Calcul des zones de contact objectives et subjectives

Les deux premiers tests sur l’analyse des zones de contact permettent d’obtenir quatre types de surfaces :

• La surface de la main nue,

• La surface correspondant aux traces objectives,

• La surface subjective de contact évaluée par les sujets,

• La surface subjective ayant produit l’effort au moment de la réalisation du geste.

Le calcul de ces surfaces permet :

• De comparer les groupes féminin et masculin pour chacune des conditions,

• De regarder l’évolution de chacune des surfaces en fonction du type de bouteille,

• De connaître les surfaces exploitées (et les pourcentages par rapport à l’ensemble de la main), d’un type

de surface à l’autre, pour en extraire des informations sur la perception de la saisie par les sujets par rapport aux données objectives,

• De comprendre le rôle des différentes parties de la main dans la saisie.

6.4.3.2 Protocole et outils expérimentaux

Les calculs sont effectués sur les treize mains adultes (tous les sujets sont droitiers). Ces surfaces sont calculées de deux façons :

• Pour les surfaces objectives, par le logiciel Illustrator®, qui permet de découper précisément les surfaces

recouvertes d’encre sur les mains. Le calcul est fait à partir des photos des mains.

• Pour chaque sujet, le contour de sa main est découpé à partir de la photo, puis les surfaces de la main nue

et de la main recouverte sont calculées (fig. 92).

Figure 92 : Calcul de la surface de contact par le logiciel Illustrator®

• Pour les surfaces subjectives, par la méthode de comptabilisation des carrés. Il s’agit, sur une main destinée à recueillir les évaluations des sujets, de compter le nombre de carrés correspondants pour une main donnée, et de mettre à l’échelle d’une main normale.

Chaque carré de la grille a une surface de 12,25 mm². Il suffit ensuite de compter le nombre de carrés sur chacune des surfaces (sans et avec peinture), pour ensuite les comparer. Le facteur multiplicatif pour mettre les données à l’échelle 1:1 est de 2,7. Ce facteur est calculé à partir de la longueur du majeur de la main subjective, rapportée à la longueur moyenne du majeur de l’échantillon testé.

Ces calculs n’ont pas été faits pour les mains d’enfants.

6.4.3.3 Résultats et interprétations

La surface moyenne d’une main tous sujets confondus est de 142,2 (+/- 17) cm². Elle est supérieure pour les hommes (156,4 +/- 17 cm²), et inférieure pour les femmes (132+/- 6,6 cm²).

Les calculs des trois surfaces étudiées (objective et subjective de contact, et subjective produisant l’effort) montrent d’une part qu’un faible pourcentage de la main est utilisé pour la saisie de l’emballage, mais également que les participants sous-estiment effectivement les surfaces de contact lorsqu’ils ont à les évaluer. Le tableau 19 ci-dessous résume les informations relatives aux valeurs des surfaces calculées pour ces tests, sur chacun des emballages.

Tableau 19 : Valeurs moyennes des trois types de surfaces de contact pour les cinq bouteilles testées

SOC = Surface Objective de Contact ; SSC = Surface Subjective de Contact ; SSE = Surface Subjective produisant l’Effort. Moy = Moyenne ; ET = Ecart-type.

La surface de la main en contact avec l’emballage varie de 36 à 45 cm² en moyenne. En terme de pourcentage d’utilisation de la main, les participants utilisent entre 25 et 32 % de la surface totale (voir le tableau 20 pour l’ensemble des résultats sur les pourcentages d’utilisation de la main).

Tableau 20 : Valeurs moyennes des pourcentages d’utilisation de la main pour les trois types de surfaces de contact et les cinq bouteilles testées

Concernant les surfaces objectives de contact (fig. 93), la différence de surface observée entre le verre et le PET est faible, et ne traduit que la petite différence dimensionnelle entre les deux bouteilles. Pour ce même type de forme, il n’y aurait donc pas d’effet matériau sur la surface de contact.

Dans le cas de la variation de diamètre pour des bouteilles cylindriques en verre, on constate une diminution de la surface de contact au fur et à mesure que le diamètre augmente. Par exemple, pour l’ensemble des sujets, la

surface de contact objective totale23 _{est de 45,5 cm² pour le diamètre 62 mm, de 41,6 cm² pour le diamètre 83}

mm et de 34,2 cm² pour le diamètre 98mm. La variation de surface ne se situe pas au niveau des doigts, mais au niveau des métacarpiens et de la paume de la main. Quand le diamètre augmente, le pourcentage d’utilisation de ces deux éléments anatomiques diminue, ce qui signifie que la surface de contact baisse également.

Cet « effet diamètre » traduit donc une modalité de saisie adaptée au diamètre de l’emballage. Quand celui-ci est faible (62 mm), la main a tendance à enserrer la bouteille en utilisant les doigts et la paume pour une saisie à pleine main. Quand le diamètre est élevé, la paume de la main se décolle et la saisie est médiée plus spécifiquement par les doigts et tout ou partie des métacarpiens. Les caractéristiques dimensionnelles d’un emballage cylindrique en verre ont donc une influence sur la modalité de saisie.

23 _{Cette surface totale est la somme des surfaces calculées pour chacun des doigts, la paume et les métacarpiens.}

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Figure 93 : Surfaces objectives de contact main-bouteille (tests « Verre-PET » et « Diamètres »)

En abscisses, les segments anatomiques concernés (Po = Pouce ; In = Index ; Ma = Majeur ; An = Annulaire ; Au = Auriculaire ; Pa = Paume ; Me = Métacarpiens). En ordonnée, la surface en cm².

L’évaluation des surfaces subjectives de contact par les sujets montre une différence entre les deux matériaux. Cette surface est inchangée pour tous les supports en verre quelle que soit leur forme (environ 24 cm²), et diminue pour le PET (19 cm²)24 _{(fig. 94). Le pourcentage d’utilisation de la main est donc lui aussi inchangé}

pour les bouteilles en verre (environ 17%), contre 13% pour le PET. Ce premier résultat indique un décalage de perception entre le contact objectif et le contact perçu, puisque les surfaces estimées en contact avec la bouteille sont de l’ordre de 1,5 à 2 fois inférieures aux surfaces objectives.

Si un « effet matériau » n’est pas aisé à démontrer étant donné les faibles différences entre les deux surfaces, ce test met en évidence que les dimensions des emballages ont très peu d’effet sur la perception subjective. Il n’y a par exemple pas d’effet diamètre sur la perception des différentes zones anatomiques de la main, contrairement à ce qui a été observé pour les traces objectives.

Figure 94 : Surfaces subjectives de contact main-bouteille (tests « Verre-PET » et « Diamètres »)

En abscisse, les segments anatomiques concernés (Po = Pouce ; In = Index ; Ma = Majeur ; An = Annulaire ; Au = Auriculaire ; Pa = Paume ; Me = Métacarpiens). En ordonnée, la surface en cm².

Pour les femmes comme pour les hommes, la perception de la surface de contact est donc globalement sous- estimée pour les deux groupes entre les évaluations objective et subjective, ce qui peut au final s’expliquer par plusieurs facteurs :

24 _{Cette surface totale est la somme des surfaces calculées pour chacun des doigts, la paume et les métacarpiens.}

0 2 4 6 8 10 12 14 16 Po In Ma An Au Pa Me 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Po In Ma An Au Pa Me

Test Verre ( ) – PET ( ) Test Diamètres : 62 ( ), 83 ( ) et 98 ( )

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Po In Ma An Au Pa Me 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Po In Ma An Au Pa Me

• Une modification de la modalité de saisie en fonction des caractéristiques des emballages,

• Des variations de la sensibilité de la main en fonction des différentes zones anatomiques,

• Une perception différente des rôles des différentes parties de la main lors de la saisie.

On relève ainsi clairement deux types de zones « perçues » lors de la saisie : les zones de contact permettant l’enserrement de la bouteille (doigts, pouce), et les zones comme la paume ou les métacarpiens qui, pour n’être pas en contact (ou très peu perçues quand elles le sont) jouent un autre rôle que nous attribuons à la stabilisation du geste.

Concernant l’évaluation de la surface de la main responsable de la production de l’effort, le principal résultat est sa très faible surface estimée par les sujets. Elle varie seulement de 8 à 13 cm² (soit une utilisation de 6 à 9% de la surface totale de la main), et est de 3 à 5 fois inférieure à la surface objective de contact. La répartition de l’effort se fait surtout au niveau des doigts, la paume et les métacarpiens étant peu considérés comme producteurs de force (fig. 95).

Figure 95 : Surfaces subjectives de contact produisant l’effort (tests « Verre-PET » et « Diamètres »)

En abscisse, les segments anatomiques concernés (Po = Pouce ; In = Index ; Ma = Majeur ; An = Annulaire ; Au = Auriculaire ; Pa = Paume ; Me = Métacarpiens). En ordonnée, la surface en cm².

Le diamètre semble avoir un effet sur la surface de production d’effort, ce qui est moins le cas pour les matériaux. Cette surface augmente avec le diamètre (de 8 à 13 cm² en allant du diamètre 62 mm au diamètre 98 mm), résultat qui s’explique par la différence d’écartement des doigts et de surface de contact. Si le diamètre est faible, à poids constant, nous avons vu que la surface de contact était plus élevée. La perception de la surface produisant l’effort peut être atténuée par cette plus grande surface de contact. A l’inverse, si la surface de contact diminue, les sujets vont avoir tendance à percevoir l’effort comme étant concentré sur des surfaces plus localisées, mieux perçues, et considérées de fait comme plus importantes.

Au total, ces calculs de surface confirment le décalage perceptif observé par les différences existant entre les surfaces objectives calculées et les surfaces estimées par les sujets. La capacité pour un sujet donné à percevoir l’implication de sa main lorsqu’il saisit un emballage est fonction de l’élément anatomique considéré et donc de son innervation sensitive, mais également des caractéristiques des emballages (notamment le diamètre) qui ont une influence sur la modalité de saisie et par conséquent sur la surface de contact.

0 1 2 3 4 Po In Ma An Au Pa Me 0 1 2 3 4 Po In Ma An Au Pa Me Test Verre ( ) – PET ( ) Test Diamètres : 62 ( ), 83 ( ) et 98 ( )

Ces résultats vont par ailleurs dans le sens d’une répartition des rôles des différentes parties de la main à l’utilisation de la bouteille, les doigts étant impliqués dans la production de l’effort, tandis que la paume et les métacarpiens seraient plutôt rattachés à la stabilisation de la saisie et du geste.

Après avoir recherché et caractérisé les différentes zones de la main en interaction avec la bouteille, l’étape suivante de notre protocole consiste à expérimenter la notion de mesure de l’effort de serrage sur un emballage dans différentes conditions expérimentales. Dans un premier temps, nous exposerons les résultats des mesures objectives, que nous mettrons ensuite en parallèle avec les évaluations subjectives.

6.5 Evaluation objective des efforts de saisie selon différentes conditions expérimentales (influence