après "perspective et restitution"

iago · Février 03, 2020, 15:26:07

S'il y en a qui veulent se poser un vrai problème compliqué...

Moi qui suis photographe et pianiste, je me pose depuis longtemps une question. Les cônes de la rétine sont sensibles à certaines "longueurs d'onde" de la lumière - en gros, bleu, vert, rouge - et à partir de trois stimuli, le cerveau recrée les "couleurs de l'arc en ciel"... Je ne sais plus qui disait : un ornithorynque a un bec de canard et une queue de castor, mais ce n'est ni un canard, ni un castor. De même, lumière n'est ni une onde, ni une particule... etc... Je ne sais pas si la physique quantique est importante pour la question.

L'oreille interne possède des capteurs sensibles à certaines fréquences sonores - ça, c'est plus simple: c'est une variation de pression transmise par l'air. Première différence avec la lumière, l'oreille est sensible à des vibrations dont la fréquence va de 200 à 20 000 Hz. Enfin, quand on est jeune... Donc, environ 8 "gammes" (200 x 2 puissance huit = 24000) alors que la lumière ne représente qu'une "gamme" (de 400 à 800nm).

La vraie question est : quand je vois sur mon écran de télé des lumières vertes plus des lumières rouges, je vois du jaune - en gros, la "moyenne" des longueurs d'onde émises.
Quand je joue "do + mi" sur mon piano, je n'entends pas la "moyenne" qui serait "ré", j'entends do + mi... Et pareil si je joue 3, 5 ou 10 notes.

Pourquoi?

Il y a une video sur Youtube : https://www.youtube.com/watch?v=FvbNrwjIrNU
mais je ne suis pas trop d'accord... La différence peut venir de la lumière et du son, de l'œil et de l'oreille, ou - plus probablement - de la façon dont le cerveau traite le signal. il doit y avoir un "avantage évolutif"... Mais lequel ?

amusez-vous bien...

Fred_76 · Février 03, 2020, 16:07:46

Le cerveau est capable de distinguer les couleurs en fonction des bâtonnets qui ne sont sensibles qu'à des gammes de couleurs. Il mélange en interne ces informations pour restituer l'information. Les fréquences lumineuses se mesurent en centaines de térahertz, par exemple le rouge a une longueur d'onde de 600 nm, soit une fréquence de l'ordre de 500 térahertz. Le bleu est proche de 750 THz. A cette cadence, le cerveau est bien incapable de distinguer le mélange des ondes et ne "voit" qu'une moyenne. Cette moyenne est améliorée par les différences observées entre les bâtonnets.

L'oreille ne dispose que d'un type de capteur, les cellules ciliées, qui transmettent au cerveau ce qu'elles captent. Les fréquences sonores sont entre quelques hertz jusqu'à 20 kHz. il y a 10 à 13 ordres de grandeur d'écart avec la lumière !!! En fait le cerveau n'enregistre pas les sons différents (au plus rapide, les neurones fonctionnent à 90 Hz, c'est la fréquence des ondes gamma), mais il analyserait plutôt les battements des interférences pour en déduire, avec l'entrainement, les notes d'origine. Il faut de l'entrainement, c'est pourquoi certains qui n'ont pas "l'oreille musicale" sont incapables de distinguer deux notes mélangées ou l'instrument qui joue, quand d'autres peuvent en distinguer un paquet, et bien plus pour ceux qui ont l'oreille absolue.

C'est pareil avec le goût et l'odorat d'ailleurs, même si on ne parle plus de fréquence. On se rend compte que les yeux fermés, la plupart des gens peinent à d'identifier l'odeur qu'on leur présente même commune (par exemple citron / orange / vinaigre / rose / banane / vanille ...), et sont absolument incapables de distinguer deux odeurs mélangées. De leur côté, les nez professionnels sont capable d'identifier plus de 20 odeurs mélangées parmi un panel de plus de 10 000.

egtegt² · Février 03, 2020, 16:25:53

La comparaison est assez hasardeuse car dans l'oreille, tu as un seul et unique capteur qui capte la totalité du spectre sonore (dans la limite des fréquences audibles)

L'œil est plus complexe mais ton explication est imprécise : Il y a effectivement 3 types de cônes (4 chez certaines personnes mais c'est un détail

), mais ces cônes ne captent pas une fréquence unique, ils réagissent à une plage de fréquence et ces plages se recoupent partiellement. Heureusement car sinon, tu pourrais par exemple voir un bleu pur ou un rouge pur mais tu serais incapable de voir un violet pur qui serait noir pour toi.

Donc quand tu vois un violet pur par exemple, les cônes rouges et bleus vont le percevoir et ton cerveau va du coup interpréter qu'il s'agit de violet. Mais il est totalement incapable de faire la différence avec une lumière composée pour moitié de rouge et pour moitié de bleu, donc ton œil (et ton cerveau) sera incapable de faire la différence entre ces deux lumières. Si notre œil avait par exemple quelques milliers de cônes différents capables chacun de capter une plage de fréquence très courte, il est probable que tu verrais la différence.

D'ailleurs, si on analyse le spectre d'une lumière blanche venant du soleil et qu'on le compare avec du blanc sur une télévision, ils sont très différents. Dans le premier cas on a un spectre continu allant de l'infrarouge à l'ultraviolet, dans le second cas, on a juste trois pics aux fréquences du rouge, du vert et du bleu.

Le seul cas qui me vient à l'esprit dans l'analogie avec le son, c'est sur certaines orgues, pour donner l'impression d'un son très grave, on émet juste les fréquences harmoniques de ce son (double, triple, quadruple etc ...) et on a l'impression d'entendre la fréquence de base alors qu'elle n'existe pas. C'est assez différent mais le principe est le même : le capteur (notre oreille ou notre œil) capte une information et notre cerveau reconstruit une information différente à partir de ces données.

Edit : désolé pour les redites, je me suis croisé avec Fred_76

Nikojorj · Février 03, 2020, 17:35:40

C'est clair que l'extraterrestre moyen avec un spectrographe dans l'œil, même s'il vient d'une planète avec une étoile comme notre soleil (et donc la même idée de ce qu'est la lumière "blanche" en ordre de grandeur), il va bien rigoler en voyant ce qu'on croit être des représentations fidèles de couleurs dans nos tableaux, photos, écrans, etc...

Pourquoi l'oreille est plus discernante? Parce Que!
Parce que... il est plus important de percevoir les nuances de la parole que les nuances de couleur, peut-être?

iago · Février 03, 2020, 18:48:29

DAns l'oreille il n'y a pas qu'un seul capteur; il y a des cellules ciliées qui vibrent par "sympathie" - comme la quatrième corde des pianos Blüthner... - ou plus physiquement, on peut dire qui entrent en résonance avec des fréquences proches de leur fréquence propre. Evidemment, il y a un certain degré d'imprécision - comme pour les cônes qui sont des colorants et qui évidemment ne répondent pas à une couleur monochromatique, mais pour une gamme assez étendue de fréquences. Même les gens qui ont l'oreille absolue - dont je fais partie - n'entendent pas assez juste pour pouvoir accorder un instrument. Il faut s'aider des "battements" - c'est tout un métier, beaucoup plus compliqué qu'il n'y paraît.

Nikojorj fait une bonne remarque - non : deux...

Il serait intéressant de se demander ce que verrait l'extraterrestre avec un spectrographe dans l'œil... ou

iago · Février 03, 2020, 19:00:31

? je continue.. l'extraterrestre avec des réseaux de diffraction en guise de lunettes..... ?

L'oreille n'est pas plus discernante - c'est le cerveau qui fait une transformée de Fourier pour séparer les différentes fréquences d' un son qui n'est pas "pur". Pourquoi ne le fait-il pas pour la lumière ?

A mon avis, la réponse tient en partie dans le fait que, le jour, on vit dans un environnement baigné de lumière - blanche... c'est à dire un mélange perpétuel de toutes les fréquences auxquelles l'œil est sensible. Un peu comme si, pour l'oreille, on vivait dans un environnement infiniment bruyant - alors qu'à l'origine, on vivait dans un environnement majoritairement silencieux.

L'avantage évolutif originel n'était pas destiné aux musiciens... qui peuvent entendre le son d'un triangle même quand tous les cuivres jouent ensemble - mais aux chasseurs qui doivent percevoir distinctement un bruissement de feuillages même à côté d'une chute d'eau.

Lisonus · Février 03, 2020, 20:37:18

Je crois que tout le monde est d'accord sur le fait que le cerveau reçois des signaux transmis par les organes perceptifs et que ces signaux sont des message électriques — de même nature — qui seront interprétés selon leur origine.
En cas de confusion, on obtiendra par exemple un phénomène comme celui de la synesthésie.
Mais la 'les' perception(s) diffère(nt) selon l'apprentissage d'un individu ; un spécialiste percevra dix fois plus de tonalités pour une même teinte que le non spécialiste.

Nikojorj · Février 03, 2020, 21:47:13

Citation de: iago le Février 03, 2020, 19:00:31
L'oreille n'est pas plus discernante - c'est le cerveau qui fait une transformée de Fourier pour séparer les différentes fréquences d' un son qui n'est pas "pur". Pourquoi ne le fait-il pas pour la lumière ?

Une hypothèse : parce que le signal décomposé en rouge-vert-bleu n'est pas échantillonné assez précisément en fréquence pour que Joseph puisse bosser dessus?
L'orange pur que l'on voit pareil qu'un mélange de rouge et de jaune est là pour bien nous indiquer qu'il nous manque de l'info spectrale.

egtegt² · Février 04, 2020, 11:28:10

Citation de: iago le Février 03, 2020, 18:48:29
DAns l'oreille il n'y a pas qu'un seul capteur; il y a des cellules ciliées qui vibrent par "sympathie" - comme la quatrième corde des pianos Blüthner... - ou plus physiquement, on peut dire qui entrent en résonance avec des fréquences proches de leur fréquence propre. Evidemment, il y a un certain degré d'imprécision - comme pour les cônes qui sont des colorants et qui évidemment ne répondent pas à une couleur monochromatique, mais pour une gamme assez étendue de fréquences. Même les gens qui ont l'oreille absolue - dont je fais partie - n'entendent pas assez juste pour pouvoir accorder un instrument. Il faut s'aider des "battements" - c'est tout un métier, beaucoup plus compliqué qu'il n'y paraît.

Nikojorj fait une bonne remarque - non : deux...

Il serait intéressant de se demander ce que verrait l'extraterrestre avec un spectrographe dans l'œil... ou

La différence est tout de même de taille : l'œil a trois (ou quatre) type de capteurs différents, l'oreille en a beaucoup plus (je ne connais pas le nombre), et surtout, le son a pour caractéristique de souvent être composé d'une fréquence de base et de ses harmoniques, ce qui permet au cerveau de retrouver une note de base en n'enregistrant que les harmoniques.

L'oreille absolue n'a rien à voir avec la précision, c'est le fait de reconnaître une note sans référence, d'être capable de la mémoriser. Tu sais reconnaître un LA 440 sans que je te fasse écouter un diapason, mais tu risques de reconnaître un LA à 445 Hz comme étant la même note. L'avantage des battements, c'est qu'ils permettent d'entendre le décalage entre deux notes, par exemple si je joue deux LA, l'un à 440 Hz et l'autre à 441 Hz, il y aura un battement à 1 Hz facilement audible qui permet de corriger facilement le second. C'est sur ça que les accordeurs se basent, c'est assez facile d'apprendre à l'entendre (moins d'apprendre à accorder un piano

)

On peut avoir une oreille absolue imprécise comme on peut avoir une oreille relative très précise.

iago · Février 04, 2020, 12:38:29

bien - la réflexion avance...

1/ la lumière. Si l'œil reçoit la longueur d'onde monochromatique de la raie du sodium, on appelle ça "jaune" - exactement comme s'il reçoit deux longueurs d'onde respectivement "rouge" et "vert" dont le cerveau fait la synthèse appelée "jaune". Et si l'œil reçoit tout le spectre compris entre 400 et 800nm, le cerveau en fait la synthèse appelée "blanc".

2/le son. Si une source sonore émet un son pur à 440Hz, une oreille musicale perçoit "la". Et si une ou même plusieurs sources émettent un ensemble de sons de différentes fréquences, le tout est "mélangé" dans l'air en un signal compliqué (qu'on peut visualiser avec un oscilloscope) et que le cerveau analyse pour reconstituer les fréquences émises, ce qui permet à une oreille éduquée de reconnaître à la fois les notes, mais aussi de percevoir l'ensemble des harmoniques qui permettent de reconnaître l'instrument qui a produit le son... Et dans un orchestre de 100 musiciens, le chef est capable de savoir quel est l'altiste qui joue faux... (non, je n'ai pas dit : "quel est l'altiste qui joue juste" - il y a assez de blagues dans ce genre).

Et pourquoi l'œil se contente-t-il d'une "gamme" de fréquences ? Que voit une abeille dans l'UV? Que verrait-on devant un four à micro-ondes, ou une tour d'antennes? Et qu'on ne me dise pas qu'on n'a pas de capteurs d'infrarouges : il suffit d'approcher sa main d'un fer à repasser pour comprendre.

C'est à la fois impressionnant et paradoxal... Et je ne sais pas s'il existe une réponse à la question "pourquoi"? En gros, quel est l'avantage évolutif?

jpu018 · Février 04, 2020, 13:12:15

Joli fil.
Pas d'invective à ce stade. Good.
La peau capte bien de petits écarts de température, mais pas l'infra-rouge en tant que tel, ou je gourre ?

Envoyé de mon ANE-LX1 en utilisant Tapatalk

seba · Février 04, 2020, 13:45:28

Citation de: jpu018 le Février 04, 2020, 13:12:15
La peau capte bien de petits écarts de température, mais pas l'infra-rouge en tant que tel, ou je gourre ?

Si je pense.
Par exemple on sent bien un chauffage radiant alors que l'air environnant est froid.
La peau du front y est le plus sensible.

egtegt² · Février 04, 2020, 14:21:01

Notre corps capte l'infrarouge, mais pas les bâtonnets de notre œil. Si c'était le cas, je suppose que nous verrions une plage de couleur plus importante et que nous aurions de nouveaux noms pour elles

Dans tous les cas de figure, nos capteurs enregistrent des stimulis et les envoient au cerveau qui les analyse et les traduits en sensations (j'assimile une image à une sensation ici). Ce qui est délicat à appréhender, c'est que parfois des stimulis différents donnent lieu à la même sensation parce que les capteurs sont incapables de les différencier, par exemple du violet ou un mélange rouge-bleu.

jipT · Février 04, 2020, 19:23:33

Citation de: iago le Février 04, 2020, 12:38:29
Et pourquoi l'œil se contente-t-il d'une "gamme" de fréquences ? Que voit une abeille dans l'UV? Que verrait-on devant un four à micro-ondes, ou une tour d'antennes? Et qu'on ne me dise pas qu'on n'a pas de capteurs d'infrarouges : il suffit d'approcher sa main d'un fer à repasser pour comprendre.

C'est à la fois impressionnant et paradoxal... Et je ne sais pas s'il existe une réponse à la question "pourquoi"? En gros, quel est l'avantage évolutif?

AMHA, il y a le coût évolutif & de fonctionnement à prendre en compte : en fait cela doit être très coûteux pour un cerveau d'analyser une image et cela devient d'autant plus coûteux que l'image est "détaillée" donc selon l'espèce, il est plus ou moins utile de voir une grande gamme de couleur :
par exemple de nombreux mammifères ne voit que 2 couleurs (souvent le rouge est absent : surement que dans un milieu naturel plutôt vert , il est moins intéressant de voir du rouge et que les individus qui ne voient pas cette couleurs voient plus de nuance de vert par exemple et sont donc avantagés par ce qu'on considère comme un manque !.)
Les oiseaux par exemple voient entre 5 & 7 couleurs (dont l'UV) : c'est surement que c'est un avantage pour un animal volant de voir des choses que d'autres ne voient pas (Par exemple certains rapaces voient les traces d'urine de certains rongeurs qui reflètent dans l'UV, ce qui leur permet de les repérer pour mieux les chasser)
Une crevette détient un record du nombre de couleur : https://www.pourlascience.fr/util/chutier/letonnante-vision-des-couleurs-de-la-crevette-mante-11831.php

Il ne faut pas croire que l'évolution va maximiser toutes les performances de chaque espèce, non elle va les "optimiser" en fonction de l'environnement, du coût d'acquisition (complexité génétique, risque de malformation....) et du coût de fonctionnement (un cerveau, ça coûte cher en énergie, par exemple). donc inutile qu'un humain voit l'ultra-violet si cela ne lui apporte pas un avantage sélectif suffisant.

iago · Février 04, 2020, 20:16:35

Citation de: jpu018 le Février 04, 2020, 13:12:15
Joli fil.
Pas d'invective à ce stade. Good.
La peau capte bien de petits écarts de température, mais pas l'infra-rouge en tant que tel, ou je gourre ?

merci pour l'appréciation... c'est une idée qui me poursuit depuis quelques temps...

On lit ou on entend parfois dire que nous n'avons pas de capteur d'infra-rouge.
Effectivement, nous ne les "voyons" pas, et nous n'avons rien d'aussi perfectionné que certains serpents - les crotales - qui ont des capteurs très sensibles et directionnels. Mais il suffit de placer sa main dans le faisceau d'un phare allumé pour sentir la chaleur. Et la chaleur, ce sont bien les radiations infra-rouges...

iago · Février 04, 2020, 20:18:21

Je ne viens plus très souvent ici et je n'ai plus les bons réflexes pour la présentation... j'ai mélangé citation et réponse... pas très grave, chacun fera le tri.

tkosak · Février 04, 2020, 21:08:33

Citation de: iago le Février 04, 2020, 20:18:21
Je ne viens plus très souvent ici et je n'ai plus les bons réflexes pour la présentation... j'ai mélangé citation et réponse... pas très grave, chacun fera le tri.

Pour info, tu disposes d'un délai de 10 minutes pour corriger un post mal fagoté

. Pitit bouton tout à droite.

Echo · Février 05, 2020, 08:49:34

Citation de: jipT le Février 04, 2020, 19:23:33
Il ne faut pas croire que l'évolution va maximiser toutes les performances de chaque espèce, non elle va les "optimiser" en fonction de l'environnement, du coût d'acquisition (complexité génétique, risque de malformation....) et du coût de fonctionnement (un cerveau, ça coûte cher en énergie, par exemple). donc inutile qu'un humain voit l'ultra-violet si cela ne lui apporte pas un avantage sélectif suffisant.

En ce cas on dit que les espèces maximalisent ce qu'elles ont acquis et parfois abandonné, et est devenu inné par leur choix d'espèces, pour les adapter à la situation qu'elles rencontrent.

Par contre l'homme cherche des extra terrestre pour découvrir des différences alors qu'il est entouré par toutes les espèces vivantes dont il ignore tout et dont il n'a qu'une approche succincte.

pichta84 · Février 18, 2020, 19:08:54

Citation de: iago le Février 03, 2020, 15:26:07
S'il y en a qui veulent se poser un vrai problème compliqué...
(...)
Il y a une video sur Youtube : https://www.youtube.com/watch?v=FvbNrwjIrNU
mais je ne suis pas trop d'accord... La différence peut venir de la lumière et du son, de l'œil et de l'oreille, ou - plus probablement - de la façon dont le cerveau traite le signal. il doit y avoir un "avantage évolutif"... Mais lequel ?

amusez-vous bien...

Je ne me suis guère amusé, tout ce qu'il dit je le savais déjà et c'est parfaitement juste(*). Donc je confirme.
Ce qui m'a amusé c'est d'imaginer qu'il est tout à fait possible de construire des petits circuits électroniques qui pourraient être une démonstration pédagogique de ce qu'il raconte. Il faut se méfier de nos sens qui sont la plupart du temps inaptes à nous éclairer sur ce genre d'interrogation. Il faut par ailleurs détenir une connaissance très approfondie de la biologie et de la physique pour comprendre tout ça. Certaines découvertes sont relativement récentes et peu vulgarisées encore (pour de simples raisons étiques).

Nul besoin d'extraterrestres pour confirmer cet extrait de "science étonnante", soit il faut faire confiance au sachant, soit il faut soi-même approfondir ses connaissances pour en vérifier la teneur.

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(*) Si je me suis ennuyé aussi c'est que le partage de connaissance par vidéo est extrêmement lent, il est beaucoup plus rapide de lire un article qui contient tous les textes et illustrations.

bozart · Février 18, 2020, 20:47:59

Je partage à 100% cette réponse.
Très difficile, voire impossible d'aller chercher l'info qui nous manque dans une vidéo, ennuyeuse qui plus est. Le tri est beaucoup plus efficace et plus rapide en lecture.

Tonton-Bruno · Février 19, 2020, 09:11:20

Citation de: pichta84 le Février 18, 2020, 19:08:54
Je ne me suis guère amusé, tout ce qu'il dit je le savais déjà et c'est parfaitement juste(*).
......
(*) Si je me suis ennuyé aussi c'est que le partage de connaissance par vidéo est extrêmement lent, il est beaucoup plus rapide de lire un article qui contient tous les textes et illustrations.

Et bien moins j'ai beaucoup aimé cette vidéo.
Je n'ai rien appris de particulier, mais j'ai pu réaliser une synthèse de ces connaissances plus ou moins précisément acquises et me faire une opinion plus juste et plus précise de ces choses.
Quant au fait que certaines apprennent mieux par la lecture que par le visionnage de vidéos, j'ai là aussi une expérience très différente de celle de pichta84.
Cela fait plus de 60 ans que je suis un gros lecteur, lisant 1 à 3 ouvrages par semaine, et pas que des romans.
Néanmoins j'apprends beaucoup de choses via Internet, grâce à Wikipedia et d'autres sites, et aussi grâce aux vidéos, et notamment celles du site "Science étonnante".
Il renvoie en lien vers les vidéos de Scilabus, et je viens d'en regarder 2 que j'ai bien aimées.
https://youtu.be/BYgHbAzVDAU
https://youtu.be/bGSi4zO5CQc