Conditions photométriques de visibilité des objets et de leur détection sur écran

par Nathalie Castel

Thèse de doctorat en Psychologie

Sous la direction de Michel Moscato.

Soutenue en 1999

à Rouen .


  • Résumé

    La visibilite des objets et leur detection sur ecran est un domaine essentiel pour etudier l'ergonomie des systemes de visualisation. Connaitre les liens entre facteurs physiques des systemes et performances de detection des sujets contribue a ameliorer la qualite et le cout des dispositifs utilises pour simuler des taches ou les facteurs visuels sont preponderants. Apres analyse des facteurs principaux (perceptifs et physiques), la presente these propose d'etudier la detection de cibles sous l'hypothese selon laquelle un modele d'analyse photometrique, fonde sur la fonction transfert de modulation (ftm) de systemes de visualisation, permet de predire les performances des sujets. Deux series d'experiences ont ete realisees, utilisant un paradigme de photo, simulation pour l'une et un paradigme de video-simulation de taches de detection pour l'autre. Les resultats obtenus dans la situation de photo-simulation montrent que la distance a laquelle la courbe ftm se stabilise peut predire la valeur liminaire de detection d'une cible par des sujets ayant une bonne experience en matiere de detection de cibles. Les donnees rapportees verifient l'hypothese, excepte dans le cas ou les cibles sont des leurres. Pour ces derniers, les caracteristiques de leur signature photometrique permet a des sujets entraines de les reconnaitre et les identifier bien avant que la detection des autres cibles. L'etude de la ftm du dispositif de video-simulation a ete realisee en utilisant des mires alternant des barres noires et des barres blanches selon une variation sinusoidale des frequences spatiales. Les donnees revelent un meilleur transfert en direction horizontale. Cette variation inter-directionnelle se retrouve dans les reponses des sujets, notamment dans les hautes et moyennes frequences. L'utilisation des mires a conduit a elaborer un modele theorique visant a predire les distances de detection d'un vehicule a geometrie connue. Les resultats des sujets confirment les predictions issues du modele. Les donnees montrent que la ftm est une base d'etude de la detection satisfaisante. Elles sont discutees dans la derniere partie de la these par rapport a d'autres modeles (criteres de johnson et theorie de la detection du signal). Les limites d'un modele fonde sur la ftm sont abordees en conclusion.

  • Titre traduit

    Photometric conditions for legibility and detection of objects in visual displays


  • Résumé

    Object visibility and detection are important issues, particularly for visual displays ergonomic guidelines. A better knowledge of the relationships betweeen displays physical factors and detection performance can contribute to improve quality and cost of the devices used to simulate tasks where visual factors are essential. After a review of the factors (perceptive and physical), the work suggests that target detection performance can be predicted using a photometric model based on the modulation transfer function (mtf) of the device. Two types of experiments have been designed to verify this hypothesis: the first one with a photo-simulation paradigm and the second with a video-simulation paradigm. In both cases two aspects are developped: a physical analysis of the visual device mtf characteristics and a study of the human detection responses. The results obtained in the photo-simulation experiment show that the distance at which the mtf curve stabilizes can be considered as a predictor of the liminar value, performed by subjects who are already skilled in target detection and acquisition. The reported data confirm the hypothesis except when targets are decoys. In this case, it is argued that their photometric signatures constitue sufficient cues that permit trained subjects to recognize and identify a decoy well before detecting the other targets. The mtf features of the video-simulation device have been measured using sinewave grating charts, composed of black and white bars with various contrasts, directions and spatial frequencies. The photometric data point out that the modulation transfer is much better in the horizontal direction than in the vertical direction. This inter-directional variation is also observed in the subjects' responses, notably in the range of the middle and high frequencies. Using such grating charts has led to propose a theorical model that permits to predict the distance at which a target can be detected. The subjects' responses confirm the predictions outcomed from this model. The experimental data show that mtf is a satisfactory reference to predict target detection performance. In the last part of the thesis, these data are discussed with regard to other models (johnson criteria and signal detection theory). Finally, conclusions are drawn on the limits of a model based on mtf.

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Informations

  • Détails : 1 vol., 209 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 131 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section lettres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : S5900
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