Cours 5

Question 1

Défis pour la perception de la forme

Answer 1

• Traitement bottom-up ne suffit pas
• Possible s’il y a une ségrégation figure-fond, qu’on reconnaît l’objet de manière constante de tous les points de vue, et malgré l’occlusion
• Tenir compte de l’expérience antérieure
• Défis pour l’intelligence artificielle

Donc nécessité du top-down

Question 2

Structuralisme

Answer 2

Wundt: les éléments composent le tout

Question 3

Gestaltisme

Answer 3

Wertherimer, Koffka, Köhler: le tout est plus que la somme de ses parties
- Notion de mouvement apparent
- Contour subjectif ou illusoire (la figure est toujours plus importante pour notre cerveau)
- Structure mélodique

Question 4

Heuristiques de la Gestalt

Answer 4

Principes déterminant comment les sensations distinctes sont intégrées pour former une représentation globale de la forme et donc de la perception de l’objet.
Ne garantissent pas la solution d’un problème et ne sont pas mutuellement exclusif. Compétitionnent entre elles.
- Fermeture
- Connectivité
- Région commune
- Sort commun
- Proximité
- Similarité
- Bonne continuité
- Bonne forme

Question 5

Heuristique de la simplicité

Answer 5

La perception de la forme la plus simple (symétrique) est privilégiée

Question 6

Heuristique de la fermeture

Answer 6

Des éléments distincts formant un tracé continu sont perçus de façon groupée, même si les contours sont interrompus
(un contour fermé est préfére à un contour ouvert)
- Pour la reconnaissance le cerveau va utiliser le minimum d’éléments nécessaire, pas nécessairement plus.

Question 7

Heuristique de la similarité

Answer 7

Des éléments distincts mais partageant des caractéristiques sont perçus de façon groupée

Question 8

Heuristique de la proximité

Answer 8

Des éléments distincts mais proches les uns des autres sont perçus de façon groupée/ségréguée

Question 9

Heuristique de la connectivité

Answer 9

Des éléments en contact les uns aux autres sont perçus de façon groupée

Question 10

Heuristique du sort commun

Answer 10

Des éléments distincts mais dont le mouvement est cohérent (ex: même trajectoire) sont perçus de façon groupée (comme un tout)
Mouvement est nécessaire
Prédominance de la loi du sort commun (traffic)

Question 11

Heuristique de la continuité

Answer 11

Des éléments distincts formant un tracé continu sont perçus de façon groupée suivent le chemin le plus harmonieux

Question 12

Heuristique de la familiarité

Answer 12

Des éléments distincts mais représentant un objet connu sont perçus de façon groupée (modulation descendante du traitement de l’information sensorielle)

Question 13

Heuristiques pour favoriser la portion d’une scène visuelle (ségrégation figure-fond)

Answer 13

• Convexité: + saillant = figure
• Taille relative: figure est + petite
• Symétrie: figure
• Axe cardinal: ce qui est horizontal ou vertical
• Taille de la partie inférieure
• En bas
• Empiètement
• Familiarité

Convexité domine sur la symétrie
L’attention peut modifier la force des heuristiques

Question 13

Critiques de la Gestalt

Answer 13

• Concepts mal définis
• Descriptions plutôt que des explications (mécanismes neuronaux?)
• Principes heuristiques sont exploratoires, hypothétiques

Mais existent quelques substrats neuronaux:
- Dans V1: forte réponse à une barre singulière d’orientation spécifique. S’il y a continuité de la ligne avec d’autres éléments qui tombent à l’extérieur du CR, réponse forte quand même
- V2: Si on stimule avec des traits illusoires (en induisant un trait vertical avec d’autres barres) le neurone répond quand même mais plus faiblement

Question 14

Ségrégation figure-fond: autres

Answer 14

Indépendamment du contour de la forme, la figure se distingue aussi du fond par les éléments qui la composent (texture, luminance, couleur)

Corrélats neuronaux: la réponse neuronale est optimale dans la ségrégation figure-fond lorsque le stimulus est dans la figure (ex: barre oblique particulière)

Question 15

Approches constructivistes

Answer 15

La perception est le résultat de la construction d’une représentation interne de l’environnement à partir du traitement de l’information.
Donc rétine, LGN, V1, V2 et à partir de V4 on parle d’Aire IT.

La perception est indirecte et s’élabore à partir d’indices qui sont transformés en une représentation

Question 16

Approche des fréquences spatiales

Answer 16

On peut faire varier la visibilité en diminuant l’amplitude de la luminance.
Patch de Gabor: exactitude dans la discrimination plus la netteté augmente.

Courbe de sensibilité au contraste: notre sensibilité pour détecter varie en fonction de la fréquence spatiale. On est très sensibles aux fréquences spatiales moyennes

Question 17

Principe de l’adaptation: approche des fréquences spatiales

Answer 17

Meilleur outil de d’investigation.
- Mesure et création de la courbe de sensibilité au contraste
- Puis période d’adaptation
- Mesure de la courbe de sensibilité: un trou apparaît qui correspond à la fréquence spatiale adaptée (fatigue neuronale pour cette FS)

Les FS permettent différents niveaux de détails: hautes FS sont pour les détails, basses FS sont pour voir en gros.

Théorie plus récente: le cerveau décompose l’image en basses et hausses FS, puis fait une addition qui elle permet de percevoir l’image dans toutes ses dimensions (détails grossiers et fins)

Question 18

Approche des fréquences spatiales dans le cerveau

Answer 18

• Dans V1: les petits CR sont au max pour détecter les hautes FS
• Dans V5 et suivants: bons pour détecter les basses FS
• Cortex frontal: combinaison de tout pour percevoir l’image dans toutes ses dimensions

Exemple des chats: courbe de sensibilité de FS est plus petite que chez l’humain, donc moins bonne vision des détails à la lumière du jour mais meilleure dans l’obscurité

Question 19

Reconnaissance de la forme

Answer 19

Modèle de traitement séquentiel de l’information sensorielle permettant la reconnaissance de l’objet avec constance à travers les points de vue.
Fais appel à une représentation cognitive (complexification petit à petit selon les zones de traitement de l’information)
- Information visuelle, puis image rétinienne
- Intégration des traits primitifs
- Schéma unidimensionnel
- Schéma 2D
- Schéma 3D
- Reconnaissance

Question 20

Modèle de Biederman

Answer 20

La représentation invariante cognitive pour la reconnaissance de la forme est composée de géons ou unités volumétriques.

Ce n’est pas le nombre de segments cachés qui impactent la reconnaissance mais plutôt quelles parties sont cachées (certains segments facilitent la reconnaissances).

Question 21

Reconnaissance de la forme: aspects neurophysiologiques

Answer 21

• V1: traite les caractéristiques de base des stimuli visuels (bordures et lignes avec orientation spécifique) donc traitement précis et peu flexible
• Au-delà de V: la voie ventrale est la plus impliquée. CR + larges traitant des stimuli de + en + complexes. Les caractéristiques s’organisent en régions, surfaces et objets permettant la reconnaissance (cortex inféro-temporal AIT: certains neurones répondent aux visages de la propre espèce)

Question 22

Rivalité binoculaire

Answer 22

Lorsqu’on regarde deux images en même temps: la perception change dans le temps mais pas l’input sensoriel
(activation du signal en fonction du temps):
- activation maximale de FFA lorsqu’on perçoit le visage
- activation maximale de PPA lorsqu’on perçoit un objet

DONC l’activité dans l’IT va fluctuer en fonction de la perception et non pas de l’input sensoriel qui est toujours là

Question 23

Reconnaissance des visages

Answer 23

L’expertise du traitement des visages se manifeste par le fait que l’intégration de relativement peu de traits primitifs d’un visage permet sa reconnaissance.

Est également favorisée dans l’orientation familière (on ne voit pas les détails si à l’envers, les jeunes enfants oui car n’ont pas encore l’apprentissage)

Question 24

Prosopagnosie

Answer 24

Normalement il y a une sélectivité neuronale du gyrus fusiforme (FFA) en particulier celui de l’HD lors de la perception de visage.

Prosopagnosie:
- Acquise: déficit de reconnaissances des visages car lésion du FFA
- Congénitale: 2% de la population.
Perte de la reconnaissance des visages même dans les rêves.

Question 25

Expertise dans la reconnaissance des visages

Answer 25

Expertise du traitement de la forme (Gauthier).
Si on entraîne à la reconnaissance de greebles (visages non humains): augmentation de l’activation (IRMf) du FFA lors de la reconnaissance de greebles.

Question 26

Influences cognitives sur la perception de la forme

Answer 26

La cognition vient beaucoup influencer notre perception:
- Paréidolie: illusion qui fait qu’un stimulus généralement visuel vague et ambigu est perçu comme un objet clair et distinct et est rapproché d’une forme physique
- Peu importe le stimulus, si on reconnaît un visage dans une forme, le FFA s’active un peu près comme pour un visage réel
- La stimulation sensorielle fournit des indices permettant la formulation d’hypothèses sur l’organisation du monde extérieur (Rorschach)
- Figure ambiguës ou réversible (les variables cognitives ont un grand effet)
- Études d’imagerie de la figure de Rubin: perception des visages = activation FFA droit; perception du vase = activation de l’aire IT; transition entre les deux perceptions = activation d’aires corticales dans frontal et pariétal

Question 27

Les figures impossibles

Answer 27

La présence de certains indices dans une scène visuelle détermine la manière de voir.

On peut tromper le cerveau en violant ses attentes (manipulation de la perspective et les relations géométriques des objets) => conflit entre interpétation et la vision d’un objet.

Ainsi, on ne voit pas toujours la réalité telle qu’elle l’est (exemple des figures d’Escher)

Question 28

Perception et attention

Answer 28

L’attention va influencer et va nous permettre de mieux voir l’objet sur lequel l’attention se porte. Mais cela fait manquer les autres stimuli.

Aussi, exemple du test de Stroop (plus lent lorsqu’il faut porter attention à la couleur et non au mot)

L’expérience du gorille