Médiane JND Population
Taille Moyenne CI95%in f CI95%sup Moyenne CI95%in f CI95%sup Médiane JND
A1 φe 44.92 43.28 45.37 3.5295 3.167 3.891 45.6 10.36 .908 .877 .933 — — — .907 — A2 φe 39.56 38.33 39.92 3.5298 3.298 3.761 45.6 8.3 .910 .894 .931 — — — .907 — A3 φe 49.91 48.22 51.18 4.2683 3.900 4.636 43.8 9.17 .917 .894 .937 — — — .916 —
TABLE3.3 – Médianes et JND moyennées à travers les sujets et valeurs de la régression à travers l’ensemble des résultats de la population. Les intervalles de confiance à 95% sont également présen-tés pour les résultats moyennés à travers les sujets, ils mettent clairement en évidence la consistance de la variabilité intra-sujet, aussi bien au niveau des médianes que des JND.
quatre expériences). Ce résultat va dans le sens des observations réalisées par Athenes et al. (2004); Sallagoïty et al. (2004); Danna et al. (2011) sur l’existence d’une ellipse d’excentricité préférentielle. Dans cette expérience, il était explicitement demandé aux sujets de dessiner l’ellipse qui leur parais-sait la plus prototypique, ce qui n’était pas le cas dans les expériences de Wamain et al. (2011) qui ne s’intéressaient qu’à la production motrice sans contrôle de l’intention des sujets selon un critère particulier, ici la prototypicité de la forme.
Il est cependant nécessaire de pondérer notre conclusion au regard de la variabilité intra-sujet, qui est en effet plus élevée que dans l’expérience 4, cela ne remet pas en cause le fait qu’à l’échelle de la population un prototype semble émerger dont la valeur est proche de .9. Cependant, on peut faire l’hypothèse que la variabilité observée est plus grande en raison de caractéristiques biomécaniques différentes à travers les sujets, cette variabilité avait également été observée dans les expériences de Wamain et al. (2011), qui avaient mis en évidence le caractère idiosyncrasique de l’ellipse préféren-tielle.
Malgré cette pondération, on peut néanmoins affirmer qu’une ellipse d’excentricité proche de .9 semble bien caractériser cette catégorie de forme géométrique au niveau moteur. Les deux premières expériences ont donc montré l’existence d’un prototype géométrique pour l’ellipse aussi bien du point de vue visuel statique que du point de vue moteur. Cependant, notre hypothèse initiale est que le prototype visuel émerge de la dynamique du geste, bien que les deux expériences précédentes semblent le confirmer, mais on ne peut pas encore trancher sur le fait que ce sont les caractéristiques motrices qui ont impacté les caractéristiques visuelles du prototype visuel ou si c’est l’inverse, i.e. que les caractéristiques motrices se soient adaptées aux caractéristiques des ellipses que l’on rencontre le plus dans notre environnement.
3.4 Expérience 6 - Prototype visuel dynamique
Afin d’évaluer le caractère dynamique du prototype de l’ellipse mis en évidence précédemment, et plus spécifiquement si le prototype émerge d’une dynamique motrice, l’expérience 6 vise donc à voir s’il existe un prototype visuel dynamique de l’ellipse et si il a des caractéristiques similaires aux deux situations déjà testées. Ainsi, l’expérience 4 va être reproduite mais cette fois-ci avec des stimuli dynamiques (points lumineux en mouvement) générés à partir du modèle de geste précédent dont
84 Chapitre 3 : Ecouter les sons produits par des mouvements biologiques TABLE3.4 – Amplitudes en cm et périodes en secondes des ellipses dynamiques utilisées dans le test
A1 A2 A3
3 cm 5 cm 10 cm
T1 T2 T3
1.2 s 1.5 s 1.8 s
la dynamique correspond à celle d’un mouvement humain, i.e. respectant la loi en puissance 1/3.
3.4.1 Méthodes
Participants
20 sujets (3 femmes) d’un âge moyen de 32 ans (SD “ 11.42) ont pris part volontairement à ce test. Tous les sujets étaient naïfs au sujet de l’expérience et tous avaient une vision normale ou corrigée. Tous ont donné leur consentement écrit avant de prendre part au test. Aucun des sujets n’a participé aux expériences 4 & 5.
Stimuli
Les stimuli visuels utilisés dans cette expérience sont composés de points lumineux parcou-rant dynamiquement une ellipse à différentes fréquences (point blanc sur fond noir). Différentes tailles et différentes excentricités ont été considérées et générées à partir du modèle de geste pré-senté précédemment. Ces ellipses sont donc définies par :
#
xptq “ A cospωtq
yptq “ A cospωt ` φq (3.8)
avec A l’amplitude, ω “ 2π
T où T est la période du mouvement. L’excentricité de l’ellipse e peut donc être aisément contrôlée en utilisant la relation φ “ 2 arctan?1 ´ e2 mise en évidence précé-demment. Ainsi, l’excentricité de l’ellipse peut être modifiée en manipulant implicitement la phase relative φ. Comme pour l’expérience 4, il est important de noter que l’inclinaison de l’ellipse était toujours orientée de 45 degrés par rapport à l’horizontale. Les tailles choisies sont les mêmes que dans l’expérience 4. Trois ellipses de tailles différentes (A1, A2 et A3) ont été utilisées dans ce test. De plus, trois fréquences de geste (de périodes T1, T2et T3) ont été utilisées. La table 3.4 résume les tailles et périodes utilisées.
Appareillage
Les sujets étaient assis devant un écran DELL 1907fp de résolution 1280 x 1024 et de fréquence de rafraichissement 60 Hz. Les ellipses dynamiques étaient affichées au centre de l’écran et les sujets pouvaient ajuster leurs excentricités par le biais un clavier MIDI AKAI MPK. L’interface de test a été programmée avec le logiciel Max/MSP.
Tâche
La tâche et le protocole d’ajustement utilisés dans cette expérience étaient les mêmes que dans l’expérience 4. Il était demandé aux sujets d’ajuster l’excentricité de l’ellipse dynamique afin de ré-gler celle qui leur paraissait la plus représentative de cette catégorie de formes géométriques. Pour chaque combinaison (taille) x (fréquence), 11 répétitions ont été effectuées avec 11 valeurs initiales pour chaque taille, ces valeurs étant également réparties entre 0 et 1. Le test était donc composé de
3.4 Expérience 6 - Prototype visuel dynamique 85 99 essais, i.e. 3 (tailles) x 3 (fréquences) x {11 valeurs initiales}, présentés selon deux séries pseudo-aléatoires contrebalancées entre les sujets. Les sujets étaient incités à parcourir l’ensemble des possi-bilités à l’aide des flèches les plus grandes puis à encadrer leurs choix avec les flèches les plus petites.
Analyse des données
Pour chaque couple (taille) x (fréquence) et chaque sujet, 11 excentricités finales ont été collectées puis transformée en phase relative à partir de la formule 3.3. Comme pour les deux expériences précédentes, des régressions logistiques ont été réalisées pour chaque sujet et pour la population globale dans le but d’évaluer l’existence et la variabilité des productions et du prototype (s’il en est un) pour chacun des sujets et pour chaque couple (taille) x (fréquence). Des ANOVA à mesures répétées sur les médianes et JND ont été réalisées avec pour facteur la taille et la fréquence. Dans tous les tests, le risque était défini à α “ .05 et les effets significatifs analysés avec des tests post-hoc de Newman-Keuls. De même que dans les deux expériences précédentes, une analyse intra-sujet a été réalisée. La normalité des échantillons a été préalablement vérifiée avec des tests de Lilliefors.
3.4.2 Résultats
La figure 3.6 présente les fonctions de répartitions ajustées par sujet et la fonction de répartition ajustée sur l’ensemble des résultats de toute la population pour chaque couple (taille) x (fréquence). La table 3.5 présente les valeurs moyennes des médianes et JND par taille et fréquence et également les valeurs de la régression à l’échelle de la population globale. Les résultats détaillés sujet par sujet sont présentés dans la table 7.5 en annexe 7.3. Les coefficients des régressions sont significatifs pour chaque sujet et pour la population globale. De plus les corrélations entre les modèles ajustés et les données sont très élevées et toutes significatives (r2ą .9, p ă .001 pour tous les sujets).
0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 .5 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 .5 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 .5 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 .5 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 .5 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 .5 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 .5 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 .5 1 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 0 .5 1 A1 A2 A3 T1 T2 T3 Phase relative Pr o ba b il ité
FIGURE3.6 – Fonctions de répartitions ajustées pour chaque sujet (courbes noires) et à travers
l’en-semble des résultats (courbe rouge) pour l’expérience 6 par taille et par fréquence
Les ANOVA à mesures répétées sur les médianes et JND ne mettent en évidence aucun effet de la taille, ni de la fréquence, ni même d’interaction sur les médianes (Taille : Fp2, 38q “ 0.951, p “ 0.392, Fréquence : Fp2, 38q “ 0.854, p “ 0.432, (Taille) x (Fréquence) : Fp4, 76q “ 0.171, p “ 0.919) et sur le JND (Taille : Fp2, 38q “ 0.603, p “ 0.552, Fréquence : Fp2, 38q “ 0.682, p “ 0.51, (Taille) x (Fréquence) : Fp4, 76q “ 0.682, p “ 0.51). Ce résultat met donc en évidence l’existence d’un prototype
86 Chapitre 3 : Ecouter les sons produits par des mouvements biologiques commun à travers les sujets. Ce prototype a une valeur médiane moyenne proche de .91 (i.e. 45 degrés). L’analyse à l’échelle de la population met en évidence une valeur médiane et JND moyens du même ordre que ceux mis en évidence à l’échelle des sujets (φmed« 45 degrés et JND « 12 degrés).
Médiane JND Population
Taille Fréquence Moyenne CI95%in f CI95%sup Moyenne CI95%in f CI95%sup Médiane JND
A1 T1 φ 45.78 44.03 47.54 12.410 11.281 13.538 45.6 12.41 e .906 .914 .914 — — — .907 — T2 φ 45.06 43.12 46.99 12.589 11.454 13.725 44.8 13.18 e .909 .900 .918 — — — .911 — T3 φ 45.53 43.28 47.77 12.768 11.399 14.136 45.3 12.6 e .908 .896 .917 — — — .910 — A2 T1 φ 45.32 43.26 47.37 11.528 10.490 12.565 45.1 11.92 e .908 .898 .933 — — — .901 — T2 φ 44.42 42.96 45.88 12.877 11.797 13.958 44.2 12.82 e .912 .906 .919 — — — .914 — T3 φ 43.79 41.47 46.10 12.508 11.529 13.487 43.8 13.20 e .915 .904 .925 — — — .916 — A3 T1 φ 44.86 42.38 47.33 12.438 11.545 13.330 44.68 13.31 e .910 .898 .921 — — — .912 — T2 φ 44.34 42.15 46.53 12.303 11.194 13.412 44.19 12.81 e .913 .902 .922 — — — .914 — T3 φ 44.86 42.80 46.91 12.088 11.213 12.963 44.8 12.18 e .910 .900 .920 — — — .911 —
TABLE3.5: Résultats de l’expérience 6 – Moyennes des médianes et JND
3.4.3 Discussion intermédiaire
Dans cette expérience les sujets devaient calibrer l’excentricité d’une ellipse dynamique (i.e. un point lumineux parcourant une trajectoire elliptique) dont la taille et la fréquence du mouvement variaient. Le mouvement était généré à partir d’un modèle de geste qui considère qu’un mouvement graphique elliptique est le résultat du couplage entre deux oscillateurs harmoniques de même fré-quence et de même amplitude, déphasés par une phase relative φ. Les résultats ont mis en évidence l’existence d’un prototype caractérisé par l’excentricité de l’ellipse dessinée indépendamment de la taille de l’ellipse et de la fréquence du mouvement. La valeur médiane moyennée à travers les sujets est de .91, ce prototype est donc cohérent avec celui mis en évidence dans les expériences 4 et 5 (une comparaison détaillée sera effectuée après la présentation des quatre expériences).
3.5 Expérience 7 - Prototype sonore 87