LES PRINCIPES DE LA MESURE DES SENSATIONS SELON FECHNER

Pour établir une relation mathématique entre la sensation et l'excitation qui la produit (problème de la psychophysique externe) puis entre la sensation et les phénomènes physiologiques dont elle dérive (problème de la psychophysique interne), il faut avoir une mesure de la sensation. C'est pourquoi la plus grande partie du principal ouvrage psychophysique de Fechner (Elemente der Psychophysik) est consacrée à la mesure des sensations. Il se trouA^e d'ailleurs que. selon Fechner, on ne peut mesurer les sensations qu'en s'appuyant sur la relation générale qui existe entre la sensation et l'excitation correspondante, de sorte que la loi qui donne le moyen de mesurer les sensations est en même temps la loi fondamentale de la psychophysique externe. C'est la loi logarithmique, ou, comme on l'appelle encore, la loi de Fechner, ou la loi psychophysique fondamentale. D'après cette loi, l'intensité de la sensation est égale au logarithme de l'excitation correspondante. Fechner arrive à la formule en s'appuyant sur une série de principes, et sur deux lois préalables, qu'il appelle, l'une loi de Weber, l'autre loi du seuil.

Ce que Fechner prétend mesurer dans les sensations, c'est l'intensité. Il divise les sensations en intensives et extensives.

selon le caractère intensif ou extensif de l'objet perçu ; ainsi la sensation de lumière est intensive, la perception d'une étendue par la vue ou le toucher est extensive. Fechner s'attache à mesurer, <( de préférence, sinon exclusivement, les sensations intensives » (i). D'autre part, il distingue dans toutes les sensations, intensives et extensives, la grandeur (Grosse) et la forme (Fonn), et dans les sensations intensiA'es il donne encore à la grandeur le nom de force (Stiirke) et à la forme le nom de qualité (QiialitaL). Donc ce qu'il veut mesurer, c'est la force en intensité des sensations intensives. Sur ce point, Fechner ne donne pas d'autres explications : il a regardé sans doute cette notion de l'intensité ou de. la force des sensations comme parfaitement claire par ellemême. Je crois cependant qu'elle contient une confusion fondamentale, qui a été très nuisible au développement de la psychophysique. J'y reviendrai en étudiant la valeur des théories psychophysiques.

Sur un auk'e point encore, Fechner se montre très sobre d'explications : « Nous nous occuperons, dit-il, des sensations des sens (sinnliche Empfindungen) en prenant ce mot de sensation dans son acception ordinaire » (2). Mais quelle est donc l'acception ordinaire du mot sensation? Il suffit de prendre à peu près au hasard quelques ouvrages de psychologie pour voir que les psychologues ne donnent pas le môme sens à ce mot. Pour Taine (3), par exemple, la sensation est la représentation qui correspond à un mouvement vibratoire unique formant un des éléments du phénomène physique qui sert d'excitation; pour M. Hicliet (li), la sensation ne commence qu'avec le premier phénomène, soit de conscience claire, soit de conscience vague et indécise, qui

(1) Elemenle dcv Psychophysik, 1. I, p. iG.

(2) Ib'uL, j). i5.

(3) De l'InlcUirjcnce, i" partie, livre 111, ch. II, p. aSo sr|((, .4= édition. (t\) Paycholocjic (jénéralr, p. laa et 127.

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résulte d'une excitation mécanique, ou chimique, ou électrique, ou thermique, c'est-à-dire qui résulte d'un phénomène pouvant comprendre une multitude de mouvements vibratoires. D'ailleurs, ce n'est ni dans l'un ni dans l'autre de ces deux sens nettement définis que Fechner prend le mot de sensation, puisqu'il range parmi les sensations auxquelles il applique sa loi la connaissance que l'on prend d'un poids en le soulevant avec la main, connaissance dans la formation de laquelle intervient, en même temps que des sensations de la peau, des muscles et sans doute aussi des jointures, une compai-aison avec le souvenir de sensations analogues obtenues dans d'autres cas. Donc, ce que Fechner appelle sensation, c'est plutôt ce que l'on appelle perception, et même en donnant à ce mot un sens très large. Cependant la sensation proprement dite, quelle que soit la manière dont on la conçoive en la distinguant de la perception, doit être comprise aussi parmi les phénomènes auxquels Fechner applique sa loi, et par suite on ne sait pas au juste quel est, dans la série des phénomènes de connaissance qui résultent d'une excitation sensorielle, celui qui est égal au logarithme de cette excitation. 11 y a donc là, au début de la psychophysique, ime deuxième obscurité. J'y reviendrai plus tard, dans l'examen critique.

L'intensité des sensations étant ainsi définie d'une manière un peu confuse, Fechner, pour arriver à la mesurer, établit d'abord une méthode de mesure de la sensibilité. La sensibilité varie chez les difl'érents hommes, et, chez le même homme, elle varie suivant le moment et les circonstances : la preuve en est qu'une même excitation peut être sentie de façons différentes et que des excitations différentes peuvent être senties comme égales. Gomment donc peut-on mesurer les degrés de la sensibilité ? — Comme la mesure d'une grandeur consiste à déterminer combien de fois elle contient une grandeur de môme espèce prise pour unité, la sensibilité ne peut pas être mesurée directement. Mais on peut mesurer quelque

chosequi estlié àla sensibilité d'une façon régulière, quigrandil et diminue avec elle, et avec quoi elle aussi grandit et diminue : on obtiendra de cette façon une mesure indirecte. Par exemple, on peut chercher à mesurer, soit la grandeur de deux sensations produites par des excitations égales, soit la grandeur de deux excitations qui produisent des sensations égales. La première méthode supposerait la mesure de la sensation déjà obtenue : il est par suite impossible de l'employer, car la mesure de la sensation doit s'appuyer sur la mesure de la sensibihté. En revanche, on peut employer la deuxième méthode, qui suppose seulement la constatation de l'égalité de deux sensations. La mesure de la sensibihté se trouve ainsi ramenée à constater l'égalité de deux sensations. On dira par conséquent que la sensibilité est double si une excitation deux fois moins forte produit une sensation égale.

En outre de la sensibilité aux excitations, on peut mesurer de la môme façon la sensibihté aux différences d'excitation, ou la sensibilité différentielle [Empfindlichkeit fur Reizunterscliicde, Unterschiedsempfindlichkeit). Il suffit de remplacer dans la mesure précédente l'excitation par la différence d'excitation. Pour mesurer comparativement la sensibilité différentielle dans deux cas, il faut donc mesurer les différences d'excitation qui produisent dans ces deux cas des différences égales de sensation. Si donc une différence double ou triple entre les excitations est requise pour produire une différence égale de sensation, on peut dire que la sensibilité est deux ou trois fois plus faible. — Il faut remarquer d'ailleurs que, tandis que la sensibilité aux excitations varie avec les personnes, les circonstances et les sens, la sensibilité aux différences varie aussi avec la grandeur absolue des excitations entre lesquelles existent les différences : d'une manière générale, et c'est là un fait capital pour toute la psychophysique, plus les excitations sont fortes, plus la différence absolue doit être grande ])our produire une diffé-

rencc égale de sensation. Il faut distinguer par suite la sensibilité aux dilTérences absolues et la sensibilité aux différences relatives.

Ainsi le principe de mesure de la sensibilité selon Fechner peut se formuler de la manière suivante : la mesure de la sensibilité aux excitations est donnée par la valeur inverse des excitations qui produisent des sensations égales, et la mesure de la sensibilité aux différences est donnée par la valeur inverse des différences (absolues ou relatives) d'excitation qui produisent des différences égales de sensation. Cette mesure est donc seulement ce qu'on appelle une mesure comparative. Elle ne consiste pas à trouver combien de fois la sensibilité que l'on mesure contient une autre sensibilité qui serait prise pour unité, elle ne suppose pas que l'on emploie ime unité de mesure qvie l'on pourra retrouver à volonté, un étalon ; mais elle consiste seulement à établir le rapport qui existe entre deux sensibilités en déterminant le rapport qui existe entre deux excitations qui produisent deux sensations égales.

Aux yeux de Fechner, ces mesures doivent servir de base à la mesure des sensations, et c'est là ce qui en fait pour lui le principal intérêt : car la sensibilité varie tellement par suite d'innombrables circonstances internes et externes que ce serait peine perdue de chercher à la mesurer d'une façon usuelle. Il reste intéressant, cependant, de déterminer : 1° ses valeurs limites ; 2° ses valeurs moyennes ; 3° la dépendance de ses variations par rapport aux circonstances ; [\° les lois que président à ces variations (i).

Passons maintenant au principe de la mesure des sensations. Qu'il y ait de la quantité dans les sensations, et dans les phénomènes spirituels d'une manière générale, c'est ce que Fechner regarde comme incontestable. « Non seulement, dit-il, on peut parler de la force plus ou moins

(i) Elemente der Psychophysilc, t. I, p. 45-53.

grande des sensations, mais il existe aussi une force variable des tendances, il y a des degrés plus ou moins élevés dans l'attention, dans la vivacité des images de la mémoire et de l'imagination, dans la clarté de la conscience prise dans son ensemble, aussi bien que dans l'intensité des pensées prises isolément. Chez l'homme endormi, la consscience est entièrement éteinte, chez celui qui réfléchit profondément, elle est élevée au plus haut degré d'intensité ; et dans la clarté de l'ensemble les représentations et les pensées prises une à une montent et baissent tour à tour. Ainsi, dans la partie supérieure de l'esprit non moins que dans la partie sensitive, dans l'activité de l'esprit prise dans son ensemble non moins que dans les faits psychologiques individuels, on trouve la détermination quantitative (i). »

Comment donc cette quantité peut-elle être atteinte par la mesure, au moins en ce qui concerne les sensations, c'est-àdire « les faits psychologiques les plus simples et les plus accessibles à l'observation directe? » — Il s'agit de savoir comment on pourra arriver à établir qu'une sensation est deux fois, trois fois, etc., aussi forte qu'une autre sensation dont la force sera prise comme unité. Or, pas plus que la sensibilité, la sensation ne peut se mesurer directement ; « il ne sera jamais possible de placer une sensation directement sur une autre, de façon à effectuer une mesure de l'une par l'autre (2) «.Mais on peut mesurer la sensation par l'intermédiaire de l'excitation. Il suffit pour cela qu'il existe une relation fonctionnelle entre Texcitation et la sensation, c'està-dire qu'à des quantités déterminées de l'excitation correspondent des quantités déterminées de la sensation. Si donc il existe une relation de ce genre et qu'on puisse la découvrir, il ne restera qu'à choisir les unités les plus commodes, et le principe de la mesure des sensations sera le suivant : la

(1) Elemenle dcr Psyohnphysik, t. I, j) 55.

(2) ElemeiUe dcr Psycliophysik, t. 1, p. 57.

mesure de la sensation est donnée par la mesure de l'excitation, cette dernière mesure étant modifiée conformément à la relation fonctionnelle générale de la sensation avec l'excitation.

Quelle relation fonctionnelle peut-il donc exister entre l'excitation et la sensation ? C'est le grand pi-oblème qui se pose ici et à la solution duquel Fechner a consacré une bonne partie de ses travaux.

Il est facile de voir que la sensation n'est pas proportionnelle à l'excitation. Delbœuf et M. Rlbot ont cité des faits d'expérience courante pour le montrer (i). D'ailleurs, comme le remarque Fechner, nous n'avons pas le droit d'affirmer une proportionnalité de Fexcitation et de la sensation aussi longtemps que nous n'avons pas une mesure de la sensation qui nous garantisse cette proportionnalité (2), et même, quelle que sûit la nature de la relation qu'il s'agit de découvrir, il semble impossible de l'établir sans s'appuyer d'abord sur une mesure de la sensation. Là l'éside, selon Fechner, la difficulté fondamentale.

Il prétend la lever en réunissant deux conditions: (( 1° Nous déduisons la fonction entre l'excitation et la sensation d'une fonction entre les éléments dont on peut regarder l'excitation et la sensation comme les sommes ; 2° nous faisons reposer cette fonction sur l'appréciation de l'égalité dans le domaine de la sensation, appréciation qui peut se faire dans l'expérience, et que l'on rend plus sûre par des méthodes rigoureuses (3) ». En effet, une excitation totale considérée mathématiquement peut être conçue comme formée par l'addition d'accroissements positifs à partir de zéro. Fechner pense qu'il en est de même pour une sensation. « Si

(i) RiBOT, Psychologie allemande, p. 166 ; Delbceuf, Élude psychophysique, p. 5 et 6, et passiin.

(3) Eleinente dcr Psycliophyslk, t. I, p. 57. (3) Ibid., I, 58.

malmenant l'on connaît la relation fondamentale entre la somme des accroissements d'excitation à partir de zéro et la somme des accroissements de sensation qni y correspondent, on a par là même la relation fonctionnelle entre l'excitation totale et la sensation totale qu'elle produit (i) )>. Ce principe implique d'ailleurs la continuité des sensations, mais Fechner affirme sans hésiter que les sensations sont continues : u Si, dit-il, nous faisons croître en force xm son ou une lumière au-dessus du seuil, nous sentons l'accroissement continu à travers toutes les valeurs intermédiaires, depuis les plus basses jusqu'aux plus hautes, et tout accroissement minimum de l'excitation produit nécessairement un accroissement de la sensation, car c'est seulement de cette façon cjue la sensation peut s'élever des plus basses aux plus hautes valeurs (2). »

Voilà le principe général de la mesure tel qu'il est exposé dans les Elemenlc cler Psychophysik. Mais il est indispensable de Téclaircir par quelques explications, et Fechner a fourni lui-môme ces explications dans d'autres passages des Elemente der Psychophysik et dans son dernier écrit de Psychophysique : Ueber die Psychischen Massprincipicn iind das Weber'sche Gesetz{3).

D'abord une sensation totale peut être conçue comme formée par l'addition d'accroissements successifs égaux à partir de zéro et par suite comme mesurée par le nombre de ces accroissements. Soit une série de sensations croissantes :

Supposons que b — a = c — b = d — c = e — d, c'està-dire que les différences entre deux sensations consécutives

(i) Elemenlc dcr Psychophysik, I, 59.

(a) Ibid., II, p. 84.

(3) Dans Pliil. Sludicn, IV, iGi-a3o, prlncipalcnicnl dans la deuxième partie de cet arlicle.

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soicnL égales. On pourra dire que la dilTorence de sensation c — a est égale à quatre fois la diflcrence qui existe entre deux sensations consécutives, que la diflérence c — 6 est égale à trois fois cette différence élémentaire, etc. On obtient donc ici une mesure des différences de sensation, puisqu'une différence de sensation apparaît comme un multiple d'une autre différence de sensation, qui est constante et que l'on prend comme unité. On peut donc poser : c — 6=3 (c — 6). — Supposons maintenant que, dans la série des sensations ci-dessus, l'intensité d'une sensation soit nulle, et soit b = o. En portant cette valeur dans Téquation principale, on obtient : e = 3 c, ce qui est la mesure de la sensation (i). — Voilà donc un point capital établi. Quant à la question de savoir si une excitation peut être conçue comme composée d'une manière analogue, elle ne soulève aucune difficulté.

Maintenant, pour que l'opération précédente puisse être effectuée, deux conditions sont requises : i° il faut que l'on puisse poser une sensation égale à zéro; 2" il faut que l'on puisse établir une série de sensations telles que les différences de deux sensations consécutives soient égales. — La première condition est réalisée par l'existence du seuil d'excitation (voir plus loin ch. V). La seconde condition est réalisée par l'existence de la loi de Weber.

Fechner a donné plusieurs formules de la loi de eber. Voici la plus explicite : « Une différence entre deux excitations, différence que l'on peut considérer comme une addition positive ou négative à l'une ou à l'autre des excitations, est toujours sentie comme également grande, ou bien donne la môme différence de sensation, le même accroissement de sensation, si son rapport aux excitations entre lesquelles elle existe reste constant, de quelque façon que sa grandeur absolue se modifie. Par exemple, un accroissement de i à une excitation dont la force est exprimée par 100 est senti

(i) Ueb, d. ps. Masspr., p. 197.

aussi forlemcnt qu'un accroissement de 2 à une excitalion de la force de 200, de 3 à une excitation de la force de 3oo,

etc., etc. » (i).

Je dois faire remarquer ici que cette loi peut être entendue en deux sens : elle peut signifier que nous percevons toujours deux quantités physiques comme différentes l'une de l'autre quand ces deux quantités diffèrent l'une de l'autre selon un certain rapport constant; et elle peut signifier aussi que la différence d'intensité de deux sensations reste constante quand le rapport des deux excitations reste constant. Dans le premier cas, le phénomène psychologique qui dépend du rapport des deux excitations est le jugement que nous portons sur ce rapport; dans le second cas, c'est la différence d'intensité des deux sensations, et par suite c'est l'intensité des sensations qui est enjeu. La loi entendue dans le premier sens ne peut pas conduire à la mesure de l'intensité des sensations ; elle peut y conduire si on l'entend dans le deuxième sens. Fechner l'entend dans le deuxième sens, et, parmi les formules qu'il en donne, figure la suivante : « La différence de sensation reste égale quand le rapport des excitations reste égal (2) ». Donc la loi de Weber ainsi entendue exprime qu'il existe une relation fonctionnelle entre une différence de sensation et le rapport des excitations correspondantes. De féquation qui exprime cette relation, Fechner tirera plus tard l'équation qui exprime la relation de la sensation totale à l'excitation totale correspondante.

Mais pour que la loi de Weber puisse être établie il faut que l'on puisse apprécier des égalités de sensations. En effet la loi de Weber peut encore s'exprimer ainsi : (( La sensibilité aux différences relatives d'excitation reste constante, quelle que soit la grandeur absolue des excitations » (3). La

(1) El. d. Ps., I. I. |,. ,;}'|, Cf. In Sachen, p. /,2. .

(2) El. d. ih.. I,

(3) El. d. p.,.. I, iij:,.

M. t'oUCAUf.T.

vérification de la loi de Weber suppose donc la mesure de la sensibilité. Or la mesure de la sensibilité implique que l'on peut apprécier l'égalité des sensations, et les méthodes qui servent à mesurer la sensibilité ont uniquement pour but de donner plus d'exactitude à cette appréciation.

Ainsi la loi de Weber est la base expérimentale de la mesure des sensations, et, par suite, de toute la psychophysique. Si cette loi n'était pas exacte, la psychophysique n'existerait pas (i), du moins telle que l'a conçue Fechner.

(i) /;i Sachen der Psychophysili, p.