Conclusion sur les disparités introduites par les verres ophtalmiques

les verres galbés. La combinaison des disparités horizontales et des disparités verticales correspond au cas où la sensibilité aux disparités horizontales périphériques est diminuée : si le sens de relief induit par les disparités verticales est opposé à celui induit par les disparités horizontales, le seuil de détection d’une déformation de surface, en gradient de disparité horizontale, est plus élevé, la sensibilité et donc la tolérance est plus grande. Les disparités verticales vont réduire l’effet produit par les disparités horizontales. Dans ces exemples de conflit des disparités, les disparités horizontales sont généralement élevées, avec des disparités verticales également importantes, il s’agit de la meilleure configuration puisque les seuils de tolérance seront élevés. Les disparités verticales vont donc dans le sens d’une compensation des disparités horizontales élevées. Ainsi, pour l’exemple de l’anisométropie, la valeur maximale de 0,58 minute d’arc par degré pourrait être inférieure aux seuils de tolérance, compte tenu de l’importance des disparités verticales en conflit (de valeur maximale 132 minutes d’arc).

IV.3 Conclusion sur les disparités introduites par les verres ophtalmiques

Nous n’avons pas étudié tous les exemples de corrections des amétropies par des verres ophtalmiques unifocaux, car il existe une combinaison de prescriptions entre l’œil droit et l’œil gauche très vaste : d’environ -20 dioptries à +20 dioptries pour la sphère ; d’environ -6,00 dioptries à +6,00 dioptries pour le cylindre, avec des axes compris entre 0 et 180° ; à cela s’ajoute les paramètres de montage (galbe, angle pantoscopique, etc.) ; les deux yeux pouvant avoir des corrections différentes (anisométropie jusqu’à 5 dioptries environ). Pour simplifier l’analyse, nous avons choisi des exemples relativement caractéristiques donnant un premier aperçu des patterns de disparités binoculaires introduits par les verres ophtalmiques. Ces exemples montrent que les disparités horizontales, en termes de gradient, peuvent être inférieures aux seuils de tolérance, voire même aux seuils justes discriminables, mais peuvent également s’en approcher. De plus, pour des corrections plus importantes les disparités horizontales peuvent être supérieures aux seuils, en particulier pour les verres positifs supérieurs à 8,00 dioptries. Par ailleurs, pour les disparités verticales, ce n’est pas tant leur valeur qui compte mais leur signe par rapport aux disparités horizontales, sachant que, plus leur valeur est élevée, plus l’effet est renforcé. On observe ainsi que les disparités horizontales et verticales sont congruentes pour les verres sphériques isométriques ou les verres cylindriques directs ou inverses, ses deux composantes indiquent donc une profondeur par rapport au plan de fixation dans la même direction. Par contre, pour certaines corrections, les disparités horizontales, qui peuvent être plus importantes, sont combinées avec des disparités

verticales en conflit, permettant de « contrarier » les effets tridimensionnels de la disparité horizontale. C’est donc le cas idéal, puisque les disparités horizontales associées avec des disparités verticales en conflit seraientplus facilement tolérées.

Notons que les disparités horizontales comme verticales sont relativement faibles au niveau du champ visuel central et elles augmentent vers la périphérie. La présence de disparités verticales, notamment, pourrait entraîner des problèmes de fusion des disparités. Mais la répartition des disparités, avec l’augmentation des aires fusionnelles de Panum vers la périphérie, devrait permettre la fusion, à moins d’une augmentation très importantes comme c’est le cas par exemple pour l’anisométropie. D’une manière générale, les disparités dans le champ visuel doivent être fusionnées, mais il ne serait pas surprenant que dans les cas particulier, la fusion soit difficile, voire impossible. Si la fusion n’est pas possible, le système visuel décidera de supprimer l’image d’un œil pour éviter la diplopie.

D’autre part, on pourrait imaginer que les porteurs de fortes corrections en permanence, s’habituent aux disparités introduites, mais de ce fait modifient leurs seuils de détection d’une déformation de surface. Les mêmes expériences réalisées sur des observateurs habituellement porteurs de fortes corrections pour mettre en évidence des seuils plus élevés globalement que les seuils des présentes expériences.

V Discussion générale et conclusion sur le rôle des disparités

verticales

Lors de la première expérience introduisant des disparités verticales, nous avons observé que si les disparités verticales sont calculées pour une forme obtenue avec des disparités horizontales, elles peuvent améliorer la perception de cette forme quand les deux composantes de disparité sont congruentes (calculées pour la même forme). Par contre, si les disparités verticales sont en conflit avec les disparités horizontales (calculées pour la forme opposée), elles peuvent détériorer la perception de la forme obtenue par les disparités horizontales.

La seconde expérience a permis d’ajouter que la perception de la déformation produite par des disparités horizontales peut être améliorée avec des disparités verticales correspondant à la même forme placée du même côté du plan de fixation (en profondeur). Et d’autre part, elle peut être détériorée par des disparités verticales correspondant à la même forme placée de l’autre côté du plan de fixation.

Dans le premier cas, nous avons créé un conflit complet entre les disparités horizontales et les disparités verticales, puisque les formes utilisées pour le calcul des unes et des autres étaient complètement opposées par rapport au plan de fixation : formes convexe/concave en miroir avec la zone centrale dans le plan de fixation. Le conflit portait sur la forme et sur la profondeur périphérique. Dans le second cas, le conflit entre les disparités

horizontales et les disparités verticales n’avait plus lieu sur la forme, la forme était exactement la même, soit concave soit convexe pour le calcul des deux composantes de la disparité. Par contre, la profondeur était différente pour toute la figure. Il s’agissait uniquement d’un conflit de profondeur par rapport au plan de fixation (en avant ou en arrière).

Les résultats de la première expérience ont mis en évidence le fait que la perception de la déformation du plan se faisait à partir des disparités horizontales. Dans les cas de conflit de forme entre les deux composantes de la disparité, les réponses des observateurs correspondaient à la forme produite par les disparités horizontales. Un observateur a indiqué sa sensibilité aux disparités verticales par la difficulté dans certains cas de répondre sur la concavité/convexité complète du plan. D’après la description de cet observateur, l’influence des disparités verticales se situait en grande périphérie du stimulus. Aussi peut-on dire que l’information sur la forme tridimensionnelle, sur l’ensemble du champ visuel, est donnée par les disparités horizontales. Ce sont les disparités horizontales qui créent la perception de relief. Mais les disparités verticales peuvent interagir avec les disparités horizontales sur la perception de profondeur pour des grandes excentricités.

Dans ces deux expériences, nous avons observé que les disparités verticales facilitent la perception tridimensionnelle de la déformation produite par les disparités horizontales soit quand elles correspondent exactement à la même forme tridimensionnelle et au même plan de profondeur, soit quand elles correspondent à la même forme tridimensionnelle mais dans un plan de profondeur de même direction (avant / arrière) par rapport au plan de fixation. Les disparités verticales améliorent la perception du relief produit par les disparités horizontales quand celles-ci sont de même signe de profondeur par rapport au plan de fixation.

Enfin, la dernière observation est que les disparités verticales peuvent diminuer la sensibilité à une déformation induite par les disparités horizontales quand ces deux indices de disparité sont en conflit au niveau du plan de profondeur de la forme tridimensionnelle de chacun d’eux par rapport au plan de fixation. Dans ce cas, les disparités verticales détériorent la perception du relief produit par les disparités horizontales quand elles indiquent un sens de profondeur opposé par rapport au plan de fixation à celui des disparités horizontales.

De plus, les observateurs ont indiqué, lors de l’expérience avec les disparités horizontales seules (Chapitre 4), que leur perception de la déformation était plutôt le centre que la périphérie du stimulus qui « se détachait » du plan de l’écran (avançait ou s’éloignait par rapport à eux). Or, les disparités horizontales étaient appliquées de telle sorte qu’elles soient plus importantes en périphérie et donc que la modification de profondeur se produise au niveau de la périphérie. Le disque central étant de disparité horizontale ajoutée nulle, il devait théoriquement être perçu dans le plan de l’écran. Cette perception erronée du plan exact de profondeur de la forme par les disparités horizontales seules nous indique que les disparités horizontales permettent la perception tridimensionnelle des formes, mais peuvent se

tromper quant à la position de cette forme en profondeur. Sans éléments permettant de localiser le plan de convergence des yeux et avec des disparités horizontales périphériques, le système visuel n’a pas une indication précise du plan de convergence réel et donc de la convergence des yeux. Par contre, par les disparités verticales, le système visuel ne définit pas une forme précise mais un sens de profondeur par rapport au plan de fixation.

L’expérience sur la combinaison des deux composantes de la disparité indiquant des plans de profondeur différente nous permet de penser que les disparités verticales, sur l’ensemble du champ visuel, donnent une indication sur le plan de profondeur de la forme tridimensionnelle. En effet, si les disparités verticales correspondent à un plan de profondeur plus éloigné du plan de fixation que celui des disparités horizontales, elles accentuent la profondeur en périphérie du stimulus, augmentant la déformation et la rendant plus rapidement perceptible. C’est pourquoi les seuils sont les plus faibles pour des disparités verticales d’un plan de profondeur de même direction mais plus éloigné du plan de fixation. Ce n’est donc pas la forme tridimensionnelle (concave / convexe) qui produit le conflit, mais c’est la répartition des disparités verticales périphériques et leur signe, en termes de profondeur par rapport au plan de fixation.

D’après nos deux hypothèses initiales, les disparités verticales ne sont pas utilisées dans la perception des formes tridimensionnelles. Mais, en grande périphérie, elles peuvent modifier sensiblement la forme tridimensionnelle, en particulier pour des individus sensibles aux disparités verticales. Par contre, elles serviraient plus particulièrement à évaluer la distance de fixation.

Les disparités horizontales et verticales auraient donc chacune un rôle bien précis dans la perception de la profondeur sur l’ensemble du champ visuel : les disparités horizontales permettraient de définir, dans le champ visuel, une forme tridimensionnelle ; les disparités verticales seraient traitées de façon plus globale, elles indiquent au système visuel la distance en profondeur par rapport au plan de fixation. En d’autres termes, les disparités verticales sont un indice de la distance de l’observateur par rapport à la scène tridimensionnelle, et plus précisément de la position des yeux de l’observateur par rapport aux objets.

Dans la perception de la profondeur sur l’ensemble du champ visuel, les disparités horizontales permettent donc de percevoir la forme 3D et les disparités verticales viennent définir la distance en profondeur de cette forme par rapport au plan de fixation et donc par rapport à l’observateur. En association avec l’indice de vergence qui donne l’angle des axes visuels, donc le plan de fixation, l’indice de disparité verticale précise la géométrie des yeux. L’indice de vergence des yeux est donné en partie par les muscles extra-oculaires et la décharge corollaire (Bishop, 1994 ; cf. Chapitre 1).

Enfin, ces expériences semblent montrer également que le traitement des disparités verticales, en interaction avec des disparités horizontales, dans le champ visuel très périphérique pouvaient être local : les disparités verticales peuvent diminuer la perception de profondeur périphérique induite par les disparités horizontales quand leurs signes sont opposés, en particulier chez des observateurs sensibles aux disparités verticales. Cette première conclusion vient renforcer les précédents résultats de Bishop (1996) qui conclut que des manipulations de la disparité verticale peuvent produire des effets locaux sur la profondeur. De même, Matthews et al. (2003) et Ito (2005) suggèrent que les disparités verticales peuvent s’ajouter localement aux disparités horizontales. Par notre observateur particulièrement sensible aux disparités verticales, cet effet local a été mis en évidence uniquement en grande périphérie du champ visuel.

Mais le traitement des disparités verticales est principalement global : des disparités verticales dans tout le champ visuel périphérique donnent une indication de la position en profondeur par rapport à l’observateur d’une forme tridimensionnelle définie par des disparités horizontales. Plusieurs auteurs ont précédemment précisé que les disparités verticales, présentes sur l’ensemble du champ visuel, donnent des informations sur la distance absolue d’une surface (Gillam et Lawergren, 1983 ; Rogers et Bradshaw, 1993 ; Duke et Howard, 2005). L’indication de position de la forme ou d’une surface par rapport à l’observateur correspond à une indication de distance absolue. Nous avons également proposé que les disparités verticales indiquent à l’observateur la position d’une forme, ou d’une surface, par rapport au plan de fixation, il ne s’agit pas de distance relative par rapport au plan de fixation, puisque ce dernier n’est pas nécessairement matérialisé. Le plan de fixation est un référentiel de fixation pour l’observateur, il marque le plan de convergence des yeux. Comme pour la classification des disparités horizontales en disparité absolue ou relative, la distance absolue peut être considérée comme la distance d’un objet par rapport au plan de fixation (correspondant au point de fixation pour les disparités). La distance relative est, elle, la distance de deux surfaces entre elles, indépendamment du plan de fixation. Les disparités verticales indiquent donc la distance absolue d’une surface, ou d’une forme tridimensionnelle.