Corr´ elation (ACP) des composantes de la MDS avec les param` etres

L’analyse en composantes principales (ACP) entre les dimensions de l’espace de per-ception de la rugosit´e de surface (figures 4.8 et 4.9) et les param`etres de rugosit´e a ´et´e utilis´ee afin de d´eterminer la signification des dimensions de l’espace euclidien et d’expli-quer ainsi les dissimilarit´es (distances) observ´ees entre les ´echantillons.

DIM.1

Fig. 4.13 – Projection sur le plan factoriel 1 x 2 des param`etres de rugosit´e et des coordonn´ees des dimensions de la MDS calcul´ees a) sur les plaques de MDF ponc´ees, b) sur les plaques de bois ponc´es

4.2.2.1 MDF ponc´es

L’ACP montre que le lien entre les param`etres de rugosit´e et les dimensions du MDS peut ˆetre d´ecrit par deux facteurs qui expliquent ensemble 85,15 % de la variabilit´e (figure 4.13a). La dimension 1 du MDS est positivement corr´el´ee avec S<sub>al</sub> et S<sub>ds</sub> (d´ecrivant la r´epartition spatiale des altitudes topographiques) et n´egativement corr´el´ee avec S<sub>a</sub> et S<sub>v</sub> (des param`etres qui d´ecrivent l’amplitude des altitudes topographiques). Ce r´esultat confirme la pr´ec´edente observation selon laquelle les sujets percevaient la rugosit´e de surface par ordre croissant de taille des grains de pon¸cage. La dimension 2 est corr´el´ee avec S_tr et peut donc ˆetre interpr´et´ee comme l’isotropie des altitudes topographiques.

MDF120 est proche de MDF220 et MDF320 malgr´e que ces derni`eres soient tr`es lisses. La raison est qu’elle pr´esente une texture isotrope (en raison du probl`eme de pon¸cage) comme MDF220 et MDF320, contrairement aux plaques MDF60 `a MDF100 qui pr´esentent une anisotropie due aux traits g´en´er´es par le pon¸cage.

4.2.2.2 Bois ponc´es

Deux facteurs principaux ont pu ˆetre extraits de l’ACP (figure 4.13b). Avec une iner-tie cumul´ee de 81,49 %, ils expliquent une part importante du nuage de param`etres de rugosit´e et des dimensions du MDS. La premi`ere dimension du MDS est n´egativement corr´el´ee avec le param`etre de rugosit´e S<sub>r1</sub>. Rappelons que S<sub>r1</sub> est la surface portante sup´erieure, c’est-`a-dire le pourcentage de la mati`ere au d´ebut de la zone des 40% de la courbe d’Abbott-Firestone. Ce param`etre repr´esente donc les vall´ees. La dimension 2 est positivement corr´el´ee avec S_al et S_ds et n´egativement corr´el´ee avec S_a, S_{f d} et S_v. Cette seconde dimension a la mˆeme signification que la dimension 1 des MDF ponc´es.

4.2.2.3 Divers mat´eriaux d´eriv´es du bois

Deux composantes principales expliquent ensemble seulement 64,39 % de la variance totale, c’est pourquoi nous avons pris aussi en compte une troisi`eme composante (figure 4.14). On s’aper¸coit `a l’aide de l’ACP que la dimension 1 du MDS est corr´el´ee avec S_al, qui d´efinit la taille de la texture. Une explication de la distinction entre les six mat´eriaux d´eriv´es du bois et les deux «bois naturels» serait donc que ces derniers pr´esentent une texture de plus petite fr´equence correspondant `a des ondulations perceptibles `a la surface cr´e´ees par le rabotage de BM et RET. En effet, les bois ont ´et´e rabot´es et non les autres mat´eriaux. La dimension 2 est corr´el´ee avec S_r1.

4.2.2.4 R´ecapitulatifs et discussions

Dans les ´etudes ant´erieures [7, 42, 90, 102], l’analyse MDS a ´et´e utilis´ee pour d´eterminer l’espace de perception de la texture de surface des mat´eriaux `a travers un tri, un arrange-ment spatial ou un regroupearrange-ment des mat´eriaux qui sont per¸cus comme ´etant proches. Ces analyses int`egrent ainsi divers composantes du toucher telles que la rigidit´e, la temp´erature,

DIM. 1

Fig.4.14 – Projection des param`etres de rugosit´e et des coordonn´ees des dimensions de la MDS calcul´ees sur les plaques des divers mat´eriaux d´eriv´es du bois a) sur le plan factoriel 1 x 2, b) sur le plan factoriel 1 x 3

le collant, etc., y compris la rugosit´e. Dans les travaux de Picard par exemple [90], l’ana-lyse MDS a ´et´e pertinente et a permis de d´eterminer 3 `a 4 dimensions interpr´et´ees comme l’axe doux/rˆeche (Dim.1), ´epais/fin (Dim.2), relief (Dim.3) et duret´e (Dim.4). Hollins [59]

a trouv´e qu’un espace `a trois dimensions permet d’expliquer la variabilit´e de perception de la texture d’une surface, la premi`ere dimension est reli´ee `a la rugosit´e, la deuxi`eme `a la duret´e et la troisi`eme dimension est non expliqu´ee.

Notre travail porte sp´ecifiquement sur la rugosit´e de surface. Notre analyse d´emontre que l’analyse MDS r´ealis´ee `a partir des rangs de classement sensoriel peut ˆetre appliqu´ee pour repr´esenter les ´echantillons dans un espace euclidien de la rugosit´e de surface. L’en-semble des exp´erimentations a montr´e que deux dimensions suffisent `a d´ecrire l’espace de perception tactile de la rugosit´e de surface pour chaque groupe de mat´eriaux ´etudi´e. Mais les significations des dimensions ne sont pas toujours les mˆemes. Ainsi, si on consid`ere tous les ´echantillons ´etudi´es, quatre dimensions ayant diff´erentes significations sont trouv´ees.

Ces dimensions sont :

– une dimension expliqu´ee par les param`etres S_s, S_v, S_al, S_ds. Cette dimension ca-ract´erise «l’intensit´e» de la rugosit´e, int´egrant les informations sur l’amplitude et la densit´e des pics,

– une dimension expliqu´ee par le param`etreS_r1qui caract´erise la fraction de la surface qui consiste en des petits pics au dessus du plan moyen,

– une dimension qui d´efinit la pr´esence«d’ondulations»sur la surface. Cette dimen-sion est expliqu´ee par le param`etre S_al,

– une dimension relative `a«l’isotropie»de la surface, corr´el´ee au param`etre Str. La diff´erence de signification de certaines dimensions pour les trois s´eries de mat´eriaux

´

etudi´ees confirme l’int´erˆet d’avoir pris en compte diff´erents types de mat´eriaux (les ponc´es et les non ponc´es) afin de connaˆıtre les dimensions de l’espace de perception de la rugosit´e tactile pour une application sur le mat´eriau bois de pin maritime et ses d´eriv´es. Cette

analyse MDS constitue un compl´ement int´eressant des analyses de r´egression lin´eaire entre les rangs moyens tactiles et les param`etres de rugosit´e. En effet, la r´egression simple n’a pas permis de d´efinir des param`etres explicatifs des classements de rugosit´e sur le groupe des mat´eriaux d´eriv´es du bois, pourtant l’analyse MDS a montr´e qu’il existe un lien avec Sr1

etS_al. Par ailleurs, l’analyse MDS a permis de prendre en compte la multidimensionnalit´e de la perception tactile de la rugosit´e de surface. En effet, en plus de la perception de l’amplitude des altitudes topographiques (successions de pics et de vall´ees), l’analyse MDS a permis de souligner que les sujets ont aussi per¸cu d’autres ph´enom`enes qu’ils tiennent compte dans leur classement, comme :

– la pr´esence ou non d’une direction privil´egi´ee de la texture (isotropie de la surface), cas observ´e sur les MDF ponc´es,

– la pr´esence d’ondulations sur la surface, cas observ´e sur les divers mat´eriaux d´eriv´es du bois,

– le pourcentage des mati`eres dans la zone des vall´ees, cas observ´e sur les bois ponc´es et les divers mat´eriaux d´eriv´es du bois.

Ces observations peuvent ˆetre crois´ees aux r´esultats obtenus avec le relev´e des descrip-teurs du toucher et permettent de confirmer la perception de la r´epartition spatiale des altitudes rugosim´etriques par les sujets. Ce constat est en accord avec les r´esultats relev´es dans la litt´erature [60] comme quoi : ce sont les stimulations spatiales et vibrationnelles qui contribuent `a la perception de la texture au toucher.