Perceptions sensorielles

 

Concepteur
Professeur Albert Michotte

Fabricant
L. Roland, Université de Louvain, 1945

Description
Ce dispositif a été mis au point par le Professeur Albert Michotte et a été utilisé par Paul Fraisse, pour la première fois, lors de la réalisation de sa thèse sur les mouvements volontaires rythmés, thèse présentée pour l'obtention d'un Doctorat de l'Institut Supérieur de Philosophie de l'Université de Louvain. Paul Fraisse deviendra directeur du laboratoire de psychologie expériementale de l'Ecole pratique des hautes études à Paris. Ce laboratoire ayant formé une grand nombre de psychologues expériementaux en France.

Le dispositif est destiné à faire entendre des modèles de sons que le sujet devait reproduire avec les plus d'exactitude possible (respect du rythme, des intervalles entre les sons…). Les trois pièces qui le composent sont raccordées les unes aux autres. L'une de ces pièce semble être apparentée à l''appareil à contact de Meumann et se compose d'un bras mobil dont la vitesse de rotation peut être largement modifiée par un changement de vitesse. Ce bras, à chaque tour, ferme un certain nombre de contact perfectionnés répartis sur le pourtour d'un plateau circulaire et dont on peut faire varier la distance relative. Chaque fermeture du circuit produit alors une décharge du condensateur dans un haut parleur et par suite, un bruit sec.

Le sujet était amené à entendre une série de bruits et devait par la suite, reproduire cette séquence. Le but de cette manœuvre était de vérifier l'hypothèse selon laquelle, le rythme serait une perception subjective et non objective.

Dimensions

Photo 44	Longueur 30 cm Largeur 20 cm Hauteur 36 cm Diamètre 29 cm
Photo 50	Longueur 73 cm Largeur 35 cm Hauteur 18 cm
Photo 51	Diamètre 36 cm Hauteur 28 cm Largeur du socle 39 cm

Sources

• Fraisse, P. (1945). Les mouvements volontaires rythmés : Étude des structures rythmiques. Thèse présentée en vue de l'obtention du doctorat de l'Institut Supérieur de Philosophie, université de Louvain, Louvain, Belgique
• Paul Fraisse, Wikipedia, from: http://fr.wikipedia.org/wiki/Paul_Fraisse

Concepteur
Dr Harvey Fletcher

Fabricant
Alfred Peters & sons Ltd, XXème, modèle SPD2, série 1739M, Sheffield, Angleterre

Description
L'audiomètre est un appareil électronique (oscillateur) permettant de réaliser des combinaisons variées de sons de hauteur différentes (émissions de sons de diverses fréquences, grave, moyenne ou aigue). Il était utilisé pour évaluer la perte d'audition. En Psychologie expérimentale, l'audiomètre a permis d'exposer un sujet à un son, de fréquence et d'intensité connue, et d'enregistrer sa réponse. L'intensité du son était réduite progressivement jusqu'à ce que le sujet rapporte qu'il n'entende plus rien.

Un autre type d'expérience consistait à présenter au sujet deux sources d'excitation (une stable, l'autre pas) et on lui demandait de comparer les deux sons. L'audiomètre, ci-dessus, fonctionne avec un voltage de 110 à 250 mV, une fréquence de 40 à 100 cps et une puissance de 135 watt.

Dimensions

Longueur 53 cm
Largeur 34 cm
Hauteur 31 cm

Source

• de Montpellier, G. (1963-1964). Méthodes de la psychologie expérimentale. Syllabus de cours, Université Catholique de Louvain, Louvain, Belgique.
• Encyclopédie Larousse en ligne gratuite, from http://www.larousse.fr/LaroussePortail/encyclo/XHTML/EUL.Online/explorer.aspx

Concepteur
Inconnu

Fabricant
Radiometer- Copenhagen, type HO12eW3s2, n° 31614, Danemark

Description
Le générateur de basses fréquences est un appareil utilisé principalement en Phonétique perceptive. Il permet la création de sons purs de basses fréquences (0 à 2000 Hz). La molette centrale permet de sélectionner la fréquence du son que l'on désire produire.

Dimensions

Longueur 48 cm
Largeur 25 cm
Hauteur 55,5 cm

Sources
Inconnues

 

Concepteur
Johann Nepomuk Maelzel

Fabricant
Allemagne, 1816

Description
Un métronome est un instrument donnant un signal audible ou visuel permettant d'indiquer un tempo, vitesse à laquelle doit être jouée une musique. Il est surtout utilisé dans l'étude d'une partition, la mise en place d'une interprétation ou la recherche du minutage (timing) d'une œuvre musicale. Il est constitué d'un mouvement d'horlogerie à échappement muni d'un balancier gradué dont les battements (c'est-à-dire les pulsations) déterminent des durées égales (c'est-à-dire les temps), un contrepoids mobile coulissant sur le balancier permettant de modifier la vitesse (c'est-à-dire le tempo). Chaque graduation indique une subdivision de la minute. Par exemple, 60 signifie soixante pulsations par minute, soit une oscillation par seconde; 120 = cent-vingt pulsations par minute, soit deux oscillations par seconde… ).

Dimensions

Longueur 11 cm
Largeur 11 cm
Hauteur 22 cm

Sources
Inconnues

 

PHOTO A                                                                                                                                             PHOTO B

      

 

Concepteur
SCHAEFER, fin 19ème

Fabricant
E.ZIMMERMANN Leipzig, Suisse

Description
Instruments pour l'étude des sons complexes, les résonateurs de Schaefer (photo a) sont des dérivés des résonateurs de Helmholtz (photo b). Ces derniers, en laiton, sont également de diamètres variés et possèdent deux orifices de tailles différentes (un orifice large à la base et un appendice tubulaire au sommet). Un des résonateurs est monté sur un cadre en bois porté par un pied métallique. Les 4 autres sont posés sur un présentoir en bois. Chaque résonateur concerne l'étude d'une fréquence particulière selon le volume d'air et la température de celui-ci, le diamètre de l'ouverture, et sa forme (sphérique ou cylindrique). Une fois placé sur son support, le tube est introduit dans l'oreille du sujet, la jonction étant consolidée à l'aide d'un peu de cire. Les résonateurs de Schaefer permettent de faire varier plus finement les fréquences désirées. Le principe du résonateur étant l'amplification d'une fréquence, il peut être utilisé avec différents stimuli sonores comme les vocalisations, la musique ou encore les fréquences pures obtenues grâce aux diapasons.

Dimensions - Photo A

1er résonateur
Longueur 11 cm
Diamètre 6,5 cm

2ème résonateur
Longueur 16,5 cm
Diamètre 6,5 cm

3ème résonateur
Longueur 25,5 cm
Diamètre 6,5 cm

4ème résonateur
Longueur 45,5 cm
Diamètre 6,5 cm

Sources

• Musée Benjamin bourdon, Centenaire du laboratoire de Psychologie Expérimentale, 1996, Université de Rennes II, Haute Bretagne, France, from http://www.uhb.fr/sc_humaines/psycho_expe/lpe/musee/page_accueil.html
• Luten, H., & Vandebusshe, E. (1981). De onderzoeksapparatuur uit het Laboratoire de Psychologie Experimentale van Prof. A. Michotte, een inventaris, Katholieke Universiteit of Leuven, Leuven, Belgique.
• Caudle, F.M. (1983), The Developing Technology of Apparatus in Psychology’s Early Laboratories, History and Philosophy of Science: Selected Paper, Annals of the New-York Academy of Sciences (vol 412, pages 19-55), New-York, Etats-Unis.

 

Concepteur
Axel Springer

Fabricant
Springer, seconde moitié de XXème siècle, Heidelberg, Allemagne

Description
Le Tempophone est un appareil permettant de modifier la vitesse d'une séquence sonore sans en changer la fréquence, ou de modifier la fréquence sans modification de la vitesse d'enregistrements sonores dans une bande passante de 50 à 18000 Hz. Le Tempophone permet de lire des bandes de 6 mm.

Dimensions
Inconnues

Sources
Inconnues

 

Concepteur
Inconnu

Fabricant
Inconnu

Description
L'illusion taille-poids de Demoor est un exemple classique du phénomène d'interactions inter-modulaires dans la perception des objets (informations visuelles et kinesthésiques). À même poids objectif, le plus volumineux des deux objets paraît plus lourd. L'information des informations visuelles (de taille) s'étend même jusqu'au contrôle de l'action motrice exercée en direction d'un tel objet (e.g. force physique développée) : ce sont les informations visuelles qui sont préférentiellement utilisées lorsqu'il s'agit de soulever un objet, en dépit de l'inconsistance de celles-ci avec les informations kinesthésiques.

L'illusion est un phénomène normal qui consiste à apprécier le poids avant la pesée de l'objet. Ceci a pour conséquence de prendre l'objet évalué comme plus gros (donc plus lourd) avec une force musculaire plus grande.

Dimensions

Rectangle 1	Longueur 21 cm Largeur 5 cm Hauteur 5 cm
Rectangle 2	Longueur 21 cm Largeur 5 cm Hauteur 2 cm

Sources

• Lalanne, C. (2004-2005), Les illusions perceptives : quand le cerveau s'en mêle, IUT, Dpt Informatique,Université René Descartes, France.
• Brayanov, J., Smith, M., Anticipatory Postural Adjustments during the Size-Weight Illusion reveal simultaneous Bayesian and "anti"-Bayesian weight estimation in the nervous system, Harvard University SEAS, Etats-unis.
• Encyclopédie Wikipedia, Size-weight illusion (2007), from http://en.wikipedia.org/wiki/Size-weight_illusion.

Concepteur
Inconnu

Fabricant
Inconnu

Description
Appareil destiné à évaluer la perception tactile et cutanée, et plus précisément la perception différentielle du poids. Il est composé de 45 cartouches pesant chacune un poids différent. Le sujet était amené à évaluer et comparer les poids en les prenant en main.

Dimensions

Longueur 50 cm
Largeur 25 cm
Hauteur 10 cm

Sources
Inconnues

 

Concepteur
L. Roland

Fabricant
L. Roland, Héverlé, Louvain, Belgique

Description
L'appareil à disques tournant, ou mélangeur, est un appareil destiné à l'étude des seuils différentiel et absolu de l'intensité lumineuse ainsi qu'à l'étude des contrastes.

Cet appareil est constitué d'une roue pouvant être actionnée manuellement ou par un moteur électrique, le tout faisant tourner 3 essieux.

À ces essieux, on fixe des disques qui possèdent une incision radiale en leur milieu. On glisse deux disques, par exemple un noir et un blanc, sur chaque essieu et par des rotations rapides des disques, on obtient un gris homogène. En effet, si l'on présente au sujet un système constitué de deux couleurs différentes et que l'on met les disques en mouvement, l'excitation correspondante tombe sur le même point de la rétine. Cela fait que le sujet perçoit un mélange des deux couleurs. En faisant varier la grandeur du secteur, on varie la quantité des composantes que l'on peut mesurer avec un rapporteur. Grâce à cette technique, des lois sur la perception des couleurs ont pu être inférées:

1. deux couleurs non complémentaires ont comme résultante une couleur intermédiaire (exemple : rouge et jaune)
2. deux couleurs complémentaires ont comme résultante une impression de gris (exemple : blanc et noir)
3. une couleur obtenue par mélange se comporte dans les mélanges ultérieurs comme une couleur simple.

Dimension

Longueur 47 cm
Largeur 30 cm
Hauteur 52 cm

Sources

• de Montpellier, G. (1963-1964). Méthodes de la psychologie expérimentale. Syllabus de cours, Université Catholique de Louvain, Louvain, Belgique.
• Luten, H., & Vandebusshe, E. (1981). De onderzoeksapparatuur uit het Laboratoire de Psychologie Experimentale van Prof. A. Michotte, een inventaris, Katholieke Universiteit of Leuven, Leuven, Belgique.

 

 

Concepteur
Professeur Albert Michotte

Fabricant
Professeur Albert Michotte, dans le grenier de l'Institut de Philosophie de Louvain, Belgique

Description
L'appareil à disques est constitué de 3 disques, sur lesquels sont dessinées deux courbes (une rouge et une noire) construites de telle façon qu'elles se rapprochent progressivement du centre du disque. Par-dessus ces disques, un écran blanc percé d'une fente radiale est placé. Le centre de chacun des disques est relié à un système de courroies actionnées par un moteur. Une fois le moteur mis en marche, les disques entament un mouvement de rotations de droite à gauche. Le sujet, placé devant l'écran, ne perçoit pas les lignes : en effet, il regarde à travers les fentes de l'écran et ne perçoit alors que deux carrés de couleurs différentes imprégnés d'un mouvement.

Le tout étant disposé sur une table en bois.

Illustrations

Première expérience :
Le sujet est placé à une distance de 1.50mètres d'un écran percé d'une fente de 150mm. de longueur et de 5mm. de hauteur. Immédiatement derrière cette fente, se trouve un fond blanc uni sur lequel se détachent deux carrés de 5mm. de côté. L'un de couleur rouge, est au centre de la fente ; l'autre noir, est placé à 40mm., à gauche du premier. Nous appellerons objet A, le carré noir et objet B, le carré rouge. L'arc de cercle dessiné sur le disque est perçu, au travers de la fente, comme une figure immobile. Le sujet fixe l'objet B. A un moment donné, l'objet A entre en mouvement et se déplace vers B à la vitesse de +/~ 30 centimètres-secondes. Il s'arrête à l'instant où il prend contact avec B, tandis que celui-ci entre alors en mouvement à son tour et s'éloigne de A, soit à la même vitesse, soit à une vitesse notablement moindre, de 6 ou 10cm.sec. p.ex., ce qui est préférable. Il s'arrête ensuite, après avoir parcouru un espace de 2cm. ou d'avantage, suivant la vitesse adoptée.

Le résultat de cette expérience est net : les observateurs voient l'objet A donner un choc à l'objet B et le chasser. Il y a donc une impression de causalité et il s'agit de l'effet de Lancement.

Deuxième expérience :
Les choses sont disposées de la même manière que dans la précédente. La seule différence consiste en ce que l'objet A continue sa course sans changer de vitesse, après avoir atteint l'objet B. celui-ci entre en mouvement à son tour, à la même vitesse que A, dés l'instant de la prise de contact. Les deux objets demeurent donc juxtaposés pendant leur déplacement commun, et constituent par leur ensemble, un rectangle bicolore qui parcoure une longueur de 3 ou 4cm. avant de s'arrêter.

Dans ce cas, on parle d'effet d'Entraînement.

La méthode des disques est basée sur l'illusion de mouvement bien connue qui se produit quand on fait glisser verticalement, derrière une fente horizontale découpée dans un écran, une bande de papier sur laquelle est dessinée une ligne oblique. On voit alors, comme on le sait, un objet, une tâche de couleur, se déplacer horizontalement le long de la fente, à condition que celle-ci ne soit pas trop large et que le mouvement vertical du papier ne soit pas perçu.

Michotte a ainsi pu démontrer que l'action d'un objet sur un autre est une apparence perceptuelle, laquelle est perçue dans certaines conditions de stimulation.

Méthode de dessin des disques

• Utiliser du papier fort blanc mat
• Percer la feuille en son centre à l'aide d'un emporte-pièce d'un diamètre de 14mm
• Placer la feuille sur la table à dessin de disques dont le centre proéminent coïncide avec le trou percé dans la feuille.
• Dessiner au crayon avec le compas spécial adapté à la table, la circonférence du disque (R= 24.5cm)
• Découper grossièrement à 2 ou 3cm au-delà de la circonférence de manière à éliminer les parties inutiles et encombrantes de la feuille de papier
• Tracer un rayon à l'aide de la latte spéciale porteuse d'une encoche qui s'adapte au centre proéminent de la table
• Dessiner au crayon d'abord, les arcs en utilisant le compas spécial, les spirales en utilisant les gabarits. Ceux-ci sont percés d'un trou de 14mm de diamètre permettant de les adapter au centre de la table à dessin; à proximité du trou est gravé un chiffre indiquant la vitesse de la chute (le nombre de millimètre dont la spirale se rapproche du centre de 10° d'arc) de la spirale
• Quand le dessin est achevé au crayon, repasser et remplir avec de la gouache ou un marqueur
• Effacer les trais de crayon quand tout est bien sec et découper au ciseau le long de la circonférence

Dimensions

Longueur 200 cm
Largeur 78 cm
Hauteur 178 cm

Sources

• Michotte, A. (1946), La perception de la causalité, Editions de l'Institut Supérieur de Philosophie, Louvain, Belgique.
• Boulanger, B., Laubin, P., Richir, M., Rimé, B., Stroobants, K. (1985), The Perception of Interpersonal Emotions Originated by Patterns of Movement, Motivation and Emotion (vol 9, n°3).
• Technique des disques pour l'étude de la perception des mouvements, Laboratoire de Psychologie Expérimentale, Institut Supérieur de Philosophie, Leuven, Belgique.

 

Concepteur
Inconnu

Fabricant
Inconnu

Description
Le banc d'optique est un instrument qui permet l'alignement, le déplacement et la rotation de pièces optiques pour l'observation et la vérification des lois d'optique. Il est composé d'une barre métallique maintenue par deux pieds, également en métal. Sur cette barre viennent se fixer des lentilles de différents diamètres permettant de faire varier les paramètres.

Dimensions

Longueur 167.5 cm
Largeur 40 cm
Hauteur 57 cm

Sources

• Banc d'optique, from : http://wel152.lerelaisinternet.com/AMSLLG/Soleil/Banc_d_optique.htm
• Zimmermann, E. 1912. Psychologische und Physiologische Apparate. Liste 25. Leipzig-Berlin (Collection Jiri Hoskovec), from : http://vlp.mpiwg-berlin.mpg.de

À l’origine de l’instrument
Aubert

Fabricant
Inconnu, 19ème siècle

Description
Le Campimètre est un appareil permettant l'étude qualitative de la perception visuelle et plus précisément, l'observation et la mesure de l'étendue du champ visuel non sensible (ou tâche aveugle). La tâche aveugle se trouve à l'entrée du nerf optique dans le globe oculaire. À cet endroit, il n'y a pas de récepteurs sensibles à la lumière. Elle est située pour chaque œil du côté nasal à 15° de la fossette centrale.

En vision binoculaire, on ne s'aperçoit pas de la présence des tâches aveugles car elles n'ont pas une position homologue. Quand on fixe un objet, la vision étant périphérique, le champ perçu n'est précis qu'au niveau de la fossette centrale, les autres éléments étant flous.

En vision monoculaire, on ne les aperçoit pas et ce pour les mêmes raisons et de plus, les mouvements de l'œil font que la tâche aveugle change de place sauf dans des conditions spéciales. Elles forment l'objet de l'étude réalisée grâce au Campimètre. Le fonctionnement de l'appareil consiste en la circulation d'un objet sur le pourtour gradué et on voit à quelle distance la vision disparait.

Le Campimètre permet également l'étude de la sensibilité aux phénomènes chromatiques. En effet, la rétine n'est pas sensible à toutes les longueurs d'ondes. Au niveau de la fovéa, les cônes sont plus nombreux, d'où, toutes les couleurs sont perçues. Mais au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la fovéa, certaines couleurs disparaissent suite à la présence progressive de bâtonnets. De plus, certaines couleurs disparaissent avant d'autres.

Or, le Campimètre permet la présentation de points colorés sur des cavaliers que l'on rapproche progressivement à partir de 90°. On demande alors au sujet s'il voit un objet de quelle couleur il est.

Dimensions

Longueur 43 cm
Largeur 35 cm
Hauteur 43 cm

Sources

• de Montpellier, G. (1963-1964). Méthodes de la psychologie expérimentale. Syllabus de cours, Université Catholique de Louvain, Louvain, Belgique
• Musée Benjamin bourdon, Centenaire du laboratoire de Psychologie Expérimentale, 1996, Université de Rennes II, Haute Bretagne, France, from http://www.uhb.fr/sc_humaines/psycho_expe/lpe/musee/page_accueil.html
• Masselon, J. (1882), L'examen fonctionnel de l'œil, Replica of 1882 edition by Octave Doin, Paris, Elibron Classics

  

Concepteur
Gérard De Montpellier

Fabricant
Gérard De Montpellier, 1935, Louvain, Belgique

Description
Cette étude expérimentale avait pour objet l'étude des altérations morphologiques des mouvements rapides. Les mouvements étudiés étaient du type des réactions caractérisant deux méthodes courantes d'écriture : l'écriture cursive et l'écriture dactylographique. Pour l'écriture cursive, les réactions se réduisent à des mouvements de traçages, et consistait à reproduire un contour donné. En ce qui concerne l'écriture dactylographique, il s'agissait d'une combinaison de mouvements de translations et de frappes exécutées sur un ensemble de touches.
La tâche du sujet consistait, dans les expériences de frappes, à toucher successivement du doigt un certain nombre de cible indiquées à l'avance ; avant de réagir, il pouvait examiner à loisir la position des lettres désignées.

Les modèles choisis le furent de manière arbitraire : les auteurs s'efforcèrent de réaliser des formes de modèles variés et présentant divers degrés de complication. Ces formes, généralement irrégulières, comprenaient, dans le cas du traçage, un nombre variable (4,5 ou 6) de segments rectilinéaires. Dans le cas des expériences de frappes, les formes étaient déterminées par les cibles à atteindre.

Les modèles sont classés en deux catégories :

• les formes polygonales (aucun recoupement de trajectoire)
• et les formes croisées (comportant un ou plusieurs recoupements de trajectoire).

Pour la réalisation des expériences sur l'étude systématique des propriétés morphologiques des réactions, il a été nécessaire d'exécuter un certain nombre de fois le même mouvement, dans des conditions identiques, afin d'atténuer, dans la mesure du possible, l'influence des variations fortuites.
Dans la plupart des expériences, les conditions de perception du modèle ainsi que celles des propriétés temporelles de la réaction, laissaient aux sujets une liberté assez grande. En ce qui concerne les conditions de perception tout d'abord, aucune prescription n'était spécifiée : les sujets étaient libres de suivre du regard les mouvements qu'ils exécutaient. Un enregistrement cinématographique a montré que le regard précède la réaction. Le sujet fixe par exemple l'une des cibles, et le mouvement vers cette cible est alors déclenché ; pendant l'exécution de ce mouvement, le regard se déplace et se porte vers la cible suivante, et ainsi de suite. Seulement quand la réaction devient très rapide, cette coordination n'arrive plus à se maintenir, et les sujets fixent d'une façon plus ou moins continue l'un ou l'autre endroit du modèle, le reste du champ n'étant plus perçu qu'en vision indirecte. De ce fait, les auteurs ont imposés, dans certaines expériences, un point de fixation consistant en un disque faiblement éclairé et placé en arrière du champ de réaction.

Dans d'autres expériences, la perception du modèle a été totalement supprimée pendant l'exécution du mouvement. Le sujet commençait par examiner le modèle sur la table, puis fermait les yeux et exécutait le mouvement. Les réactions étaient donc exclusivement guidées par l'image de la perception primitive.

L'objet de la recherche étant l'étude de la forme des mouvements en relation avec leurs propriétés cinétiques, il fallait pouvoir enregistrer à la fois la forme et la vitesse d'une trajectoire. La méthode qui s'imposait d'elle-même était la méthode photographique de Marey. Cette méthode consiste à munir le membre en mouvement d'une lampe électrique de petites dimensions, alimentée par un courant interrompu et à photographier la trajectoire réalisée dans ces conditions. La trajectoire laisse sur une plaque une trace correspondant à la ligne lumineuse qu'elle décrit pendant son parcours. C'est le cinésigramme du mouvement. Cette ligne n'est pas continue mais en pointillée, chaque point correspondant à la durée de passage du courant.

Pour réaliser les expériences, l'ampoule électrique était fixée sur un doigtier spécialement construit et consistant en une bague que l'on pouvait serrer sur la phalangette du doigt et sur laquelle était rivé le socket. Les fils de connexion remontaient le long du bras, où ils étaient maintenus par deux courroies.
Il est intéressant de remarquer que les traces laissées dans ces conditions sur la plaque photographique ne sont pas de simples points, mais des fuseaux allongés, et, d'autant plus allongés que le déplacement est plus rapide. Or, les deux extrémités de ces fuseaux, correspondant respectivement à l'allumage et à l'extinction de la lampe, ne sont pas identiques. Cette asymétrie constitue un moyen très pratique de se rendre compte de la direction du mouvement, par simple inspection du cinésigramme, et sans faire usage de système plus compliqué.

Le dispositif expérimental (Fig. ci-dessous) destiné à la prise de vue est assez compliqué et a été réalisé par le Professeur A. Michotte.
Le mouvement se faisant sur le plan horizontal, une plate-forme, destinée à recevoir l'appareil photographique, a été aménagé à mi-hauteur d'une chambre studio, directement au dessus du champ de réaction. Dans la partie inférieure de la chambre, se trouvait le sujet et l'expérimentateur, la table de réaction, ainsi que les appareils de commande de la prise de vue.

Le dispositif photographique devait répondre à la nécessité de prendre en succession rapide un grand nombre de cinésigrammes. Aucun appareil n'a paru mieux adapté à ce but que les caméras de prises de vues cinématographiques, munies d'un mécanisme permettant de prendre une vue à la fois et d'exposer le film pendant une durée quelconque. Il suffit alors, en effet, de provoquer l'ouverture et la fermeture de l'objectif, l'escamotage du film se faisant automatiquement. Les auteurs ont utilisés le petit appareil cinématographique Sept, muni d'un objectif 5 centimètres. de foyer et d'une ouverture de 1 : 3,5. Les films employés dans cet appareil étaient de largeur normale et de longueur de 5 mètres, ce qui a permit de prendre 250 cinésigrammes en succession immédiate.

Voici comment l'appareil a été modifié : après avoir enlevé le mouvement d'horlogerie, l'axe a été prolongé par une tige métallique de 70 centimètres de longueur, portant à son extrémité une poulie à gorge de 30 centimètres de diamètre. Dans la gorge de la poulie P, passe une courroie qui se termine dans la chambre inférieure, d'un côté par le contrepoids CP, de l'autre côté par une poignée A. dans ces conditions, en opérant une traction sur la poignée on fait tourner l'axe de l'appareil d'un angle déterminé par une butée T, laquelle limite l'excursion de la courroie. Ce mouvement entraine également une roue d'échappement R (solidaire de la poulie et de l'axe de rotation) jusqu'au point où un rochet s'enfonce dans des encoches. Dés lors, lorsqu'on lâche la poignée, la courroie, sollicitée par le poids CP, tend à imprimer à l'axe un mouvement en sens inverse ; mais la poulie étant bloquée par le mécanisme d'échappement, la courroie glisse simplement à frottement doux dans la gorge. Une seconde traction opérée en A fera dés lors tourner de nouveau l'axe de l'appareil jusqu'à l'encoche suivante de la roue d'échappement, et ainsi de suite. La position des encoches est disposée de façon à ce qu'elles correspondent respectivement à l'ouverture et à la fermeture de l'objectif. D'autre part, ces encoches sont de profondeurs alternativement différentes de façon que, au moment où l'objectif est découvert, le rochet s'enfonce dans une encoche plus profonde que celle dans laquelle il est engagé lorsque l'objectif est engagé. Ceci permet, grâce au levier L, de fermer un contact C, lequel allume dans la chambre inférieure une petite lampe témoin indiquant à l'expérimentateur que l'objectif est découvert, et actionne en même temps un compteur électrique totalisant le nombre de vues prises.

Les choses étant ainsi disposées, les opérations à réalisées sont les suivantes :
Le sujet ayant vu le modèle à exécuter, l'opérateur abaisse la poignée A. Ceci découvre l'objectif, allume la lampe témoin, et fait avancé d'une unité le compteur électrique. Un signal est alors donné au sujet, qui exécute le mouvement. Pendant ce temps, la poignée est remontée sous l'action du contrepoids. L'expérimentateur abaisse une seconde fois la poignée, ce qui a pour effet de fermer l'objectif, d'escamoter le film et d'éteindre la lampe témoin. Toute cette opération ne dure que 3 ou 4 secondes, de façon à ce que les prises de vues puissent se succéder à cette cadence.
Les cinésigrammes obtenus représentent la trajectoire parcourue par le doigt du sujet. Mais il est important de pouvoir enregistrer en même temps la forme du modèle. Cet enregistrement se ferait de lui-même si l'éclairage de la salle était suffisant pour donner une bonne impression des cibles. Toutefois, la durée pendant laquelle l'objectif doit être découvert étant assez variable, il a paru préférable d'opérer d'une autre manière. Pendant l'exécution du mouvement, l'éclairage de la salle est faible, de façon que le champ de réaction n'impressionne pas le film, et les auteurs ont procédé simplement par surimpression, c'est-à-dire qu'aussitôt que le sujet a terminé son mouvement, l'éclairage du champ était augmenté pendant un temps très court, de manière à l'enregistrer, après quoi, seulement, l'objectif était refermé. De cette manière, on voyait superposé sur le cinésigramme, la trajectoire du mouvement et le modèle, et on peut mesurer directement les écarts entre les deux.

Le dispositif qui vient d'être décrit s'est montré particulièrement robuste et pratique. Plus de 100 000 enregistrements photographiques ont été faits au cours de ces recherches sans qu'il n'y ait eu un seul accroc dans le fonctionnement des appareils.

Mais que peut-on lire réellement sur un cinésigramme ?
Les cinésigrammes fournissent des indications sur la forme de la trajectoire, et, grâce aux interruptions de la ligne lumineuse, des indications sur la vitesse, et par conséquent sur l'accélération du mouvement en différentes régions de la trajectoire. De plus, ils permettent d'étudier, dans une certaine mesure, les erreurs de frappes. On peut enfin y trouver des indications sur la variabilité des réactions. En effet, quand on enregistre une série de réactions successives à un même modèle, sur une même portion de film, la superposition des cinésigrammes obtenus permet de se rendre compte immédiatement de la forme moyenne de la réaction, et en même temps d'apprécier la valeur de la dispersion.
Elle ne permet cependant pas d'avoir une représentation 3D et ne fournit aucune indication au sujet des durées de pauses qui se produisent en certains en droits de la trajectoire. Ces pauses sont simplement marquées par un point lumineux plus intense que les autres mais rien ne permet d'apprécier leur durée.
Un dernier défaut de cette méthode réside dans la difficulté de localiser avec précision sur le cinésigramme, le point même de la frappe.

Dimensions

Longueur 14cm
Largeur 9 cm

Sources

• De Montpellier, G. (1935), Les altérations morphologiques des mouvements rapides : étude expérimentale, Institut Supérieur de Philosophie, Université de Louvain, Louvain, Belgique

Vidéo

Concepteur
Louis Albert Necker

Fabricant
Inconnu.

Historique
Le cube de Necker est une illusion d'optique publiée pour la première fois en 1832 par le cristallographe Louis Albert Necker. Il s'agit d'un dessin des arrêtes d'un cube en perspectives cavalières, ce qui signifie que les bords parallèles du cube sont dessinés avec des lignes parallèles sur le dessin. Quand les deux lignes se croisent, le dessin ne montre pas laquelle est devant et laquelle est derrière. Le dessin devient alors ambigu pouvant être interpréter de deux manières différentes. L'effet est intéressant car chaque partie de dessin est elle-même ambigüe. L'œil humain fait alors une interprétation individuelle de chaque partie qui rend le tout homogène. Necker fût le premier à reconnaitre que l'interprétation des images implique à la fois les yeux et le cerveau. En effet, la perception est plus qu'une réception passive des données. Elle est influencée par toutes sortes d'idées que nous avons en tête. C'est en sollicitant ces idées qu'il est possible de créer des illusions. Le cube de Necker a également servit à réfuter l'hypothèse d'un réalisme naïf qui établit que le monde est tel que nous le percevons. Au contraire, le réalisme représentatif, lui, prône l'inverse : nous ne savons et ne pouvons pas percevoir le monde extérieur directement. En fait, nous ne savons les choses qu'au travers nos idées et nos interprétations des objets.

Description
L'appareil est constitué d'un cube de Necker métallique posé au centre d'une planche de bois. Cette planche est attachée à un dispositif métallique qui permet, grâce à une manivelle, de faire varier les dimensions du cube : en tournant la manivelle, les arrêtes du cube diminuent ou augmentent en longueur. Ce dispositif était utilisé afin de faire comparer les profondeurs d'un dessin en perspectives et un objet.

Dimensions

Longueur 83 cm
Largeur 30 cm
Hauteur 47.5 cm

Sources

• De Rynck, P. (2006), Academisc erfgoed K.U.Leuven, Leuven, Belgique
• Le cube de Necker (2008), Wikipedia, l'encyclopédie libre, from http://fr.wikipedia.org/wiki/Cube_de_Necker

 

Concepteur
Inconnu

Fabricant
Leibreich, 1855, Germany.

Historique
Le 6 décembre 1850, l'allemand Hermann von Helmholtz (1821-1894) imagina l'ophtalmoscope présenté à la réunion de la Société de Physique de Berlin par Emil du Bois-Reymond. La démonstration de l'appareil ne fut faite que le 11 novembre 1851. Il utilisa trois puis quatre lames à faces parallèles. L'examinateur regardait à travers un trou placé derrière un miroir semi-transparent; le regard suivait le trajet des rayons lumineux de la source de lumière.

 

Le champ de vision était petit et l'image agrandie de 15 fois. Le succès fut immédiat et le nombre de commandes augmenta rapidement.
Une amélioration de l'appareil permit d'introduire des verres correcteurs devant l'œil du patient pour s'adapter à son amétropie (myopie par exemple).

Le second type d'ophtalmoscope vint en 1852. Il améliora l'appareil puisqu'on pouvait changer de verres correcteurs en tournant une molette; cela évitait de placer des verres les uns après les autres à la recherche de la correction optimale de l'amétropie du sujet examiné.

L'ophtalmoscope de Gillet de Grandmont :

Présenté à l'Académie Impériale de Médecine en 1859, il permettait d'examiner l'oeil du patient en lui faisant porter une espèce de lunette.

L'ophtalmoloscope de Panas :

Ophtalmoscope formé d'un miroir concave d'un côté et plan de l'autre, percé d'un trou en son milieu.

Description
Appareil destiné à éclairer les milieux internes de l'œil. La source lumineuse de l'appareil est située dans son manche et il permet un examen en image droite.

Dimensions

Longueur 12,5 cm
Diamètre 3,5 cm

Sources

• Histoire de l'ophtalmoscope, from : www.snof.org/histoire/ophtalmoscope2.html
• L'ophtalmoscope, Wikipedia, L'Encyclopédie libre, from fr.wikipedia.org/wiki/Ophtalmoscope

 

 

Concepteur
Prof A. Michotte

Fabricant
Prof. A. Michotte, Université de Louvain, Belgique

Description
Le procédé consiste à projeter sur un écran les images des objets, au moyen de deux projecteurs disposés de façon à pouvoir subir chacun une rotation de quelques degrés, ce qui avait pour effet de provoquer un déplacement linéaire des images sur l'écran dans le but de l'étude de la perception des actions mécaniques exercées par un corps sur un autre. En effet, si deux projecteurs sont jumelés mais avec un petit décalage, et que le premier projecteur met en mouvement une image puis s'arrête au moment où le deuxième envoie à son tour une image, le sujet à l'impression de causalité du premier point sue le deuxième.

Le problème à résoudre consistait à trouver un système mécanique permettant de combiner à volonté les positions de départ et d'arrêt des objets, les moments de déclanchement de leurs mouvements, ainsi que les vitesses et l'orientation relative de ces derniers.
Un support spécial a donc été construit :

Un trépied T (fig. 2) de l’appareil supporte un lourd volant de fonte F mobile autour de son axe ; c’est la pièce motrice de l’appareil ; elle est commandée elle-même par une courroie qui s’engage dans la gorge G.

Le projecteur P est fixé sur un plateau N, réuni par l’intermédiaire d’un roulement à billes encastré dans sa base D, au volant auquel il est superposé.

De plus, la rigidité du couplage du plateau et du volant peut être réglée au moyen d’un frein qui constitue l’organe essentiel de liaison du système. Il consiste en une bande flexible d’acier E qui embrasse la base D du plateau et qui, d’autre part, est fixée par un ressort à tension variable grâce auquel le degré de friction peut être modifié selon les besoins. (Fig.3).

Le fonctionnement de l’appareil est aisé à comprendre : quand le plateau est bloqué d’une manière ou de l’autre, le projecteur est immobilisé, bien que le volant demeure en mouvement ; par contre, dés que le plateau est libéré, il est entrainé par suite de l’adhérence du frein, et le projecteur se déplace à la même vitesse que le volant, jusqu’au moment d’un nouveau blocage. On peut ainsi faire se déplacer l’image sur l’écran, à une vitesse donnée, entre deux positions déterminées.

Les choses sont donc fort simples en théorie, mais en pratique, plusieurs desiderata doivent être satisfaits, qui exigent certaines précautions :

1. il faut tout d’abord, pour pouvoir se baser sur la vitesse du volant, que celle-ci soit parfaitement uniforme. La perte et l’augmentation de charge qui se produisent aux moments de la libération et du blocage du projecteur, ne doivent donc pas l’influencer, c.à.d. que les variations de charge doivent être négligeable par rapport à la force motrice et à la charge permanente. Ce résultat a été atteint par l’adjonction d’un frein supplémentaire agissant sur la jante du volant, par l’emploi d’une force motrice suffisamment puissante et par la réduction de la surcharge.

2. il faut en outre que la mise en mouvement du projecteur soit pratiquement instantanée. Le plateau ne peut donc, au moment où il est libéré, subir de glissement au niveau du frein, mais doit être entrainé d’emblée à la vitesse du volant ; et de même, au moment de l’arrêt, tout rebondissement doit être évité.

Comme on le voit, le freinage doit répondre à des exigences contradictoires. D’une part, sa puissance doit être réduite le plus possible afin de diminuer la surcharge et de ne pas nuire à l’uniformité du mouvement, et d’autre part, elle doit cependant être assez grande pour lutter contre l’inertie. Le réglage du frein doit donc se faire avec beaucoup de minutie.

Examinons à présent les dispositifs de mise en marche et d’arrêt des deux appareils, et rappelons d’abord que le départ de l’un des projecteurs (c.à.d. l’objet B dans les expériences) devait être commandé par l’autre (l’objet A) à un moment quelconque de la course de ce dernier, et que l’amplitude des mouvements devait pouvoir être limitée à volonté. Cela a été réalisé de la façon suivante :

Projecteur A : le plateau portant le projecteur est muni d’un long bras métallique léger (fig. 4, A) terminé par un secteur denté S, dont les dents sont aillées de manière à correspondre chacune à un angle de rotation de ½ degré. Le secteur comprend en tout 24 dents, soit 12 degré. Ceci donne en projection un déplacement de l’image, de 21 cm. à 1 mètre de distance de l’écran, de 42cm. à deux mètre, etc. Il est à noter que, pour des angles aussi faibles, les déplacements de l’image peuvent être considérés, sans erreur appréciable, comme proportionnels aux angles.

Vis-à-vis du secteur, se trouve un pointeau P qui permet de le bloquer en un point quelconque de la graduation ; et une butée L, réglable par une vis, assure l’arrêt de sa course.

Pour faire fonctionner l’appareil, l’opérateur déplace le plateau jusqu’à ce que le pointeau s’engage à niveau voulu du secteur denté, ce qui détermine la position de départ. Le retrait du pointeau provoque ensuit la mise en marche de l’image, qui s’immobilise au moment où le bras atteint la butée L. L’image effectue ainsi un parcours d’amplitude déterminée, variable d’après le point de départ choisi, mais aboutissant toujours au même endroit.

S’il l’on veut modifier l’endroit, on peut le faire de deux manières :

1. déplacement horizontal de la diapositive dans le projecteur (réglage fin).
2. en faisant pivoter le projecteur sur le plateau qui le porte (grands décalages de la trajectoire sur l’écran).

Il n’est pas conseiller de changer la position de la butée L.

Projecteur B : La position de départ est déterminée par un électro-aimant contre lequel est attirée une armature Ar (Fig. 4, B) fixée au plateau portant le projecteur. Lorsque le courant est coupé, le plateau se meut jusqu’à la butée L, qui peut ici être déplacée sans inconvénient pour limiter l’amplitude du mouvement.

Le moment du départ de B par rapport à A, est donc réglé par un dispositif électrique. Un contact de rupture extrêmement léger C (Fig. 4, A) s’ouvre lorsque le doigt T, porté par le secteur S du projecteur A, vient le heurter. Ce contact est fixé sur un chariot à glissière que l’on peut déplacer au moyen d’une vis micrométrique commandée par la manivelle M, ce qui permet de produire l’ouverture du circuit de l’électro à un instant quelconque de la course du secteur S.

Cette méthode est plus pure que ne l’était la méthode des disques et offre des possibilités nouvelles :

1. on peut utiliser des objets de formes et grandeurs quelconques.
2. on peut varier dans une très grande mesure les vitesses, en modifiant l’agrandissement dû à la projection.
3. on peut faire se mouvoir les images sur un fond pratiquement illimité.
4. on peut modifier l’orientation relative des trajectoires, soit en déplaçant simplement les diapositives dans le projecteur, soit en se servant d’un jeu de miroirs.
5. on peut produire les mouvements de deux objets dans des plans différents.
6. on peut coordonner le mouvement d’un objet à une modification purement intensive ou qualitative d’un autre objet.

Ajoutons que ce dispositif peut être utilisé pour toutes sortes de recherches dans lesquelles un déplacement des objets joue un certain rôle.

Il est également à noter que beaucoup d’expériences réalisables par la méthode des disques ne le sont pas par celle des projecteurs (essais dans lesquels le mouvement de l’un des objets change de vitesse en cours d’exécution, mouvements dans lesquels il y a plus de deux objets exécutant simultanément des mouvements différents, etc.). Il convient donc d’utiliser les deux procédés.

Dimensions

Projecteurs	Longueur 23 cm Largeur 7,5 cm Hauteur 12 cm
Socle A	Longueur 36 cm Diamètre 33 cm Hauteur 15 cm
Socle B	Longueur 19 cm Diamètre 33 cm Hauteur 15 cm

Sources

• Michotte, A. (1946), La perception de la causalité, Editions de l'Institut Supérieur de Philosophie, Louvain, Belgique.
• de Montpellier, G. (1963-1964). Méthodes de la psychologie expérimentale. Syllabus de cours, Université Catholique de Louvain, Louvain, Belgique.

Le stéréoscope est destiné à faire apparaître les images d'objets en relief, comme s'ils étaient de véritables corps solides. Il est composé de deux images montées l'une à côté de l'autre, et d'un set de lentilles permettant de voir les images au travers. L'image de gauche représente ce que l'œil gauche voit, et il en est de même pour l'image de droite. Lorsque les images sont à peu près semblables, elles donnent une image plane virtuelle unique donnant une impression tridimensionnelle.

Dans la vision binoculaire, chaque œil reçoit une image différente du même objet, et ce en raison de leur écartement. Mais ces deux perceptions se fondent, s'allient en un jugement simple, c'est-à-dire que nous n'apercevons qu'un objet unique. Il tient à diverses causes : éducation des yeux, habitude prise dés l'enfance, effort réel mais dont nous n'avons pas conscience. Or, la sensation de relief est due à ce que deux images différentes d'un même objet viennent se peindre sur la rétine de chacun de nos yeux. En se combinant, ces deux images produisent le sentiment de relief.

Ce sentiment s'efface quand on regarde avec les deux yeux, un objet très éloigné. Notre jugement devient alors incertain, voire trompeur. Cela est du au fait que l'intervalle qui sépare nos yeux est si petit que les deux images d'un objet situé à une grande distance, ne présentent plus la sensation du relief car elles ne sont plus perçues comme suffisament semblables.

Historique

Le stéréoscope et la photographie sont deux inventions étroitement liées et se prêtent un mutuel appui ; le stéréoscope fut découvert en 1838, et la photographie rendue publique en 1839. Ces deux inventions se sont donc produites en même temps, comme s'il fallait que l'une arrive précisément pour faire comprendre l'importance et la valeur de l'autre.

La première idée de la vision stéréoscopique, ou binoculaire, est fort ancienne. On la retrouve déjà dans les ouvrages du savant géomètre grec, Euclide, contemporain d'Archimède, vers l'an 280 AC. Mais jusqu'au seizième siècle, aucun écrit ne rappelle l'existence de ce principe. Il faut attendre 1584, pour trouver quelques renseignements sur le sujet. C'est dans un manuscrit écrit à Milan par Léonard de Vinci qu'on retrouve l'idée de la différence qui existe entre les images d'un même objet, vu simultanément, par les deux yeux.

En 1838, M. Wheatstone, physicien anglais, présenta, à l'Association britannique pour l'avancement des sciences, son instrument qu'il nommait Stéréoscope, et qui avait pour but de démontrer que la superposition de deux images planes et dissemblables qui se forment sur la rétine de chacun de nos yeux, produit la sensation de relief.
Il s'agissait d'un stéréoscope à réflexion (les deux images se formaient sur deux miroirs plans). Excellent pour démontrer le principe, mais volumineux et embarrassant et donc loin de remplir les conditions de simplicité devant être réunies pour en faire un outil d'amusement à la portée de tous.

Il faut attendre 1868, Sir D. Brewster, pour voir apparaitre le stéréoscope à réfraction, actuellement entre les mains de tout le monde. Ce type de stéréoscope permet le remplacement des miroirs plans par deux prismes occupant très peu de place et disposés de manière à réfléchir la lumière comme les miroirs plans. Ceci a permit une réduction importante du volume et de rendre l'instrument usuel et transportable.

Depuis l'époque à partir de laquelle le stéréoscope commença à se répandre, on a modifié de différentes manières le stéréoscope à prismes mais sans jamais en changer l'essentiel de la disposition. On a simplement construit un grand nombre de stéréoscopes nouveaux, plus compliqués ou plus puissants.

Sources

• Figuier (2008), Historique de la Stereoscopie, Stereo-club Français, France, from http://www.stereo-club.fr/pages/stereoscope.php
• Encyclopédie Wikipedia (2008), le stereoscope, from http://fr.wikipedia.org/wiki/Stereoscope
• Zeiss Stereoskop, Stückliste und Handhabung (1910), Allemagne
• Stereoscopic Viewers (2008), Central Pacific Railroad Photographic history Museum, from http://cprr.og/Museum/Ephemera/Stereo-Viewers.html
• Visual Survey Telebinocular (2008), from http://home.att.net/~drt-3d/toys/KeystoneVS/index.html
• Keystone View Company, Your new Keystone Telebinocular, from http://www.keystoneview.com/
• manuals/5796_ophthalmic_tele.pdf

Photo : KULeuven

Concepteur
Schuman

Fabricant
Inconnu

Utilité
Le tachistoscope a été conçu pour la mesure du champ visuel pendant un regard. Il est également utilisé pour l'étude de l'aspect d'exactitude de la perception et pour l'étude de son apprentissage.

Description
Un disque de 40 cm de diamètre pivote autour d'un axe et possède des fenêtres de grandeur variable. Ce disque est monté sur un support qui est déplaçable sur un banc métallique. Derrière le banc se trouve un porte carte " stimulus ". À l'avant, deux lentilles sont montées ; la première permet l'agrandissement de l'image et l'autre permet de l'inverser. Une masse de plomb est vissée au disque afin de permettre l'ouverture et la fermeture des fenêtres du disque, grâce à un levier. En actionnant le levier, le disque est débloqué et commence, sous l'impulsion du poids, un mouvement de rotation. Pendant l'ouverture de la lentille, le stimulus est perçu durant un temps très bref (1 fraction de seconde).

Le temps de présentation est dépendant de la grandeur de l'ouverture, étant donné que la vitesse de rotation du disque est constante. Une demi-douzaine de lampes s'occupent de l'éclairage du champ d'observation, du champ d'exposition et du champ d'intermédiaire.

Les avantages de cet appareil sont la découverte du champ pratiquement instantanée, son mécanisme silencieux et sa robustesse.

Dimensions
Longueur 113 cm
Largeur 37 cm
Hauteur 51 cm

Sources

• Luten, H., & Vandebusshe, E. (1981). De onderzoeksapparatuur uit het Laboratoire de Psychologie Experimentale van Prof. A. Michotte, een inventaris, Katholieke Universiteit of Leuven, Leuven, Belgique.
• de Montpellier, G. (1963-1964). Méthodes de la psychologie expérimentale. Syllabus de cours, Université Catholique de Louvain, Louvain, Belgique.