Question de psychophysique

[invitec1411666]

Bonjour,

En Psychophysique, il existe la loi de Weber-Fechner qui affirme que la sensation perçue S, physiologique, peut s'écrire en fonction de l'intensité I de la stimulation :

S = k * log( I )

- S peut-être une sensation sonore, visuelle, de toucher etc.. (donc c'est une grandeur "cognitive" et non pas une grandeur physique mesurable à proprement parler)
- I est alors l'intensité "physique" de la stimulation.
- log une fonction logarithmique

Mais il existe aussi la loi de puissance de Stevens (cf Wikipédia) qui relie la sensation perçue S et l'intensité I de la stimulation :

S = k * I^a

Bon. Je suis un peu nul en maths, j'avoue. Y'a t-il équivalence entre les deux écritures ?
(Peut-on toujours écrire une relation d'équivalence mathématique de type : k * log I = k' * I^a ?)


P.S. :Je suis tout à fait d'accord avec Weber-Fechner; je ne connaissais pas la loi de Stevens, mais ainsi écrite dans Wikipédia, ça me semblait louche.

Merci.
-----

[invite6754323456711]

En Psychophysique, il existe la loi de Weber-Fechner qui affirme que la sensation perçue S, physiologique, peut s'écrire en fonction de l'intensité I de la stimulation :

S = k * log( I )

Il y a beaucoup de raccourci. Il faut leur dire de lire Wikipédia pour nous faire faire des économies financières.

Patrick

[invite6dffde4c]

Bonjour.
D'un point de vue mathématique les deux relations ne sont pas du tout équivalentes.
Mais, comme vous le dites, la sensation n'est pas une grandeur physique. Alors, la mettre dans une formule c'est un peu olé-olé.
Au revoir.

[invite3a94e445]

Bonjour,

En Psychophysique, il existe la loi de Weber-Fechner qui affirme que la sensation perçue S, physiologique, peut s'écrire en fonction de l'intensité I de la stimulation :

S = k * log( I )

- S peut-être une sensation sonore, visuelle, de toucher etc.. (donc c'est une grandeur "cognitive" et non pas une grandeur physique mesurable à proprement parler)
- I est alors l'intensité "physique" de la stimulation.
- log une fonction logarithmique

Mais il existe aussi la loi de puissance de Stevens (cf Wikipédia) qui relie la sensation perçue S et l'intensité I de la stimulation :

S = k * I^a

Bon. Je suis un peu nul en maths, j'avoue. Y'a t-il équivalence entre les deux écritures ?
(Peut-on toujours écrire une relation d'équivalence mathématique de type : k * log I = k' * I^a ?)


P.S. :Je suis tout à fait d'accord avec Weber-Fechner; je ne connaissais pas la loi de Stevens, mais ainsi écrite dans Wikipédia, ça me semblait louche.

Merci.

Bonjour,

Non, il n'y a pas d'équivalence entre les deux écritures.
La première considère l'état émotionnel comme permanent et non comme variable avec une fonction primaire d'un homme, d'une femme, d'un d'enfant et avec une fonction secondaire passé, présent, avenir.

La seconde décrit la sensation comme vecteurs de pensées et de mémoires, considérant que les traumatismes sont directement liées à l'intensité du choc en négligeant les variations de sensibilité humaines.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec1411666]

Bon, ce que je comprends c'est qu'on parle, là, de " lois " assez générales sur la perception humaine.

Donc, évidemment il ne s'agit pas non plus de principes physiques absolus ; j'imagine qu'il s'agit de lois empiriques établies à partir de tests sur des cobayes humains ...genre, je serais pas étonné qu'il existe une loi empirique, très très précisément établie, qui renvoie la sensation de douleur engendrée par des stimulations fort peu orthodoxes ...brrrr

M'enfin, blague nulle mise à part, on peut quand même écrire des trucs un peu plus précis dans des domaines particuliers;

Par exemple, en acoustique, on peut écrire le Niveau acoustique L, en décibels (dB), en fonction de l'Intensité acoustique I:

L = 10 * log(I/I₀) , où I₀, intensité de référence)

ou sous la forme :

L = 20 * log (P/P₀) , où P c'est la pression acoustique

Euuuh, corrigez moi si je me trompe, mais le niveau acoustique ainsi défini correspond bien au niveau acoustique "perçu" par nous les êtres humains, hein ?
Donc, j'imagine que quand les acousticiens se baladent avec leur sonomètre pour mesurer des pressions acoustiques, et si le sonomètre renvoie des valeurs en décibels, c'est parce que ce dernier calcule les valeurs L = 20 * log (P/P₀) qui correspondent à notre perception humaine de l'amplitude des sons.

Mais revenons à nos moutons.

Je pourrais prendre un autre exemple similaire, en optique, avec l'amplitude de la vision humaine en fonction de l'intensité lumineuse...

Et on voit bien qu'il s'agit d' écritures type loi de Weber-Fechner. (en "logarithme", et non pas en "exponentiel")

Mais du coup c'est la loi de Stevens, S= k * I^a, que j'ai du mal à piger.

Et bon, elle vient des années 1950 cette loi, donc plus récente que celle de Weber et fechner qui nous vient du 19^ème - et bon,c'est pas non plus des lois moyen-âgeuses qu'on aurait renvoyé dans les limbes de la préhistoire des sciences (comme ça a été souvent le cas par le passé) -

Bonjour,

(...)
La seconde (loi de Stevens) décrit la sensation comme vecteurs de pensées et de mémoires, considérant que les traumatismes sont directement liées à l'intensité du choc en négligeant les variations de sensibilité humaines.

Auriez-vous des précisions, où pourrais-je par exemple en savoir plus ?

Parce que, si vous me dites que S est la " sensation comme vecteurs de pensées et de mémoires " et que I est l'Intensité de choc traumatiques" alors la loi de Stevens s'écrit S = k * I^a... vous devez comprendre que pour quelqu'un comme moi, qui n'ai que peu ou prou de notions de psychologie, cela m'est tout à fait incompréhensible.

[invite6dffde4c]

Re.
Oui, pour moi, l'intervention de Aprenti-soudeur n'entre pas dans le domaine de la physique. Ses propos n'on rien à voir avec une science exacte.

Pour ce qui est des sensations acoustiques, le fait qu'on ait choisi les "bel" comme unité n'est pas une preuve que la sensation est effectivement logarithmique.
Mais elle reflète bien la réalité de la non-linéarité des sensations. Mais rien ne permet d'affirmer qu'une sensation non-mesurable par nature suive exactement une loi mathématique donnée.
Pour vous donner une idée des imprécisions des mesures, je vous copie ici les courbes de pression acoustique considérées comme "isosoniques". Regardez les courbes en bleu qui furent considérées comme référence pendant des décennies et les rouges qui sont (par les temps qui courent) considérées comme meilleures.


A+

[invite6754323456711]

Euuuh, corrigez moi si je me trompe, mais le niveau acoustique ainsi défini correspond bien au niveau acoustique "perçu" par nous les êtres humains, hein ?

Si vous continuez vos recherches sur Wiki : Psychoacoustique

Hearing is not a purely mechanical phenomenon of wave propagation, but is also a sensory and perceptual event; in other words, when a person hears something, that something arrives at the ear as a mechanical sound wave traveling through the air, but within the ear it is transformed into neural action potentials. These nerve pulses then travel to the brain where they are perceived. Hence, in many problems in acoustics, such as for audio processing, it is advantageous to take into account not just the mechanics of the environment, but also the fact that both the ear and the brain are involved in a person’s listening experience

Et aussi : http://en.wikipedia.org/wiki/Cogniti...ience_of_music

L'équation logarithmique me semble très réducteur.

Patrick

[invitec1411666]

ah oui, LPFR, il est pas mal du tout votre graphe!

Mais bon, quelque part, ces courbes sont relativement précises, donc, quelque part, cela signifie que 'on est en présence de sensations mesurables plutôt que des sensations non-mesurables

Bon, on va dire relativement mesurables

[Et euuuh, sur votre graphe il n'y'a pas marqué c'est quoi en abscisse Je me doute qu'Il s'agit de la fréquence sonore non ? Parce que ça va de 20 à 20 k, alors je me dis que ça doit être de 20 Hz à 20 kHz , ce qui représente "à peu près" le spectre humain d'audition.

Donc, si je comprends bien ce graph, qui présente des courbes "isosoniques", quand on prends juste une seule courbe:

si un expérimentateur fait écouter un son à un auditeur, et que l'expérimentateur fait varier le son du grave vers l'aigu, alors, pour que l'auditeur perçoive l'intensité du son (donc le niveau acoustique) comme étant constante, l'expérimentateur devra faire varier l'intensité réelle du son en suivant cette courbe.]


Et, Patrick, lorsque vous dites "L'équation logarithmique me semble très réducteur" :Ok! Mais si déjà, déjà j'arrivais à comprendre d'où elle sort cette fichue fonction logarithmique, j'aurais fait un grand pas !!!

D'ailleurs, à ce propos, je me demandais... le "limaçon" de l'oreille interne étant enroulé en forme de spirale logarithmique... Et j'avais cru comprendre que le limaçon c'était justement le truc "vibrant" entre les fréquence de 20 Hz et 20 kHz:
La fonction logarithmique de l'audition humaine viendrait-il de l'enroulement en spirale logarithmique, ou ça n'a rien à voir ?

[invite3a94e445]

Parce que, si vous me dites que S est la " sensation comme vecteurs de pensées et de mémoires " et que I est l'Intensité de choc traumatiques" alors la loi de Stevens s'écrit S = k * I^a... vous devez comprendre que pour quelqu'un comme moi, qui n'ai que peu ou prou de notions de psychologie, cela m'est tout à fait incompréhensible.

C'est la seconde formule qui met en relation I comme étant l'intensité du choc traumatique. Je trouve le raisonnement de la formule un peu limité. C'est pour ça que j'ai écrit qu'elle négligeait un tas d'éléments.
Je suppose que tout le monde fait naturellement un peu de psychologie dans la vie courante.

[invite3a94e445]

Re.
Oui, pour moi, l'intervention de Aprenti-soudeur n'entre pas dans le domaine de la physique. Ses propos n'on rien à voir avec une science exacte.

A+

Bonjour,

Ok j’arrête la psychologie de comptoir

[invite6dffde4c]

Re.

ah oui, LPFR, il est pas mal du tout votre graphe!
Mais bon, quelque part, ces courbes sont relativement précises, donc, quelque part, cela signifie que 'on est en présence de sensations mesurables plutôt que des sensations non-mesurables
Bon, on va dire relativement mesurables

Les sensations ne sont pas mesurables car on ne peut que demander aux cobayes s'ils trouvent une sensation plus grande, égale ou plus petite qu'une autre. Et il faut utiliser un tas de cobayes et faire des moyennes.

Et euuuh, sur votre graphe il n'y a pas marqué c'est quoi en abscisse Je me doute qu'Il s'agit de la fréquence sonore non ? Parce que ça va de 20 à 20 k, alors je me dis que ça doit être de 20 Hz à 20 kHz , ce qui représente "à peu près" le spectre humain d'audition.

Oui. En horizontal c'est la fréquence. Et ces courbes sont le résultat des faire des moyennes entre cobayes.

Donc, si je comprends bien ce graph, qui présente des courbes "isosoniques", quand on prends juste une seule courbe:

Une seule courbe représente la pression sonore qu'il faut subir à chaque fréquence pour ressentir le même niveau de son.

si un expérimentateur fait écouter un son à un auditeur, et que l'expérimentateur fait varier le son du grave vers l'aigu, alors, pour que l'auditeur perçoive l'intensité du son (donc le niveau acoustique) comme étant constante, l'expérimentateur devra faire varier l'intensité réelle du son en suivant cette courbe.]

Oui. C'est exactement ça. Mais vous voyez comment dire que deux sons de fréquence différente sont du même volume est subjectif. Ce n'est pas mesurable.

Et, Patrick, lorsque vous dites "L'équation logarithmique me semble très réducteur" :Ok! Mais si déjà, déjà j'arrivais à comprendre d'où elle sort cette fichue fonction logarithmique, j'aurais fait un grand pas.

Cela veut dire que pour avoir une sensation subjectivement deux fois plus forte il faut multiplier la puissance sonore par 10. Mais c'est, évidement de l'à peu près.

D'ailleurs, à ce propos, je me demandais... le "limaçon" de l'oreille interne étant enroulé en forme de spirale logarithmique... Et j'avais cru comprendre que le limaçon c'était justement le truc "vibrant" entre les fréquence de 20 Hz et 20 kHz:
La fonction logarithmique de l'audition humaine viendrait-il de l'enroulement en spirale logarithmique, ou ça n'a rien à voir ?

Non, certainement pas. La position dans la spirale a à voir avec la fréquence. Pas avec le volume.
A+

[invite6dffde4c]

Re.

Et, Patrick, lorsque vous dites "L'équation logarithmique me semble très réducteur" :Ok! Mais si déjà, déjà j'arrivais à comprendre d'où elle sort cette fichue fonction logarithmique, j'aurais fait un grand pas.

Je ré-rédige:
Cela veut dire que chaque fois que vous multipliez la puissance sonore par un facteur donné, la sensation s'accroit d'une même valeur. (S'accroit, elle n'est pas multipliée, mais incrémentée).
A+

[invite6754323456711]

Mais si déjà, déjà j'arrivais à comprendre d'où elle sort cette fichue fonction logarithmique, j'aurais fait un grand pas !!!

Une réponse probable : appareillage manipulant des données dont la forme mathématique semble constituer un gage de sérieux, quand bien même il est comparer des concepts de nature très différentes. Ensuite pour donner du sens il ne reste plus qu'a appeler le paramètre S "entropie sensorielle" et le tour est dans le sac.

Patrick

[phuphus]

Bonsoir,

les lois de Weber-Fechner et de Stevens sont des approximations grossières qui permettent de mettre le doigt dans l'engrenage, mais qui doivent ensuite être jetées.

Pour reprendre l'exemple du volume sonore subjectif, il porte le nom de "sonie", et son évaluation est bien plus complexe qu'une loi de Weber-Fechner. Le tout est ensuite de savoir ce que l'on veut en faire. Pour certaines applications, un modèle simpliste de sonie comme les dBA (décibels calculés sur le signal filtré avec l'inverse de la courbe d'isosonie pour 40dB à 1kHz) fait parfaitement l'affaire, pour d'autres il faudra faire appel à la sonie de Zwicker, pour d'autres encore les modèles restent à créer et à part avec des résultats de tests en psychologie expérimentale (les fameux cobayes + moyenne dont parle LPFR) on est un peu le bec dans l'eau.

La psychophysique est un regroupement de domaines ayant trait à chacun de nos sens. Je connais très bien la psychoacoustique, un peu le visuel, vaguement le goût, et je n'ai pas connaissance de lois ou modèles communs entre ces sens. Il faudra que tu les abordes chacun dans leur coin.

Je trouve l'article français de Wikipédia sur la psychophysique assez réducteur, dans le sens où ils n'évoquent la psychologie expérimentale que pour des tâches basiques de détection de seuil (du coup, on se demande comment obtenir des courbes d'isosonie avec de telles méthodes...). J'ai eu l'occasion de travailler sur la sportivité des sons de moteurs automobiles, et là les outils vont beaucoup plus loin. De même, la psychophysique n'est pas une branche de la psychologie expérimentale, elle en utilise simplement les méthodes.

Quel est ton but au juste ?

[invite6754323456711]

Pour Quel but ?

Un domaine d'usage potentiel dans le domaine des systèmes d'informations pour construire une "métrique" de QoE

Patrick

[invitec1411666]

Bonsoir,

Quel est ton but au juste ?

Mon but est simplement de comprendre

Sur quoi vous me répondriez sûrement: " mais tu veux comprendre quoi exactement?"
Et sur quoi je vous répondrai : "Bah, c'est la question que je me pose !"

En fait, j'ai tellement de questions sur le sujet que je ne saurais même pas par où commencer!

Mais par exemple : Patrick a fait une remarque, quelque peu sarcastique , certes, mais que je trouvais fort pertinente, à propos d'"entropie sensorielle".

Peut-on se permettre d'évoquer cette terminologie sur le sujet de la perception humaine ?

Alors vous allez me dire, l'entropie, c'est "^subjectif !" Alors qu'est ce-qu'on gagne à passer d'un référentiel purement "cognitif" à un référentiel purement "subjectif "?

Et la remarque de Patrick sur l"'entropie sensorielle" me faisait penser à cette anecdote qu'on raconte souvent à propos de la découverte des formules mathématiques "entropiques" par Claude Shannon dans les années 50 ;

Ce dernier, qui travaillait en tant qu'ingénieur sur la perte en informations dans les réseaux de télécommunication, ne savait pas quel nom donner à ses formules mathématiques. IL serait allé voir un ami mathématicien qui lui aurait suggéré d'appeler sa fonction mathématique "entropie ", d'une part parce qu'elle avait la même tête que l'entropie déjà connu (de Boltzmann) et d'autre part (c'est ironique, j'imagine) Shannon aurait été difficilement pris à défaut sur la notion d"entropie" que personne ne comprenait vraiment...

En tout cas, ce que je comprends sur l'entropie de Shannon c'et que ça concerne l'information, la perte d'information, ce qui permets, entre autre, d'évaluer le maximum d'information qu'on peut transmettre sur un réseau par exemple.

Concrètement, je suis pas un expert, mais j'imagine que l'oreille ou les yeux des animaux de notre belle planète sont foutus de telle façon à capter un maximum d'information.

Et comme il semblerait que les algorithmes mathématiques de la perception humaine, même s'ils sont assez grossiers, ressemblent à ceux de l'entropie, la tentation d'associer les deux est grandes!

Peut-on émettre l'hypothèse que, par exemple, les intervalles musicaux (les octaves, les quintes, tierces etc..) ou encore les couleurs (rouge, bleu...) aient une signification entropique ?

Est-ce que mathématiquement, on pourrait, en théorie, " shannoniser " tout ça en donnant aux intervalles musicaux ou aux couleurs des fonctions de répartitions f_i qui feraient apparaître une fonction "d'entropie sensorielle" de type S = somme des [ f_i * log f_i ] ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Essayons de rester dans le scientifique et dans la physique.
Si on part dans la poésie, je ferme la discussion.

Et je vous rappelle que dans ce forum on n'accepte pas de discuter sur les théories personnelles.
Alors, pour l'entropie, restons aux deux définitions en physique, la thermodynamique et la statistique.

Pour la modération.

[phuphus]

Bonjour,

comme je l'ai déjà dit, pour ma part je vois la psychophysique comme un simple patchwork de disciplines dédiées à chaque sens. Il existe peut-être des lois plus générales regroupées sous le terme de psychophysique, mais si c'est le cas je n'en ai pas connaissance. Donc mon conseil, c'est d'adopter une démarche "du particulier au général" : commence par t'intéresser à des perceptions élémentaires bien connues, pour ensuite comprendre cela plus globalement.

Ce que je considère comme l'exemple emblématique, c'est la tonie, car directement reliée à la constitution de notre oreille interne. Tu peux commencer par lire mon intervention suivante (fais une recherche de "tonie" sur la page, mon intervention est longue) :

http://forums.futura-sciences.com/ph...rences.html#11

Deux autres exemple que j'aime bien, l'histoire du "sucré-salé-acide-amer" en parallèle avec les travaux de Helmholtz sur les couleurs :

http://forums.futura-sciences.com/de...4-saveurs.html