquer davantage. Toute remarque suppl´mentaire sera la bienvenue. e 1. Avez-vous du mal a :
– donner un nom a certaines couleurs ?
`
– faire la distinction entre certaines couleurs ?
2. Vous servez-vous de vos r´f´rences culturelles pour identifier certaines ee couleurs ?
3. Imaginez-vous parfois des couleurs l` o` il n’y a que du gris ? au 4. Pensez-vous appr´cier toute la beaut´ : e e
– de le nature ?
– de l’art ?
5. Etes-vous sˆr de vous quand parlez : u – du monde visuel ?
– du monde sonore ?
6. Avez-vous un goˆt particulier pour la musique ? u 7. Etes-vous musicien ?
8. Etes-vous particuli`rement sensible aux volumes sonores ´lev´s ? e ee
9. Supportez-vous facilement un bruit aga¸ant ? c 10. Que voyez-vous en premier (couleur/luminosit´/forme/mati`re/ e e texture) ?

Fig. A.3: Questionnaire destin´ aux personnes non daltonniennes e 49