méthodes en psychophysique
DESCRIPTION
Méthodes en psychophysique. Stimulus L(x,y,t). Boite noire. Sensation. Modèles initiaux Hypothèses. Opérationalisation Méthodes Consigne Tâche. Données expérimentales Temps de réponse Réponses correctes etc. Analyses Statistiques: Variabilité intra & interindividuelle. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/1.jpg)
Méthodes en psychophysique
![Page 2: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/2.jpg)
Psychophysique : Fechner 1878
Objectif: « Établir des relations quantitatives démontrées entre un stimulus sensoriel et les sensations qu’il engendre avec des méthodes avérées»
Modèle du StimulusModèle Perceptif
Modèles initiauxHypothèses
Données expérimentalesTemps de réponse
Réponses correctesetc.
Analyses Statistiques:Variabilité
intra & interindividuelle
OpérationalisationMéthodes
Consigne Tâche
StimulusL(x,y,t)
SensationBoite noireF(x,y,t)
Modèle Décisionnel
![Page 3: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/5.jpg)
Bouguer (1698-1758), Weber (1795-1878)
Loi de Bouguer-Weber (seuil de discrimination) ∆I/I=K
Fechner (1801-1887) S=Log(E)
« La sensation croit comme le logarithme de l’excitation »
Différences juste notables (JND) comme éléments de sensationMais aussi Helmoltz (1821-1894), Wundt (1832-1920), etc…
Seuils & Lois psychophysiques:
Loi de Ricco: sommation spatiale Int. x Aire = K
Inte
nsit
é se
uil
temps
Loi de Bloch : sommation temporelle Int. x Durée = K
Une (très) brève histoire de la Psychophysique
![Page 6: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/6.jpg)
Loi de Ricco: sommation spatialeLoi de Bloch : sommation temporelle
![Page 7: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/7.jpg)
Opérationalisation
• Variable indépendantes et dépendantes
• Choix : – Des variables indépendantes
• Situation générale: éclairement, distance sujet/écran, monoculaire/binoculaire, etc..• Caractéristiques non testées (exp: Durée de stimulation, couleur du stimulus, etc..)
– De la méthode• Consigne et tâche
– Des sujets (nombre, age, sexe, etc..)
– Des méthodes d’analyse
![Page 8: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/8.jpg)
Psychophysique Tâches élémentaires: détection, discrimination, reconnaissance, identification
Méthodes:Observation/IntrospectionAjustementEstimation subjectiveChoix forcé : Oui/Non, Identique/Différent, 2AFC / 2IFC …Méthode ConstanteMéthode des limitesMéthode adaptative : Escalier PsychophysiqueMéthodes des comparaisons…Chronométrie mentaleThéorie de la détection du signal (TDS)
Oclulomotricité, EEG, MEG, IMRf, indices végétatifs, etc..
Paradigmes:Adaptation/HabituationMasquagePriming, amorçageRecherche visuelle Visual SearchRSVPEtc…
Log (Fréquence Spatiale)
Log
(C
on
traste
)
![Page 9: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/9.jpg)
Ajustement
• Stimulus contrôlé par le sujet (joystick, souris, potentiomètre, etc..)– Variable dépendante mesurée directement ou transformé par calibration
• Exemple: Volt -> Contraste
• Avantages– Peu de répétitions (5 à 10) – Rapidité d’obtention d’un seuil– Larges éventail de paramètres possible
• Inconvénients– Durée de stimulation dépend de la vitesse du sujet : risque d’adaptation
neuronale, fatigue, familiarisation– Critère de décision inconnu et peut-être variable– En pratique, bonne stabilité, écart type des mesures informatif
• Utilisation– Phase de pré-test, évaluation rapide de valeurs de dimensions du stimulus
Log (Fréquence Spatiale)
Lo
g (
Co
ntr
aste
)
![Page 10: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/10.jpg)
Méthode constante• Valeurs des dimensions du stimulus fixées par l’expérimentateur
– 5 à 7 niveaux, qui peuvent être choisis après mesures avec ajustement et qui « encadrent » la valeur attendue du seuil
– 30-100 répétitions de chaque valeurs, 5-15 sujets
• Avantages– Evaluation de la performance pour une gamme de valeurs, permettant de
construire une fonction psychométrique.– Pente révélatrice –spécifique- des mécanismes et de la sensibilité des sujets
• Inconvénients– Long (e.g. 700 essais) et fastidieux, attention fluctuante (morcellement en blocs)
• Utilisation– Besoin d’une caractérisation exhaustive d’un processus
Intensité
% C
orr
ect
100%
50%
Effet plafondValeurs non-informatives & inutiles
Effet plancher
75%
S75
Log (Fréquence Spatiale)Log
(C
on
traste
)
![Page 11: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/11.jpg)
• Oui/Non, Vu/Non-vu, Idendique/Différent• Une alternative spatiale/temporelle (anglais 2AFC, 2IFC)
– Niveau de la chance, réponse au hasard 50%
• N alternatives (niveau de la chance 100/N)
Méthodes de Choix forcé
Réponse: droite ou gauche
Réponse: Intervalle 1 ou 2
2AFC
2IFC
![Page 12: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/12.jpg)
Méthode adaptative
• Valeurs des dimensions du stimulus dépendantes des réponses du sujet– Régles d’évolution différentes conduisent à des valeurs différentes de probabilité de détection:
up/down=50% down-down/up=71%, etc…– Seuil = moyenne des points d’inversion, écart type ~= pente de la fonction psychométrique– Plusieurs escaliers peuvent être mélangés
• Avantages– Méthode rapide (20-30 essais/condition expérimentale)
• Inconvénients– Expertise de l’expérimentateur pour le choix des conditions initiales et des « pas » de variations– Erreurs du sujet peuvent avoir un effet sur la valeur mesurée
• Utilisation– Grand nombre de conditions expérimentales à tester
![Page 13: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/13.jpg)
Escalier psychophysique (PEST)
![Page 14: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/14.jpg)
StimulusI(x,y,t)
Traitement(s)F(I(x,y,t))
RéponseR (t)
-TR=f(Modalité sensorielle) (e.g. Vision vs. Audition)-TR= f(Intensité) (loi de Piéron)-Temps de réaction simple vs. choix multiples-Type de réponse: manuelle/vocale/congruente/etc.
Le modèle additif:TR= Traitement perceptif + Décision + Acte moteur
Chronométrie mentale
![Page 15: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/15.jpg)
Le modèle parallèle:
TR= Traitement perceptif Décision
Acte moteur
(exemples: priming, facilitation attentionnelle)
Modèle Accumulation/Critère/Décision/Réponse(cf. Luce, R.D. (1986). Response times: Their role in inferring elementary mental organization. New-York, Oxford University Press).
La fonction d’échange rapidité / précision (« speed/accuracy trade-off »)
Chronométrie mentale
![Page 16: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/16.jpg)
Chronométrie: exemples
![Page 17: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/17.jpg)
Chronométrie : exemples (suite)
![Page 18: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/18.jpg)
Détection = Stimulus + Traitement + Décision + Réponse
Mesures de seuils
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
Sujets
Seu
ils (
UA
)
Série1
Série2
Série3
Série4
![Page 19: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/19.jpg)
« Bruit » et Variabilité: Fonction psychométrique : distribution normale cumulée
Traitement : activité physiologique + « bruit »
Décision : critère
![Page 20: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/20.jpg)
La théorie de la détection du signal :
Le critère et la question du « Bruit »
![Page 21: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/21.jpg)
La question du « Bruit »
FAz'c
)FA(z)Hits(zR
'd
Noise Signal
Yes FA Hit
No CR Miss
STIMULUS
RE
SP
ON
SE
SENSORY CONTINUUM
PR
OB
AB
ILIT
Y
R
FA
Hits
Criterion
c’
THE STANDARD MODEL: SIGNAL DETECTION THEORY
![Page 22: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/23.jpg)
Traitement : activité physiologique + « bruit »Bruit endogène: métabolisme (local, global) exogène: stimulus
Décision : critère (+ « bruit » ?)
Critère : consigne-tâche + attention + attentes + mémoire
Contexte endogène : Attention/Mémoire/Emotions, …, exogène : Masque/Crowding/Bruit, Récompense,… d’interface : Feedback
-> Critère dynamique ?
La question du « Bruit »
![Page 24: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/24.jpg)
J. Zanker 1999: Bruit endogène vs. Bruit exogène
![Page 25: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/25.jpg)
Fonction de transfert• Optique, champ récepteur et analyse de Fourier
![Page 26: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/26.jpg)
Modèle du stimulus et Champ Récepteur:
Rép
onse
![Page 27: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/27.jpg)
Figure 4 : champ récepteur centre pourtour d’une cellule ganglionnaire de la rétine
Centre excitant la celluleLorsqu’il est éclairé
Pourtour inhibant la cellule Lorsqu’il est éclairé
![Page 28: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/28.jpg)
Synthèse
Analyse
Transformée de Fourier
![Page 29: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/29.jpg)
Spectre d’energie
Image
Transformée de Fourier
![Page 30: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/30.jpg)
Modèle du stimulus et Champ Récepteur:
![Page 31: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/31.jpg)
Modèle du stimuluset Champ Récepteur:
![Page 32: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/32.jpg)
Décomposition fréquentielle et Transformée de Fourier:
![Page 33: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/35.jpg)
Modèle du stimulus, Champ Récepteur, Analyse Fréquentielle:
![Page 36: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/39.jpg)
Image naturelle
Image rétinienne
![Page 40: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/40.jpg)
Recherche Visuelle (visual search)
![Page 41: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Méthodes en psychophysique](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070406/56814098550346895dac3696/html5/thumbnails/42.jpg)