Facteurs influencing haptic shape perception

Abstract

Le but de cette étude était de déterminer la contribution de plusieurs facteurs (le design de la tâche, l’orientation d’angle, la position de la tête et du regard) sur la capacité des sujets à percevoir les différences de formes bidimensionnelles (2-D) en utilisant le toucher haptique. Deux séries d'expériences (n = 12 chacune) ont été effectuées. Dans tous les cas, les angles ont été explorés avec l'index du bras tendu. La première expérience a démontré que le seuil de discrimination des angles 2-D a été nettement plus élevé, 7,4°, que le seuil de catégorisation des angles 2-D, 3,9°. Ce résultat étend les travaux précédents, en montrant que la différence est présente dans les mêmes sujets testés dans des conditions identiques (connaissance des résultats, conditions d'essai visuel, l’orientation d’angle). Les résultats ont également montré que l'angle de catégorisation ne varie pas en fonction de l'orientation des angles dans l'espace (oblique, verticale). Étant donné que les angles présentés étaient tous distribués autour de 90°, ce qui peut être un cas particulier comme dans la vision, cette constatation doit être étendue à différentes gammes d'angles. Le seuil plus élevé dans la tâche de discrimination reflète probablement une exigence cognitive accrue de cette tâche en demandant aux sujets de mémoriser temporairement une représentation mentale du premier angle exploré et de la comparer avec le deuxième angle exploré. La deuxième expérience représente la suite logique d’une expérience antérieure dans laquelle on a constaté que le seuil de catégorisation est modifié avec la direction du regard, mais pas avec la position de la tête quand les angles (non visibles) sont explorés en position excentrique, 60° à la droite de la ligne médiane. Cette expérience a testé l'hypothèse que l'augmentation du seuil, quand le regard est dirigé vers l'extrême droite, pourrait refléter une action de l'attention spatiale. Les sujets ont exploré les angles situés à droite de la ligne médiane, variant systématiquement la direction du regard (loin ou vers l’angle) de même que l'emplacement d'angle (30° et 60° vers la droite). Les seuils de catégorisation n’ont démontré aucun changement parmi les conditions testées, bien que le biais (point d'égalité subjective) ait été modifié (décalage aux valeurs inférieurs à 90°). Puisque notre test avec le regard fixé à l’extrême droite (loin) n'a eu aucun effet sur le seuil, nous proposons que le facteur clé contribuant à l'augmentation du seuil vu précédemment (tête tout droit/regard à droite) doit être cette combinaison particulière de la tête/regard/angles et non l’attention spatiale.

The purpose was to determine the contribution of several factors (design of the task, angle orientation, head position and gaze) to the ability of subjects to perceive differences in twodimensional (2-D) shape using haptic touch. Two series of experiments (n=12 each) were carried out. In all cases the angles were explored with the index finger of the outstretched arm. The first experiment showed that the mean threshold for 2-D angle discrimination was significantly higher, 7.4°, than for 2-D angle categorization, 3.9°. This result extended previous work, by showing that the difference is present in the same subjects tested under identical conditions (knowledge of results, visual test conditions, angle orientation). The results also showed that angle categorization did not vary as a function of the orientation of the angles in space (oblique, upright). Given that the angles presented were all distributed around 90°, and that this may be a special case as in vision, this finding needs to be extended to different ranges of angles. The higher threshold with angle discrimination likely reflects the increased cognitive demands of this task which required subjects to temporarily store a mental representation of the first angle scanned, and to compare this to the second scanned angle. The second experiment followed up on observations that categorization thresholds are modified with gaze direction but not head position when the unseen angles are explored in an eccentric position, 60° to the right of midline. This experiment tested the hypothesis that the increased threshold when gaze was directed to the far right might reflect an action of spatial attention. Subjects explored angles located to the right of midline, systematically varying the direction of gaze (away from or to the angles) along with angle location (30° and 60° to the right). Categorization thresholds showed no change across the conditions tested, although bias (point of subjective equality) was changed (shift to lower angle values). Since our testing with far right gaze (away) had no effect on threshold, we suggest that the key factor contributing to the increased threshold seen previously (head forward/gaze right) must have been this particular combination of head/gaze/angles used and not spatial attention.