CHAPITRE VII

90. Remarques générales. — Je me bornerai à parler ici des mouvements qui peuvent se produire dans un plan parallèle au visage. La perception des mouvements en profondeur se comprendra facilement après l'étude de la perception de la profondeur.

La perception des mouvements se rattache étroitement à celle (les formes et à celle «les positions. En effet, les mouvements ont eux-mêmes des formes droites, courbes, el ils impliquent des différences de position, des directions, Ce qui a été dit des formes, des positions cl des directions s'appliquera donc aussi aux mouvements.

Le phénomène nouveau qui apparaît ici est la sensation d'un changement. La sensation de mou veinent pourrai! être en effel définie la sensation d'un changement de position. 11 ne faut pas confondre cette sensation avec le raisonnement par lequel nous concluons, de différences de position constatées, qu'un objet déterminé s'est déplacé dans l'espace: ainsi lai guille des heures d'une montre ne nous donne aucune sensation de mouvement, bien que nous soyons sûrs, par le raisonnement, qu'elle se meut.

Comme pour la perception des positions, il importe de distinguer encore ici le l'ôle de- sensations tactiles, musculaires et articulaires, et celui des sensations de la rétine. Ainsi, lorsque nous ne cessons de fixer un point lumineux qui se meut dans l'obscurité, il est clair que, puisque le point de la rétine impressionné ne change pas, ce n'est pas par la rétine que nous percevons le mouvement; nous ne pouvons le percevoir que par le moyen des organes dont les sensations changent, c'est-

à-dire par le moyen des appareils de sensibilité tactile, musculaire et articulaire. Il y aurait à distinguer dans ce dernier cas les sensations produites par les mouvements des yeux et celles qui résultent des mouvements de la tête et même du corps. Je me bornerai dans ce qui suit à considérer celles des yeux.

I. — PERCEPTION DES MOUVEMENTS PAR LE MOYEN DES SENSATIONS TACTILES ET MUSCULAIRES DES YEUX

91. Perception du mouvement cVun objet isolé fixé. — La question de la perception du mouvement d'un objet isolé fixé a été étudiée expérimentalement par Aubert (1). Mais Aubert ne paraît même pas avoir songé à expliquer cette perception par les sensations tactiles et musculaires des yeux. Certaines de ses recherches se rattachent à une constatation faite d'abord par von Fleischl, savoir que l'estimation de la vitesse d'un mouvement dépend du fait que l'on fixe un point immobile du champ visuel ou que l'on suit des yeux l'objet même qui se meut (2). Aubert a répété l'expérience en se servant de deux cylindres ; devant chacun d'eux était disposée une ouverture quadrangulaire de 5omm de large et 20nlm de haut ; l'observateur se tenait à 8oomm des cylindres ; ceux-ci tournaient avec des vitesses différentes ; devant celui de gauche, à une très petite distance, était suspendue à un fil de cocon, dans le milieu de l'ouverture, une petite boule de cire qui servait de point de fixation. L'observateur avait à dire lequel des deux cylindres lui paraissait tourner le plus vite ; or, le principal résultat des observations faites a été la confirmation de ce qu'avait trouvé von Fleischl : Aubert a en effet constaté que lorsqu'il fixait le point, le mouvement paraissait environ deux fois ou un peu plus de deux fois plus rapide que lorsqu'il suivait l'objet du regard.

On remarquera que dans l'expérience précédente plus d'un objet était visible ; l'interprétation du résultat obtenu présenterait par conséquent des difficultés. Aubert a lui-même fait d'autres expériences où un seul objet était visible ; il s'est servi dans un cas d'un fil de platine porté électriquement au rouge dans l'obscurité ; il a constaté alors que la perception du mouvement devient très incertaine, que, d'une part, on croit parfois constater un mouvement alors qu'il ne s'en produit aucun (sensations autocinétiques), que, d'autre part, on ne

(1) H. Aubert, Die Bewegungsempfindung, Pflùger's Archiv, Bd. 39, 1886, pp. 347-370; Bd. 40, 1887, pp. 459-480.

{2) E. v. Fleischl, Physiologisch-optische Notizen (atB Mittheilung), Sitzungsberichte der Wiener Akademie, Bd. 86, III. Abth., 1882, Heft 1, S. 17, V (cité par Aubert dans son second article).

perçoit pas un mouvement réel très marqué. Jl croit devoir conclure de ces constatations que « la présence d'objets immobiles et on général d'objets connus est, aussi bien pour là perception ou la sensation directe du mouvement que pour notre orientation dans l'espace, d'importance fondamentale, puisqu'une ligne brillante isolée dans l'espace d'ailleurs invisible ne suffit pas pour nous renseigner sur le mouvement et sur la localisation » (i).

La conclusion précédente est certainement exagérée. D'abord Aubert ne tient plus compte, en la formulant, de la différence qui peut exister selon qu'on fixe ou qu'on ne fixe pas l'objet ; or, si on ne le fixe pas, si, par exemple, on fait tourner dans l'obscurité un point lumineux assez rapidement pour que l'œil ne puisse le suivre, non seulement le mouvement du point est perçu, mais la vitesse apparente du mouvement diffère peu, si même elle en diffère, de celle que présente le même point lorsqu'on le fait tourner au milieu d'objets immobiles visibles. J'ai vérifié ces faits de deux manières, d'une part en faisant tourner un disque noir percé vers la périphérie d'une ouverture de quelques millimètres de diamètre, devant un disque en verre dépoli d'un diamètre moindre faiblement éclairé, d'autre part en fais an I tourner un disque en bois à la périphérie duquel j'avais fixé un dispositif permettant d'obtenir un point lumineux discontinu au moyen d'une bobine d'induction (2).

La conclusion d'Auberl es\ exagérée également, telle qu'il la formule, même si on suppose que les yeux suivent l'objel : en répélanl l'expérience on se convaincra en effet qu'on peut percevoir -oit la position, soit le mouvement d'un objet isolé, même lorsqu'on le fixe : mais on remarquera que le mouvement, par exemple, e<t beaucoup moins facilement perçu, et qu'il faut, pour qu'il devienne perceptible, une vitesse beaucoup plus grande que lorsque l'objet se meut au milieu d'objets immobiles visibles.

D'ailleurs Aubert lui-même, dans une série antérieure de recherches, avait étudié, entre autres questions, relie de la vitesse minima qu'il faut donner au mouvement d'un objet

(1) Deuxième article, p. \-\\.

■< Le dispositif consistai! essentiellement en deux pointes de cuivre très rapprochées, reliées Pu né à l'axe en métal qui traversai! le disque, l'autre à une couronne de cuivre fixée sur l«' disque el sur laquelle frottait un petit balai en clinquant. — Dans cette dernière expérience, les étincelles électriques^ en raison de leur peu de durée, peuvent être considérées comme ne se mouvant pas lorsque te disque tourne cl comme apparaissant simplement l'une après l'autre dans des positions différentes; néanmoins, il se produit nettement une sen-alion de mouvement, du moins tard que la vitesse de notât»©» reste modérée. On peut comparer ce qui se passe dans tes tootropea, le- cinematograpnes el autre- Instnaaments analogues.

isolé pour que ce mouvement puisse être perçu. Il se servait d'un cylindre tournant sur lequel étaient fixés divers objets (une échelle en millimètres alternativement noirs et blancs, une échelle millimétrique ordinaire, etc.) dont il s'agissait d'observer le mouvement; le cylindre était éclairé par la lumière diffuse du jour; pour cacher tous objets immobiles, l'observateur regardait à travers une boîte placée tout près du visage, noircie à l'inférieur, et portant une l'ente qui ne laissait apercevoir que l'objet en mouvement. Dans ces conditions, Aubert a constaté que la vitesse, pour qu'il y ait sensation de mouvement, doit être environ dix fois plus grande que lorsque l'objet se meut parmi des objets immobiles visibles; d'après letableau où il rapporte les résultats qu'il a obtenus, le mouvement est perçu, soit dès qu'on regarde l'objet, soit après quelques secondes d'observation seulement, lorsque la vitesse atteint environ i5' ou un peu plus par seconde; il n'y a pas de différence marquée selon les objets employés.

Aubertpropose du fait précédent l'explication suivante : « Si nous nous attachons à l'opinion que, pour qu'il y ait sensation de mouvement, il faut qu'il y ait comparaison entrequelque chose qui se meut et quelque chose qui est immobile, il ne reste guère que la conclusion suivante, c'est que nous avons une représentation de V espace immobile et que nous comparons cette représentation et le mouvement réel de l'espace. Mach exprime le fait ainsi : « Il semble que l'espace visible tourne dans un second espace que l'on considère comme immobile, quoique ce dernier ne soit représenté par rien de visible » (1). Mais la vivacité ou la sûreté de la représentation sera moindre que celle d'une impression visuelle réelle, et il Faudra une plus grande différence entre la représentation et la réalité pour produire une sensation de mouvement qu'entre deux réalités. — Nous constatons souvent des différences analogues dans le domaine de l'ouïe, en particulier à l'égard de la hauteur des sons que nous percevons simultanément ou en succession rapide, par opposition à un son dont il nous faut déterminer la hauteur d'après une représentation de la mémoire.

Eu somme, nous trouvons qu'il se produit dans la sensation de mouvement une comparaison de ce qui est immobile avec ce qui se meut, que, plus les conditions sont favorables pour cette comparaison, plus sont petites les vitesses angulaires qui suffisent pour produire une sensation de mouvement, que, à défaut d'objets immobiles dans l'espace visuel, il se fait une comparaison entre l'objet qui se meut et la représen-

(ij Mach, Grundlinien der Lehre von den Bewegungsempfindiinc/en, 1876, p. 26. — Ce passage de Mach se rapporte à une illusion qui se produisait, dans certaines de ses expériences, après arrêt de l'appareil dans lequel on avait fait tourner l'observateur lui-même.

tation de quelque chose d'immobile, mais la vitesse angulaire nécessaire alors pour produire la sensation de mouvement doitêtre beaucoup plus grande » (i).

On peut faire à l'explication précédente plusieurs objections. D'abord le principe sur lequel elle repose, savoir que, pour qu'il y ait sensation de mouvement, il faut qu'on puisse comparer quelque chose de fixe à ce qui se meut, est contestable et est rejeté en fait par tous ceux qui admettent une sensation spécifique de mouvement; en constatant dans l'obscurité le mouvement d'un point lumineux que je fixais, je n'ai jamais eu l'impression de comparer ce pointa quelque chose d'immobile. D'ailleurs, admettons qu'on compare dans l'obscurité le mouvement d'un objet isolé à la représentation d'un espace immobile, il reste toujours à expliquer par le moyen de quelles sensations nous percevons le mouvement de cet objet; outre l'acte de comparaison, il y a en effet à considérer les choses qui sont comparées; l'objet que nous fixons et dont nous percevons le mouvement produit dans nos organes quelque modification : or cette modification, si nous le fixons exactement, ne peut pas être rétinienne; alors en quoi consiste-t-elle ? C'est là un point à élucider avant d'aborder la question de la comparaison entre la sensation produite parle mouvement de l'objet et une représentation quelconque de l'espace. Enfin, on peut objecter à l'explication précédente le fait que le mouvement d'un objet isolé est aussi facilement ou à peu près aussi facilement perçu dans l'obscurité complète que lorsque des objets immobiles sont visibles, pourvu seulement qu'on ne le suive pas du regard, c'est-à-dire que son image se meuve sur la rétine immobile.

L'explication la plus naturelle est évidemment que, lorsque nous ne cessons de fixer un objet qui se meut, les sensations qui nous permettent alors de percevoir son mouvement sont des sensations soit des paupières, puisque les yeux se meuvent alors sous les paupières et en outre les entraînent <lan> leur mouvement, soit des muscles mêmes des yeux, soit de ces deux organes à la fois.

Quant aux chiffres cités par Aubert relativement au minimum de vitesse nécessaire pour que le mouvement d'un objet isolé soit perceptible, ils concordent avec ceux que j'ai trouvés dans des recherches analogues aux siennes.

J'ai expérimenté dans l'obscurité, en employant principalement trois objets: un point lumineux de 2mm de diamètre, un cercle lumineux uniforme de 4cm de diamètre et un autre cercle de même grandeur, mais dont la surface, au lieu d'être uniforme, ('lait percée de 55 ouvertures de 2mm de diamètre chacune. Ces objets lumineux étaient formes par des cercles

(1) Premier article, p. 36-2.

découpés dans du papier noir placé devant du papier blanc éclairé par une veilleuse. Leur déplacement était produit par le moyen d'un chariot relié à un appareil d'horlogerie à poids. Par le moyen d'ailettes, de différents poids, de plusieurs poulies et de deux axes, je pouvais modifier, entre des limites très espacées et chaque fois d'une quantité aussi petite que je le désirais, la vitesse des objets. L'objet se déplaçait en ligne droite parallèlement au visage et de gauche à droite ; au milieu de sa course il se trouvait à om,5o des yeux et dans le plan médian de la tête qui était immobilisée. Comme j'attendais toujours, pour observer, qu'il se fût écoulé un certain temps depuis le commencement du mouvement, j'adopterai, pour le calcul des vitesses angulaires, ce chiffre de om,5o.

J'ai constaté peu de différence entre les résultats selon que 'employais le point, le cercle uniforme ou le cercle à points, ourles deux cercles en particulier, l'impression produite était à peu près exactement la même (peut-être cependant le mouvement du cercle à points était-il un peu plus difficile à percevoir que celui du cercle uniforme). On peut tirer de ce fait la conclusion que la facilité avec laquelle se produit la perception d'un mouvement à la lumière, lorsque beaucoup d'objets sont visibles, ne tient pas au grand nombre de ces objets.

Le mouvement du point au contraire était un peu plus facilement perçu que celui des deux cercles ; la différence toutefois n'était pas très marquée. Je me suis appliqué à vérifier que la différence existait réellement et je l'ai toujours constatée.

Dans les expériences actuelles, les différences d'intensité paraissent n'exercer aucune influence. J'ai en effet, en augmentant le nombre des feuilles de papier blanc interposées entre la veilleuse et le cercle à points, réduit l'intensité de ce cercle de telle sorte qu'il n'apparaissait plus que comme une lueur et que les points y étaient à peine discernables; néanmoins, dans les cas où le cercle, avant cette réduction, avait un mouvement à peine perceptible, le mouvement ne cessait pas d'être perçu après la réduction. Ce fait se comprend aisément si on admet que le mouvement est perçu, lorsqu'on fixe un objet isolé, par le moyen des sensations tactiles des yeux ; les changements dans l'intensité des sensations rétiniennes ne modifient pas en effet l'intensité de ces sensations tactiles. On comprend également que la perception du mouvement, lorsqu'on fixe un objet isolé, puisse être un peu plus facile à l'égard d'un point de 2mm de diamètre qu'à l'égard d'un cercle de 4e m î en effet, la fixation doit être plus exacte pour le point que pour le cercle ; lorsqu'on a devant soi, àom,5o, un cercle de cette grandeur, on ne fixe pas à vrai dire le cercle, on fixe à un moment donné quelque partie de la circonférence ou de l'intérieur du cercle et on est exposé à fixer à un autre moment, même malgré soi, quelque autre partie; or, les petits mouvements des yeux qui résultent de ces changements de fixation peuvent interférer avec le mouvement des yeux nécessaire pour suivre celui de l'objet et rendre par conséquent confuses les sensations tactiles. Le mouvement, lorsqu'il est à peine perceptible, n'est pas perçu pendant tout le temps qu'on fixe l'objet. Il est alors généralement mieux perçu au début d'une observation que quelque

temps après que la fixation a commencé ; en outre, il cesse detemps en temps cTêtre perçu, et parfois il paraît procéder par bonds irréguliers; il semble qu'il y ait dans sa marche des hésitations ei des arrêta. L'observation de ce mouvement à peine perceptible se complique d'ailleurs souvent de phénomènes autocinétiques, surtout lorsque Ton a affaire à un point ; la différence que j'ai constatée entre la perceptibilité du mouvement du point lumineux et celle du mouvement des cercles tient même peutêtre en partie à des phénomènes d'aufocinétisme ; en effet, j'ai constaté que le mouvement du point, dans des cas où il était à peine perceptible, pouvait paraître continuer, alors que le point était cependant arrivé à l'extrémité de son parcours.

Lorsque les mouvements sont incontestablement perceptibles, ils apparaissent néanmoins ralentis par rapport aux sensations de mouvement qu'on éprouverait à la lumière, au milieu d'objets immobiles. C'est ce qu'on constate facilement en éclairant tout d'un coup la salle où on expérimente ; celte expérience démontre d'une façon très intéressante la relativité de la sensation de vitesse.

Lorsqu'on fixe un point imaginaire à côté de l'objet, le mouvement n'estpas mieux perçu; au contraire, il parait être encore plus mal perçu. A priori on pourrait cependant supposer que dans ce cas il devrait être plus facilement perçu que lorsqu'on fixe l'objet, puisque alors Fimage de l'objet doit se mouvoir sur la rétine. Mais il est douteux que lorsqu'on fixe ainsi un point imaginaire, l'œil reste réellement immobile; on sait en effet qu'il est presque impossible d'immobiliser les yeux dans l'obscurité et qu<\ si on observe alors une image consécutive, elle lu il en quelque sorte devant le regard, trahissant ainsi les mouvements des yeux.

Voici quelques chiffres relatifs aux plus petites vitesses perceptibles; ces chiffres expriment les vitesses en millimèlres et en minutes par seconde.

Le mouvement du point commencée être perceptible avec une vitesse d'environ :>""" (14 ); la sensation de mouvement se produit d'ailleurs irrégub'èrement. A.vec celle même vitesse, je n'ai jamais pu avoir de sensation de mouveinenl en employanl les '(•(Miles ; je n'ai pu constater, avec ces derniers, que des différences de position lorsque le déplacement avait atteint une grandeur suffisante; d'ailleurs, la sensation de mouvement, à l'égard du point, est elle-même souvent douteuse; il faut arriver à une vitesse environ double, c'est-à-dire de , <"N')< l)OU1' (lu '• luse produise plus de doute àl'égardde l'existence d'une sensation de mouvement relativement à ce point.

Avec celle vitesse de /,""" (28'), et même avec des \ itesses supérieures, le moui émeut des cercles esl à peine perçu, et l'existence d'une sensation de mouvement pendant le cours de l'observation est souvent douteuse. Dans les observations que j'ai faites, la sensation de mouvement ne commence à exister régulièrement avec certitude à l'égard des cercles que pour une vitesse de 6mm environ (/|i'). Toutefois, même avec celle dernière vitesse, le mouvement parait encore hésitanl cl saccadé.

J'ai l'ait encore un certain nombre de déterminations analogues, axu précédentes avec une ligne lumineuse verticale deu'1"",', de

large et 5n,m de long. Cette ligne, comme les objets précédente, se déplaçait en ligne droite, de gauche à droite. Les résultats ont été à peu près les mêmes que pour le point. La sensation de mouvement commence à se produire avec une vitesse d'environ 3mra (21') ; elle commence à devenir nette lorsque la vitesse atteint «te \ à 5 m (28' à 34). En me servant de cette ligne Jaquclle était, comme les cercles, à 5o,m des yeux, J'ai pu, la vitesse étant de i"1M\ fixer la ligne pendant qu'elle se déplaçait de 90", sans percevoir non seulement le mouvement, mais même le changement de position de la ligne ; je n'ai d'ailleurs pas prolongé davantage la fixation.

Les résultats précédents ne diffèrent pas sensiblement de ceux qu'a trouvés Aubert; il y a même une concordance remarquable entre ses chiftres et ceux que j'ai trouvés en me servant du point ou de la ligne; on a vu en effet que pour lui, dans les meilleures conditions toutefois, c'est-à-dire au début de l'observation, le mouvement devenait perceptible lorsque la vitesse était de j5' ou un peu plus; or j'ai trouvé pour le point 14' et pour la ligne 21'.

92. Sensations tactiles et musculaires des yeux produites pendant quon suit du regard un objet en mouvement. — J'ai supposé, dans ce qui précède, que la perception du mouvement d'un objet isolé qu'on suit du regard se fait par le moyen des sensations tactiles et musculaires des yeux. La même hypothèse s'applique tout naturellement à la perception de la position d'objets immobiles qu'on fixe; on a vu d'ailleurs que la position de tels objets est, de même que le mouvement d'un objet isolé, perçue avec peu de précision.

L'hypothèse en question s'impose presque étant donnés les résultats cités au § 33 de déterminations directes de la sensibilité tactile et musculaire des yeux pour le mouvement. Ces déterminations ont prouve, en effet, que la direction d'un mouvement à la surface des yeux, si les paupières sont entraînées par l'objet qui se meut, peut être perçue lorsque l'amplitude du mouvement est de 2/8 à 3/8 de millimètre, c'est-àdire, par rapport à un grand cercle de l'œil, d'environ i°,5. Ces chiffres indiquent donc une sensibilité relativement délicate, suffisante pour expliquer la perception de la position et du mouvement d'un objet isolé que l'on fixe : on a vu, en effet, qu'on reconnaît une différence de position, en observant un point lumineux isolé, lorsqu'elle atteint environ i°,5.

Au même paragraphe, j'ai exposé en outre les raisons qui autorisent à supposer que c'est grâce aux sensations tactiles qui résultent des mouvements des paupières, plutôt qu'aux sensations des muscles des yeux, qu'on peut percevoir la direction du mouvement d'un objet qui se déplace sur les paupières en les entraînant.

Il reste maintenant à prouver que les paupières se meuvent effectivement quand notre regard change de direction.

Or, c'est ce qu'on constate avec évidence quand le regard s'élève ou s'abaisse. On peut aussi observer, quoique plus difficilement, que les paupières sont entraînées par le mouvement des yeux quand le regard se déplace latéralement. Le graphique ci-joint démontre l'existence de mouvements des paupières dans ce cas, et il prouve aussi que l'amplitude du mouvement des paupières croît avec celle du mouvement des yeux. J'ai obtenu ce graphique en fixant avec un peu de cire

sur le bord de la paupière supérieure de mon œil gauche une paille très légère de près de 20"1 de long; on peut rendre un tel dispositif suffisamment stable en collant la cire sur un petit fragment de taffetas d'Angleterre qu'on collera lui-même sur la paupière, Dans un cas (tracé inférieur), j'ai fixé successivement une série de fois deux points placés en face de moi à 2/jcm l'un de l'autre; dans un autre cas (tracé intermédiaire), j'ai fixé de la même manière deux points éloignés l'un de l'autre de ^Scm; enfin, dans un troisième cas

(tracé supérieur), j'ai parcouru du regard assez lentement une ligne droite de 48cm de longueur ; arrivé à l'extrémité de la ligne, je revenais rapidement au point de départ. La distance de la ligne aux yeux, comme celle de la ligne droite qui aurait été menée par les points, était de 85cm.

Contre l'explication de la perception du mouvement ou de la position d'un objet isolé qu'on fixe par la sensibilité tactile des paupières on pourrait être tenté d'invoquer un fait qui a été signalé par Volkmann, savoir que, les yeux fermés, nous ne nous rendons pas bien compte dans quelle position ils se trouvent et sommes incapables de dire avec exactitude quel sera l'objet que nous regarderons le premier lorsque nous les ouvrirons (1). En effet, ainsi que je l'ai constaté graphiquement, il continue de se produire des mouvements des paupières lorsque nous mouvons les yeux fermés, et, par conséquent, nous devrions pouvoir percevoir alors les changements de direction du regard aussi bien ou à peu près que les yeux ouverts. Mais on a vu que, lorsque les deux yeux ne perçoivent pas au même moment, de manière à pouvoir le fixer, un même point, ils ne convergent pas exactement ; il est probable que, fermés, ils prennent des positions plus ou moins incohérentes, d'où il résulte que la perception de la direction du regard doit deveniralors confuse. D'autre part, ilesttrès difficile pour beaucoup de personnes de mouvoir les yeux fermés et de maintenir en même temps volontairement l'immobilité des paupières: l'effort qu'elles feront pour y réussir troublera à la fois le mouvement et la perception. Enfin, la sensibilité tactile des yeux, comme celle du reste du corps, s'émousse vite. Quand on se borne à faire un seul mouvement des yeux, les paupières closes, et à observer immédiatement la direction du regard, la perception de cette direction est assez exacte. L'expérience indiquée par Volkmann est d'ailleurs complexe, car il n'est pas possible d'observer la direction du regard, les yeux fermés, sans faire intervenir la volonté de mouvoir ou d'immobiliser les yeux, c'est-à-dire la connaissance préalable de la direction que le regard va prendre.