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The influence of low-level visuomotor factors versus high-level cognitive factors on object viewing

• Auteur / Autrice : Lotje Van der Linden
• Direction : Françoise Vitu-Thibault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie
• Date : Soutenance le 20/02/2018
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Cognition, Langage et Education (Aix-en-Provence ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de psychologie cognitive (Aix-Marseille ; 2012-2024)
• Jury : Président / Présidente : Simon Thorpe
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anna Montagnini
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Brysbaert, Muriel Boucart

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acuité visuelle

Oeil -- Mouvements

Visualisation

Mots clés libres

Saccades

Refixations

Visualisation d’objets

Position préférée de regard

Position optimale de regard

Position optimale inversée

Décours temporel

Sélection orientée vers l’objet

Saillance

Moyennage saccadique

Colliculus supérieur

Lecteur

Modèles de guidage oculaire

Saccades

Refixations

Object viewing

Preferred-Viewing location (PVL)

Optimal-Viewing position (OVP)

Inverted OVP (I-OVP)

Time course

Object-Based selection

Saliency

Saccadic averaging

Superior colliculus

Reading

Models of eye guidance

Résumé

La fovéa est la seule zone de la rétine où l’acuité visuelle est maximale. Les mécanismes qui visent à déterminer à quels endroits vont avoir lieu les prochaines fixations restent débattus. Certains auteurs suggèrent que les yeux sont principalement attirés par les zones les plus saillantes de la scène. D’autres suggèrent qu’ils sont orientés vers les objets. Les propriétés du système oculomoteur contraignent également les mouvements oculaires. L’objectif de cette thèse était de départager ces différents points de vue en examinant la contribution respective et le décours temporel des facteurs visuo-moteurs de bas niveau et des facteurs cognitifs de plus haut niveau dans la détermination des mouvements oculaires. Nous nous sommes focalisés sur trois phénomènes comportementaux clés : la tendance à bouger les yeux à proximité du centre des objets (Prefered-Viewing Location), les répercussions qu’ont ces positions d’atterrissage sur les durées initiales des fixations (Inverted Optimal-Viewing-Position) et les probabilités de refixation (Optimal-Viewing-Position). Nous avons observé que ces trois effets émergeaient, et ce, quel que soit le type de stimulus testé: des objets, des mots ou des objets sans signification. Cela suggère que ces effets reflètent les propriétés de bas niveau des systèmes visuel et oculomoteur. Par ailleurs, nous avons observé que l’endroit où les yeux atterrissaient au sein de l’objet était également influencé au fil du temps par les traitements de plus haut-niveau des propriétés du stimulus. Les saccades initiées plus tardivement atterrissaient plus proches de la zone la plus informative de l’objet.

High-quality vision is restricted to the fovea - a small region at the center of gaze. The mechanisms that determine which locations in a scene are selected for fixation remain debated. Some suggest that eye movements are mainly driven by the salient features in a scene. Others suggest that eye guidance is object based. The properties of the oculomotor system also strongly constrain eye behavior, but these have been neglected in most existing models. The purpose of this thesis was to disentangle between these different views, by investigating how low-level visuomotor factors versus higher-level cognitive factors contribute to eye movements towards and within isolated objects, and with which time course. We focused on three viewing-position effects: the tendency to move the eyes near the centers of objects (the PVL effect), and the repercussions these initial landing positions have on initial fixation durations (the I-OVP effect) and refixation probabilities (the OVP effect). We found that these three viewing-position effects emerged, and were comparable, in all stimulus types that we tested in this thesis: objects, words and even meaningless non-objects. This suggests that the effects reflect low-level properties of the visual and oculomotor systems. Furthermore, we found that where the eye moved within objects became influenced by ongoing processing of higher-level stimulus properties (e.g., object affordances) over time. Later- compared to early-triggered initial saccades, and even more so within-object refixations, were biased towards the most informative part of the objects, and away from their center of gravity.