Persistance des impressions lumineuses

I.a détermination de l’acuité visuelle permet de connaître le Dtinifinim separabile spatial, la distance nécessaire entre deux impressions rétiniennes pour fju’elles ne soient [)lus confondues ; mais il existe aussi un niininiu/n separabile temporel, un certain intervalle entre deux impressions consécutives sur un même j)oint de la rétine pour (jue ces deux impressions [)iiissent être distinguées.

Il y a en elfet une certaine persistance des impressions lumineuses ; il y a certainement aussi un temps perdu, mais tellement court ipi’il nous est impossible de le mesurer : on n’a pas pu trouver pour la vision — et c’est le seul sens qui soit dans ce cas — une excitation assez brève pour qu’aucune sensation ne soit provoquée dans ce court laps de temps ; une étincelle électrique donnant un éclat d’une durée d’un millionième de seconde environ, provoque déjà une sensation lumineuse, qui, par suite de la persistance des impressions, alTecteune durée très appréciable h

I. Mais, en rcvanclie, l’intensité apparente des éclats lumineux croît avec leur durée, lorsque ces durées sont très courtes, inférieures à un ciinjuième de seconde.

MESUKE DES SENSATIONS VTSUEEEES iSy

C’esl sur celle persislance qu’est fondé le jouet dit yootrojie ou pliénakisloscope de Peateae, et qu’esi fondé le cinéniatog;raphe.

De noiubreuses luéthodes penuellenl, mais dans des condilions sensiblement dilVérenles, de mesurer celle [lersislancc. On a par exemple placé un point lumineux sur une brandie de dia[)asou vibranl avec une périodicité variable, réglable au moyen de masses (Dl'pont) : on calculait facilement le nombre d’imjiressioiis à la seconde au moment où le jioint commençait, en faisant croître le nombre de \lbrations, à apparaître comme une ligne continue.

La méthode la plus utilisée est celle des discpies rotatifs (]fil a été utilisée en Lrance jiar Pieiuie Janet.

On pourra se servir d’un des disques tournants recouverts d’un disque lixejiercé d’une fenêtre, et utilisés pour les études des sensations lumineuses et chromatiijues.

r)n fera aj)[)el à la l’usion de deux couleurs comjilémentaires donnant une sensation de lumière blanche, ou de [)i-éfér(*nce à celle de blanc ('t de noir donnant une sensation grise.

-Mais il est important d’avoir un éclairage défini : on procédera exactement, dans ce but, comme nous l’avons indiijiié pour la mesure du minimum perceptible et du minimum dillérenliel des coulem-s.

Les secteurs alternatifs du disipie tournant, rouges et verts, ou blancs et noirs, auront une valeur angulaire de 30'’, de manièieà [uovoijuer dix impressions par tour de disijue, ce (pii facilite les calculs.

Nous allons donner ici quebpies détails sur un mode possible de mise en rotation des disipies, ce

l58 TECHNEQÜE DE PSYCHOLOGIE EXPERIMEMALE

que nous n’avons pas fait encore en parlant du dispo-

Fir.. 21). — l)is[tositil’ de PitRiin Jankt, vu de face.

silif, et en nous fondant sur celui qui a été adopté par Pierre JA>Er.

On dispose un nioteur électrique sur une ligne de courant, avec un rhéostat pour régler le voltage, qui est mesuré par un voltmètre; le rhéostat permet de donner un certain nombre de vitesses au moteur, mais des vitesses toujours assez rapides. Pour faire tourner le disque à des vitesses lentes il faut l’engrener sur des roues à nombre variablè de dents comme pour la rotation des cylindres enregistreurs.

Enfin, pour obtenir des variations très faibles et

Fig, 3o. — Dispos-itif de Pikrre J.vm:t, vu de derrière.

progressives de vitesse, on peut, au régulateur de Foucault destiné à régulariser la rotation, adapter une vis de serrage comme l’a fait Pierre Janet, ou mieux

Fifi. 3i. — (Cinémomètre de Ilicn.uu).

utiliser le régulateur de Pickerinc, qui est très supérieur au régulateur de Foucault et qui, par ses variations progressives, assure des rotations à vitesses croissantes ou décroissantes avec une grande précision .

Mais il faut connaître les vitesses de rotation qui peuvent être ainsi augmentées ou diminuées de façon continue depuis un tour par minute jusqu’à dix mille environ.

Pierre J anet a, dans ce but, ulilisé un compteur de tours joint à un chronomètre marchant, quand on le met en marche, pendant 20 secondes, de telle sorte que les tours ne s’enregistrent que pendant la marche du chronomètre, provoquée par la pression d’un bouton. Lorsqu’on ajipuie sur ce bouton, le compteur s’arrête au bout de 20 secondes, en vous indiquant le nombre des tours eilèctués dans ce laps •de temps [)ar l’axe du moteur.

Ln connaissant l’engrenage qui relie le moteur au disque, on sait à combien de tours du disque correspond le noml)re donné de tours du moteur. Ce nombre de tours du disf[ue multiplié par 10 fournit le nombre des lnq)resslons^rétiniennes qui se sont produites en 20 secondes, fin divisant par 20 on en connaît le nombre [)ar seconde.

Plus ])rati(pie sera l’emploi du compteur de tours très ingénieux de Kichard, à cadran, ou à dispositif inscripteur. Ce « cinémomètre » permet de connaître à chaque instant avec exactitude (à 2 près environ) le nombre de tours à la minute d’un disque annexé et qui est mis en rotation d’une façon quelconque avec le moteur h

1 . La mesure u’exige donc aucun intervalle de temps, ce qui facilite et hâte les expériences, et, en connaissant les midtij)lications, permet de connaître la vitesse d’un dis(jue quelconque mis aussi en relation avec le moteur. Le cinémomètre n’exige qu’une force très faible et négligeable. « Il se compose, suivant la description du constructeur, de deux plateaux circulaires tournant en sens contraire en fonction du temps et faisant rouler entre leurs surfaces ime roulette qui se trouve éloignée de leur centre proportionnellement au nombre de tours de la machine, (ilet éloignement est obtenu au moyen d’une roue à fente hélicoïdale, qui agit à la façon d’un pignon menant une crémaillère

MESUUK HES SK.NS.VTIONS VISUELLES l6l

l'ne mélhode générale lieancoup plus précise sera fondée sur remploi du tachistoscope de Miciiotte, Técemment construit par cet auteur, et doni voici le principe, qui n'est [)oint nouveau, et le dispositif, ■extrêmement ingénieux et précis.

L’appareil permet de donner, non seulement une, mais deux expositions rapides d’objets dillérents, an même point de la rétine, avec un intervalle de temps cpielconque entie les deux excitations.

Les deux objets, quels qu’ils soient (ils [peuvent avoir un peu plus de 3 centimètres carrés), se font face en O'et 0'^ (lig. 82). Devant chacun d’eux, se trouve un disque métallique (P et l^") })ercé d'une ouverture segmentaire dont on peut varier la grandeur, ce qui, avec une vitesse constante de rotation, [leiauet de faire varier la durée d’exposition ; en prenant des disques de qo centimètres de diamètre, on arrive à une exposition à [)eu [)rès simultanée de tous les

ou une vis sans lin ilans le prolongement de lafjuelle esl calée la roulette. Les plateaux, mus [)ar vine [)etile quantité de mouvement, fournie par la machine, étayant une vitesse rendue rigoureusement constante par un régulateur, ont |)Our ell'et, en faisant tourner la roulette; sur elle-mérne, de dévisser la vis sans fin dans la roue hélicoïdale, comme le ferait uik; vis mohile dans un écrou fixe; ils tendent par suite à ramener la roulette à leur centre. Celte dernière se trouve donc soiimiseî à im douhle mouvement : elle est entraînée avec rapidité vers la périphérie des

plateaux proportioiuKillemeiil au nondin; de tours de la macliine ; 2° elle est ramenée; au centre des plateaux jeroporlionnellement au temps. Il en résulte (pi’elle vient choisir sur les plateaux une position d’éepiilihre qui corresjiond au rapport des (h;ux fact(;urs, c’est-à-dire au quotient (;xacl du iiomlire de tours par h; temps. Ce quotient est exprimé jear la distance; momentanée; élu plan ele* la roulette au centre ele;s plateaux, elislance epii e‘sl traduite à l’œil par le déjelacement el’une; aiguille elcvanl un caelran ou fl’un style enregistreur sur un papie-r. »

points de l’objet, et on peut, avec la vitesse très rniniiTie de 120 tours a la minute, obtenir le millième

Fig. 82. — Schéma tlu taclüstosco[)c de Michotte.

de secondes avec 5 millimètres de fente, le dix millième avec !

Les deux disques sont fixés sur un axe commun, le disque P' de façon invariable, le disque P'^^’au contraire au moyen d’un écrou de serrage, ce qui permet

de le fixer dans la position que l’on veut par rapport à l’autre, c’est-à-dire que l’on peut varier la position angulaire des deux fentes des disques, et partant la du rée de l’intervalle entre les ex[)ositions régies [)ar ces fentes.

La partie tout à fait originale consiste dans un appareil optique A qui permet aux rayons venant successivement des deux objets de venir se projeter sur les mêmes points de la rétine ; cet appareil se compose essentiellement de deux prismes fixés dans une boite métallique ; l’un, IV', dont les deux surfaces adjacentes à l’angle droit sont argentées, et qui réfléchit perpendiculairement à leui- direction d’airivée les rayons provenant de O' et de O' ; l’autre, IV', où les rayons venant de (J' se réfléchissent une j)remière fois à angle droit sur une surface argentée, et une seconde fois sur une autre surface argentée, mais semi-transparente.

Cette dernière surface est en eflét traversée par les rayons venus de f'" ,jui se super[)Osent ainsi entièrement à ceux vu fl us de O'.

Mais il y a naturellement réduction de l’intensité lumineuse de O", et on doit comparer photométriquement deux surfaces également éclairées placées en O' et O' et déterminer les éclairages que doivent recevoir les deux objets pour que l’intensité transmise à l’œil soit la même, soit qu’il s’agisse d’objets foncés sur fond lumineux, soit qu’il s’agisse de lignes lumineuses transparentes sur fond noir 0[)aque.

Dans l’intervalle des présentations de O' et de on peut assurer la permanence de l’accommodation en employant un point de fixation F, dont les rayons,

réllécliis par la plaque de verre à faces parallèles M, se superposent à partir de ce point aux rayons de O". I.e point F, découvert [lendant la rotation des disques, esl masqué, au moment du passage d’une fente, par un secteur métallique de dimensions variable S' ou S", aïKjuel on donne exactement la grandeur de la fente à lacpielle il correspond; S" est fixé au disque P", et S' ù l’axe, c’est-à-dire à P .

Ün dispositif annexe permet de ne réaliser (ju’nne exposition des deux objets au cours de la rotation des disfjues.

Un écran jieut venir, mobile autour d’un axe, masquer les objets [lar une rotation de 90”, ou les <lécouvrir par une rotation inverse; les mouvements sont commandés par un (il de traction passant sur une poulie, et rattaché à un levier que manœuvre un électro-aimant, avec ressort antagoniste. Le circuit de l’électro-aimant exige une fermeture de l’opérateur et une autre amenée par un contact de l’axe de rotation, ■commençant après le passage des fentes.

Il faut, pour que les écrans découvrent les objets, fpie l’opérateur ferme une partie du circuit ; aussitôt la fermeture est complétée par le contact de l’axe, et les écrans s’abaissent ; mais le levier, en se déplaçant, rompt sur un troisième contact le circuit, et les écrans xiennent cacher à nouveau les objets qui n’ont été vus qu’une fois. Le point de fixation reste, lui, constamment découvert.

On ne peut étudier ainsi que la perception monoculaire ; il faudrait un appareil optique supplémentaire, assez compliqué, pour la vision binoculaire.

Mais on voit que ce dispositif, très bien compris,

permet, clans des domaines 1res divers, des expériences très précises et très satisfaisantes

Technique. — Avec l’appareil à discpie, le sujet est placé comme dans les expériences sur la sensibilité chromatique, on lui demande de regarder avec les deux yeux, simultanément ou successivement, suivant qu’on peut faire une exploration globale ou analytique, la fenêtre derrière laquelle se succèdent les secteurs, du disejue tournant, et de noter quand il verra la plage ainsi délimitée présenter un aspect uniforme. Lorsque cette impression est réalisée, on fait fonctionner le compteur de tours. On procède avec des. vitesses très lentes et progressivement croissantes ; puis on augmente les vitesses au-dessus du seuil, on, diminue et on note le moment où l’asj)ecl cesse d’être uniforme, et on remonte jusqu’à atteindre à nouveau l’uniformité.

On prend la moyenne du premier et du troisième ebilfre s’ils sont assez voisins, et pas tro[) éloignés du second. Sinon, on recommence la détermination après avoir laissé reposer le sujet.

Avec le tacblstoscope de Micuotte, utilisé comme strobosco})e pour ces expériences, l’exploration se lait nécessairement pour cbaijue œil séjiarément.

I. An j)üiiit de vue dos itiiages cornj)léineiitairos, de leur nature, de leur duree, de leur succ<îssiou, c(îl a[)[)areil est également utilisable, grâce à la précision des impressions lumineus('s provoquées; mais cos images subjectives, sans caractérislicpies objectivement certaines, sont d’une étude très délicate ('t m? sont pas possibles sur tous sujets.

CllAPITKE V

Ou dislingue, dans les impressions reçues par le ^ens auditif, ce qui coucerne rinlenslté des sons ou des bruils, la hauteur des sons, et le timbre sonore. En ce ([ui concerne le timbre, qui résulte d’un complexus simultané d’un grand nombre de sons de diverses hauteurs, l’analyse objective est beaucoup trop dilîicile pour permettre des mesures exactes auxquelles correspondrait un minimum diflérentiel pour la sensation. L’élude dévia donc se limiter à l’intensité et à la hauteur, comme caractères généraux des impressions sonores, et à la persistance de celles-ci.