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RÉSUMÉ
La performance visuelle est définie par la précision et la vitesse avec lesquelles un individu effectue une tâche visuelle donnée, dans des conditions spécifiées de vitesse, de charge mentale et d’environnement. Elle est fonction de nombreux facteurs, entre autres le temps d’exposition, le contraste détail/fond, en luminance et en couleur, et la dimension angulaire du détail. Cet article s’articule essentiellement sur les travaux conduits par la CIE (Commission Internationale de l’Eclairage). Les résultats expérimentaux de ces études conduisent soit à tracer la performance visuelle en fonction d’un paramètre (éclairement, luminance d’adaptation, contraste), soit à la comparer à des courbes de sensibilité de contraste de référence déterminées par la CIE.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jean-Jacques DAMELINCOURT : Ingénieur ENSEEIHT - Professeur émérite à l’université Paul-Sabatier (Toulouse)
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Sabrina SOOBHANY : Ingénieur en physique de l’habitat - Chargée d’affaires au bureau d’études BEHI (Toulouse) - Doctorante, université Paul-Sabatier (Toulouse)
INTRODUCTION
La performance visuelle caractérise la précision et la vitesse avec lesquelles un individu effectue une tâche visuelle donnée dans des conditions spécifiées de vitesse, de charge mentale, d’environnement… La mesure de la performance visuelle ne peut guère avoir qu’une signification statistique valable pour un échantillon de population défini. On l’évalue par un taux de réussite d’une tâche visuelle donnée dans des conditions déterminées. Elle dépend de très nombreux facteurs et, en particulier :
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de la luminance moyenne et de l’adaptation de la rétine ;
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du temps d’exposition ;
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du contraste détail/fond, en luminance et en couleur ;
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de la dimension angulaire du détail ;
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de sa position par rapport à l’axe visuel ;
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de sa netteté, de sa forme, de son orientation ;
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de la distribution des luminances dans le champ visuel et du système d’éclairage ;
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de l’histoire de l’individu : éducation visuelle, niveau de formation, motivation, type de travail précédemment accompli ;
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des anomalies temporaires ou permanentes de la vision dont, bien sur, celles résultant de l’âge du sujet…
On trouvera, dans le dossier [E 5 175] des Techniques de l’Ingénieur (base documentaire « Le traitement du signal et ses applications »), les éléments les plus importants concernant la fonction visuelle.
Nous reprendrons dans cet exposé une approche qui s’appuie surtout sur les travaux de la CIE. Bien que malheureusement non achevés, ils sont particulièrement utiles dans la mesure où ils cherchent à séparer les propriétés intrinsèques de la tâche visuelle du résultat global qu’ils entraînent, pour une population donnée, dans des conditions données, en termes de performance visuelle. Ils sont aussi assez facilement transposables pour la compréhension de situations concrètes.
Par leur nature même, les tâches visuelles possèdent, à des degrés variables, une potentialité d’être « lues ». Cette potentialité sera modifiée par l’environnement et par la nature du rayonnement lumineux tombant sur la tâche visuelle.
Par ailleurs, la tâche visuelle ne sera utilisable par l’observateur que dans la mesure où les possibilités visuelles de celui-ci seront suffisantes dans la situation considérée. Ainsi, les nuisances pouvant apparaître dans l’ergorama (un éblouissement, une perturbation des balayages visuels…), devront être éliminées sous peine de nuire gravement à l’accomplissement de la tâche visuelle.
Il faut enfin remarquer que d’autres aspects peuvent être prépondérants dans certaines activités. En conduite automobile par exemple, on devra tenir compte de la vitesse de perception, du champ visuel, de l’appréciation des distances…
Un dernier dossier traitera des relations panorama-ergorama.
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3. Visibilités des tâches visuelles sans et avec luminances intrinsèques
La définition de recommandations puis de normes concernant la possibilité d’effectuer une tâche visuelle a été un souci constant des organismes s’intéressant à l’éclairage. Ces recommandations, bien qu’elles aient été affinées au cours du temps, ont toujours été données, pour des raisons pratiques, en termes d’éclairement. On peut se demander pourquoi cette distorsion par rapport à la réalité du système visuel, sensible à la luminance et non à l’éclairement, a quand même conduit, dans la majorité des cas, à des résultats satisfaisants. La raison en est que, jusque dans les années 1970, la majorité des tâches visuelles ne présentaient pas de luminance intrinsèque. Au contraire, avec la généralisation des consoles de visualisation, le monde industriel a été envahi de tâches visuelles à luminance intrinsèque, ce qui a conduit dans les années 1980 à de très nombreuses réalisations défectueuses.
Il est facile d’illustrer les comportements d’une tâche visuelle sans luminance intrinsèque et d’une tâche visuelle possédant une luminance intrinsèque. Nous ne considérerons tout d’abord pour cela que les paramètres principaux que sont la luminance d’adaptation (que nous confondrons avec la luminance du fond), la luminance du détail et le contraste de luminance.
3.1 Tâches visuelles sans réflexions spéculaires
Dans le cas d’une tâche sans luminance propre, que nous supposerons constituée de matériaux uniquement diffusants, la luminance que perçoit notre système visuel ne résulte que de l’éclairement E sur la tâche. Si ρ dD est le facteur de réflexion diffuse du détail (l’encre d’un texte, par exemple), ρ dF le facteur de réflexion diffuse du fond, le contraste du détail vu sur le fond peut s’écrire :
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