cours 3 : perception de la couleur

Question 1

Les modèles mathématiques utilisent un … et des … pour décrire des phénomènes psychologiques et/ou neuraux

Answer 1

langage
équations mathématiques

Question 2

quelles sont les différents modèles computationnels ?

Answer 2

1. efficient coding models (Horace Barlow, 1961)
2. modèles bayésiens
3. réseaux de neurones artificiels (ANN) –> apprentissage profond (deep neural nets DNN)

Question 3

c’est quoi les modèles bayésiens ?

Answer 3

un modèle qui utilise les statistiques bayésiennes pour construire des prédictions à partir des connaissances antérieures de l’environnement

–> faire des prédictions sur ce qui s’envient, selon la situation présente

Question 4

c’est quoi le efficient coding model ?

Answer 4

ce sont des modèles computationnels qui découvrent la prédictibilité dans l’input sensoriel pour encoder le monde efficacement.

Question 5

Lorsqu’on regarde une image, le cerveau encode d’abord le stimulus (ex. image de scène naturelle) puis le décode pour générer une représentation mentale de l’image (percept).

Le efficient coding model s’intéresse particulièrement à la première partie …

Answer 5

lorsque le cerveau encode l’information.

Question 6

Expliquez l’hypothèse du efficient coding model proposé par Barlow grâce à l’exemple de l’image du paysage vu en cours

Answer 6

• Les info sont transmises d’un neurone à l’autre sous forme de PA.
• les potentiels d’action du système visuel (pour reprendre l’exemple d’image) forment une sorte de ‘‘code neuronal” qui permet au cerveau de traiter efficacement les informations du monde extérieur (genre image de paysage)
• Pour être efficace, il faudrait que le message (le code) soit transmis avec un nombre minimal de potentiel d’action.
• le cerveau a un ‘‘format’’ plus efficace pour encoder le monde extérieur. Pour être efficaces, les informations sensorielles sont encodées pour être représentatives du monde extérieur.

Question 7

c’est quoi le principe de l’énergie disponible de Karl Friston (étroitement lié aux modèles bayésiens ?)

Answer 7

une formulation explicite qui explique comment les systèmes vivants et non-vivants sont en états non-équilibrés mais stables en se limitant à une quantité limitée d’états possibles

–>le principe de l’énergie disponible est une façon d’interpréter comment est organisée la vie (incluant les cellules, le cerveau, etc.) avec une fonction mathématique.

ex: « Si je déduis que je touche mon nez avec mon index gauche, mais que mes propriocepteurs me disent que mon bras est suspendu à mon côté, je peux minimiser les signaux d’erreur de prédiction de mon cerveau en levant ce bras et en appuyant un doigt sur le milieu de mon visage. »

Question 8

quelles sont les 4 principes de l’énergie libre ?

Answer 8

1. homéostasie
2. minimisation de l’énergie libre
   –> Minimiser l’énergie libre (une mesure de l’incertitude ou de la surprise aux stimuli), cad réduire l’écart entre les prédictions et les entrées sensorielles
3. modèles prédictifs
   –> Ces modèles sont continuellement mis à jour en fonction des erreurs de prédiction (la différence entre les prédictions et les expériences réelles)
4. adaptation et apprentissage
   –> Le cerveau apprend des régularités de leur environnement pour faire de meilleures prédictions et ainsi minimiser l’énergie libre

Question 9

Qui sont McCulloch et Pitts, et qu’est-ce qu’ils ont fait en 1943 ?

Answer 9

les premiers a montré que des réseaux de neurones artificiels pourraient effectuer des opérations de calcul complexes

Question 10

C’est quoi les Réseaux de neurones artificiels (Artificial Neural Networks) ?

Answer 10

Des neurones biologiques sont simulés avec des modèles à couches traitant l’input, et massivement interconnectés avec des unités d’output qui peuvent soit s’exciter ou s’atténuer mutuellement

–>très grand nombre de couches

Question 11

Les réseaux neuronaux artificiels (artificial neural network) reposent sur le principe que …

Answer 11

le cerveau humain est composé de réseaux de neurones interconnectés.

Question 12

Pourquoi les ANNs simulent les réseaux de neurones ?

Answer 12

• Pour que le modèle prenne des décisions semblables au cerveau humain.
• Les ANN utilisent différentes couches (niveaux) de traitement d’information, avec pour unité de calcul les neurones artificiels.
• La structure ANN comprend :
  1. la couche d’entrée (entrée de données)
  2. une ou des couches cachées (traitement d’information)
  3. la couche de sortie (ce que ton modèle décide de générer en fonction de tes données)

Question 13

qu’est ce qu’a montré Geoffrey Hinton (ANN) ?

(Yoshua Bengio, Yann Le Cun)

Answer 13

dans son labo, première fois qu’on est capable de prédire des catégories d’objet (avec 1.5 millions d’images annotés)

Question 14

C’est quoi le Deep Learning ?

Answer 14

Une branche de l’apprentissage automatique (machine learning) en IA, qui cherche à imiter la fonction de traitement des données du cerveau humain et donc, de créer des modèles similaires à ceux utilisés par le cerveau pour prendre des décisions.

Question 15

C’est quoi la différence entre ANN et DNN ?

Answer 15

• Déf très proche, les deux cherchent à imiter le fonctionnement du cerveau humain
• Diff : l’apprentissage profond (DNN, deep learning) apprend à chaque fois qu’il transforme et extrait des caractéristiques (features).

–> Pour y arriver, il utilise des réseaux neuronaux artificiels (ANN) (couche d’entrée, couche de sortie et couches cachées). Les deux sont donc étroitement liés. Sans les réseaux neuronaux (ANN), l’apprentissage profond n’existerait pas.

Question 16

Les DNN (Deep Neural Networks) / apprentissage profond sont excellent pour…

Answer 16

des tâches de catégorisation
–> reconnaître objets et leurs catégorie
–> comprendre le langage parlé

Question 17

avons-nous des connaissances véridiques (aboutissement) du monde extérieur ?

Answer 17

il existe une correspondance entre nos perceptions et le monde extérieur

–> notre appareil perceptif est bien adapté à l’environnement

Question 18

est-ce qu’on acquiert toutes les connaissances (le processus) du monde extérieur

Answer 18

nous avons conscience seulement du produit final de nos processus perceptuels

mais les chercheurs en vision s’intéressent à tous les processus, conscients et inconscients

Question 19

Qu’est-ce qu’un paradoxe?

Answer 19

C’est un énoncé qui mène à une contradiction

Question 20

Qu’est-ce qu’un pseudo-paradoxe (un sophisme)?

Answer 20

C’est un énoncé qui semble mener à sa négation; le raisonnement ne résiste pas à l’analyse
–> ex gruyère

Question 21

C’est quoi le pseudo-paradoxe de la perception ?

Answer 21

si le monde est tel que nous le percevons, notre système visuel est aussi tel que nous le percevons :

le monde tridimensionnel se projette donc sur nos deux rétines bidimensionnelles

et, par suite, il y a une gigantesque perte d’information

donc le monde n’est pas tel que nous le percevons

Question 22

définir lumière

Answer 22

bande étroite de radiation électromagnétique qui peut être conceptualisée comme une onde ou un flux de photons

Question 23

définir photons

Answer 23

un quantum de lumière visible (ou autre forme de radiation électromagnétique) qui possède de propriétés matérielles (particule) et ondulatoires

–> particule qui a une fréquence electromag particulière et qui voyage

Question 24

pour percevoir les couleurs, il faut être capable de voir…

Answer 24

la lumière

Question 25

La majeure partie de la lumière que nous voyons est absorbée, réfractée ou réfléchie ?

Answer 25

réfléchie

Question 26

quelle partie du spectre électromagnétique est-on capable de voir ?

Answer 26

entre 400 et 700 nm

Question 27

Dans la bande visible du spectre électromagnétique quelle partie est à faible énergie et laquelle à haute énergie ?

Answer 27

- à gauche = haute énergie (400nm, longueurs d'onde) = bleu - à droite = faible énergie (700nm) = rouge

Question 28

que ce passe-t-il lorsqu'un faisceau lumineux rentre dans un prisme ? et qui a fait cette découverte ?

Answer 28

les fréquences électromagnétiques sont séparés et c'est pourquoi on voit les couleurs Isaac Newton

Question 29

si on combine toutes les couleurs que se passe-t-il ?

Answer 29

on obtient du blanc

Question 30

c'est quoi l'utilité de la perception des couleurs (4) ?

Answer 30

- déterminer quand les aliments sont bons (ex : baies) - La saveur perçue des aliments peut être affectée par leur couleur (ex : vin rosé) - Segmentation et organisation des scènes visuelles --> aider à distinguer les objets --> groupement perceptif par similarité - reconnaissance des objets

Question 31

ça veut dire quoi lorsqu'on dit que les chiens sont dichromates ?

Answer 31

qu'ils ont juste 2 cônes qui permettent de reconnaitre couleurs

Question 32

combien de cônes et bâtonnets possèdent les poissons à nageoires argentées ?

Answer 32

2 types de cônes et 38 types de bâtonnets car ils vivent dans profondeurs marines , donc pas bcq de lumière dans fond batonnets permet de detecter changement de contrsate très minime

Question 33

quelles sont les 3 étapes pour la perception des couleurs ?

Answer 33

1. détection --> les longueurs d'onde de la lumière doivent être détectées en premier lieu. 2. discrimination --> nous devons être capables de faire la différence entre une longueur d'onde (ou un mélange de longueurs d'onde) et une autre 3. apparence --> nous voulons attribuer des couleurs perçues aux lumières et aux surfaces dans le monde et faire en sorte que ces couleurs perçues soient stables dans le temps, quelles que soient les différentes conditions d'éclairage

Question 34

quelles sont les 3 types de photorécepteurs ?

Answer 34

1. cônes --> responsables de la vision des couleurs et de la vision en lumière vive 2. bâtonnets --> responsables de la vision en basse lumière et de la perception des mouvements 3. cellules ganglionnaires

Question 35

qui est plus sensibles à la lumière entre cônes et bâtonnets ?

Answer 35

bâtonnets

Question 36

dans la détection, quelles sont les 3 types de cônes ? quelles longueurs d'ondes détectent-ils ?

Answer 36

1. cônes S - longueurs d'onde courtes (bleue) 2. cônes M - longueurs d'onde moyennes (verte) 3. cônes L - grandes longueurs d'onde (rouge)

Question 37

que veut dire photopique ?

Answer 37

ce sont des intensités lumineuses suffisamment brillantes pour stimuler les cônes ET suffisamment brillantes pour « saturer » les bâtonnets à leurs réponses maximales

Question 38

La lumière du soleil et un éclairage intérieur brillant sont des conditions d'éclairage...

Answer 38

photopique

Question 39

que veut dire scotopique ?

Answer 39

des intensités lumineuses suffisamment brillantes pour stimuler les bâtonnets MAIS trop faibles pour stimuler les cônes

Question 40

Le clair de lune et l'éclairage intérieur extrêmement faible sont des conditions d'éclairage...

Answer 40

scotopique

Question 41

Lorsqu'on parle de discrimination dans perception des couleurs, c'est quoi le principe d'univariance ?

Answer 41

Un ensemble infini de différentes combinaisons de longueurs d'onde et d'intensités peut susciter exactement la même réponse d'un seul type de photorécepteur --> donc un type de photorécepteur ne peut pas faire de discrimination de couleur basée sur la longueur d'onde

Question 42

VRAI OU FAUX la longueur d'onde permet au photorécepteur de reconnaitre une couleur

Answer 42

FAUX

Question 43

pourquoi dans des conditions scotopiques, le monde semble vidé de ses couleurs ?

Answer 43

car seuls les bâtonnets sont actifs ET tous les bâtonnets contiennent la même molécule de photopigment : la rhodopsine ALORS ont la même sensibilité aux différentes longueurs d'onde de la lumière DONC obéissent au principe d'univariance et ne peuvent pas détecter les différences de couleur

Question 44

qu'est-ce qui est actifs dans des conditions photoniques ?

Answer 44

les cônes S, M et L --> avec les 3, ont peut faire la différence entre des lumières de différentes longueurs d'onde

Question 45

c'est quoi la théorie trichromatique de la vision des couleurs

Answer 45

La théorie selon laquelle la couleur de toute lumière est définie dans notre système visuel par les sorties de trois types de récepteurs maintenant connus pour être les trois cônes

Question 46

c'est quoi les métamères ?

Answer 46

Différents mélanges de longueurs d'onde qui semblent identiques, Plus généralement, toute paire de stimuli perçus comme identiques malgré des différences physiques

Question 47

sous quel nom est également connu la théorie thrichromatique ?

Answer 47

théorie de Young-Helmholtz

Question 48

qu'a développé James Maxwell ?

Answer 48

technique de correspondance des couleurs qui est encore utilisée aujourd'hui --> la base de la théorie thrichromatique

Question 49

qu'est-ce qu'on mélange dans un mélange de couleurs ADDITIF ? et c'est quoi ?

Answer 49

c'est un mélange de lumières --> Si la lumière A et la lumière B sont toutes deux réfléchies d'une surface vers l'œil, dans la perception de la couleur, les effets de ces deux lumières s'additionnent --> on obtient du blanc

Question 50

qu'est-ce qu'on mélange dans un mélange de couleurs SOUSTRACTIF ? et c'est quoi ?

Answer 50

c'est un mélange de pigments --> Si les pigments A et B se mélangent, une partie de la lumière qui brille sur la surface sera soustraite par A et une autre par B. Seul le reste contribue à la perception de la couleur --> on obtient des couleurs (jaune+bleu=vert)

Question 51

Le corps géniculé latéral (LGN) a des cellules qui sont stimulées au maximum par...

Answer 51

des taches de lumière

Question 52

par où s'arrête la voie visuelle sur le chemin de la rétine au cortex visuel ?

Answer 52

dans le LGN (corps géniculé latéral)

Question 53

qu'est-ce qu'on de particulier les cellules LGN ?

Answer 53

elles ont des champs récepteurs avec une organisation centre-périphérie (souvent pour contraste et contour des objets) - certaines sont des cellules antagonistes avec une organisation centre-périphérie (c cellules vont avoir des rep diff en fonction de si lumière rouge, bleu…)

Question 54

c'est quoi le processus antagoniste ?

Answer 54

neurone dont la sortie est basée sur une différence entre des ensembles de cônes --> Hering a proposé trois mécanismes antagonistes pour expliquer la vision des couleurs. Ces mécanismes mettent en opposition des paires de couleurs ainsi que le blanc et le noir

Question 55

donnez un exemple de cellules avec une organisation centre-périphérie

Answer 55

excitées par l'activation du cône S (bleu) au centre, inhibées par l'activation de cône (L + M) (jaune) dans leur périphérie --> aussi antagoniste

Question 56

en quoi est-ce que le processus antagoniste dans LGN joue un rôle dans la perception des couleurs ?

Answer 56

essentiel pour la discrimination des couleurs Il aide à percevoir les contrastes entre les couleurs complémentaires (comme le rouge et le vert, ou le bleu et le jaune), améliorant ainsi la clarté et la richesse des images perçues

Question 57

quelles sont les 3 phénomènes suggérant des processus antagonistes ?

Answer 57

- description --> Les sujets n’utilisent jamais des combinaisons de type “bleu-jaune” ou “vert-rouge” pour décrire une couleur. - imaginer --> Ces combinaisons de couleurs sont même difficiles à imaginer - Anomalie de la vision des couleurs --> l’atteinte affecte à la fois soit la perception du rouge et du vert, soit celle du jaune et du bleu

Question 58

c'est quoi une image consécutive ?

Answer 58

Fixer une surface colorée pendant une période de temps assez longue donne lieu à la perception d’une image de couleur complémentaire

Question 59

c'est quoi un espace colorimétrique ?

Answer 59

un espace tridimensionnel qui décrit toutes les couleurs (plusieurs) (un système utilisé pour décrire les couleurs) --> utilisé pour GIMP ou photoshop

Question 60

donnez exemples de espaces colorimétriques

Answer 60

- Espace colorimétrique RGB : défini par les sorties des lumières de longueur d'onde longue, moyenne et courte (c'est-à-dire rouge, vert et bleu) - Espace colorimétrique TCS (en anglais HSB)

Question 61

définir tonalité, clarté et saturation dans l'espace colorimétrique TCS (ou HSB : hue, saturation, brightness)

Answer 61

tonalité : L'aspect chromatique (couleur) de la lumière clarté : La distance par rapport au noir dans l'espace colorimétrique Saturation : La force chromatique d'une teinte

Question 62

c'est quoi les limites de l'arc-en-ciel ?

Answer 62

ce sont les couleurs non-spectrales --> Certaines couleurs que nous voyons ne correspondent pas à une seule longueur d'onde de lumière, mais bien un mélange --> ne sont pas directement produites par la dispersion de la lumière blanche à travers un prisme, qui est à la base de la formation de l'arc-en-ciel.

Question 63

est ce-que le magenta est une couleur spectrale ?

Answer 63

NON --> le magenta est perçus que lorsque les cônes S et L sont stimulés, mais pas les cônes M (pas une seule longue d'ondes)

Question 64

qu'est-ce qu'a remarqué Ewald Hering ?

Answer 64

que certaines combinaisons de couleurs sont « légales » tandis que d'autres sont « illégales --> rouge bleuâtre (violet) VS vert rougeâtre (impossible)

Question 65

donnez exemple d'une expérience d'annulation de tonalité avec un vert bleuté

Answer 65

- L'objectif est d'obtenir un vert pur - Faites briller une lumière jaune pour annuler la lumière bleue. - Réglez l'intensité de la lumière jaune jusqu'à ce qu'il n'y ait plus aucun signe de bleu ou de jaune dans la zone verte

Question 66

Existe-t-il une place particulière dans le cortex spécialisée pour le traitement des couleurs ?

Answer 66

Pas clair V1, V2 et surtout V4 sont tous impliqués dans la perception des couleurs, mais pas exclusivement

Question 67

c'est quoi une achromatopsie

Answer 67

Perte de la vision des couleurs due à des lésions cérébrales

Question 68

les noms qu'on attribue aux couleurs sont-ils universelles ?

Answer 68

Diverses cultures décrivent la couleur différemment --> Relativisme culturel

Question 69

Quelle partie est atteinte lorsqu'on a une atteinte congénitale de la vision des couleurs ?

Answer 69

une anomalie des cônes

Question 70

pourquoi anomalies de la vision des couleurs affectent plus les hommes que les femmes ?

Answer 70

8% des hommes et 0.5% des femmes car cônes M et L sont codés sur les chromosomes X, donc H en a un, alors que F en a 2

Question 71

compléter : il existe plusieurs types de vision anormale des couleurs : - Deutéranopie : En raison de l'absence de cônes... - Protanope : En raison de l'absence de cônes en... - Tritanope : En raison de l'absence de cônes en...

Answer 71

1. M 2. L 3. S

Question 72

c'est quoi avoir un cône monochromatique ?

Answer 72

avoir qu'un seul type de cône --> vraiment daltonien

Question 73

c'est quoi avoir un bâtonnet monochromatique ?

Answer 73

n'avoir aucun cône --> vraiment daltonien et très malvoyant en pleine lumière

Question 74

c'est quoi une anomie ?

Answer 74

Incapacité à nommer des objets ou des couleurs malgré la capacité de les voir et de les reconnaître. Généralement due à des lésions cérébrales

Question 75

comment s'appelle le phénomène lorsqu'un stimulus évoque l'expérience d'un autre stimulus qui n'est pas présent ?

Answer 75

synesthésie --> ex : lettres semblant avoir des couleurs (4 à 5 % de la pop)

Question 76

VRAI ou FAUX lorsque plusieurs couleurs sont présentes, elles peuvent s'influencer mutuellement

Answer 76

VRAI (les couleurs apparaissent très rarement isolément)

Question 77

on parle de quoi ici : "un effet de perception des couleurs dans lequel la couleur d'une région induit la couleur adverse dans une région voisine"

Answer 77

contraste de couleur

Question 78

on parle de quoi ici : "un effet de perception des couleurs dans lequel deux couleurs se fondent l'une dans l'autre, chacune prenant une partie de la qualité chromatique de l'autre"

Answer 78

assimilation des couleurs

Question 79

expliquez différence entre couleur sens lien ET couleur associée

Answer 79

sens lien --> une couleur qui peut être ressentie isolément (qui ont des longueurs d’onde spécifique sur le spectre ) associée --> une couleur, telle que le brun ou le gris, qui n'est perçue qu'en relation avec d'autres couleurs ex: Une tache « grise » dans l'obscurité totale apparaît blanche

Question 80

de quoi on parle ici : "La tendance d'une surface à apparaître de la même couleur sous une gamme assez large d'illuminants"

Answer 80

constance des couleurs illuminant = lumière qui éclaire une surface

Question 81

comment faire pour obtenir une constance des couleurs ?

Answer 81

estimer comment la couleur de l'illuminant change la couleur d'un objet sur notre rétine afin que nous puissions déterminer la vraie couleur de la surface dans le monde --> grâce aux contraintes physiques : - Suppositions intelligentes sur l'illuminant (la plupart des illuminants sont "à large bande" et contiennent de nombreuses longueurs d'onde différentes) - Hypothèses sur les surfaces (la plupart des surfaces sont « à large bande » et reflètent de nombreuses longueurs d'onde différentes)

Question 82

qu'est-ce qui explique que certain voie robe bleue et noire, d'autres or et blanc ?

Answer 82

- chaque observateur fait des hypothèses différentes sur la nature de la lumière qui brille sur la robe (illuminant) les 2 hypo : - bleue et noire : peut-être que la lumière est juste une lumière blanche à large bande. - blanche et dorée : peut-être y a-t-il deux sources lumineuses : une bleuâtre et l'autre plus jaune. --> Le monde est tel que nous le percevons, mais le monde est différent pour tous!