En psychophysique, le seuil sensoriel est le stimulus le plus faible qu’un organisme puisse détecter. Sauf indication contraire, il est généralement défini comme le stimulus le plus faible qui peut être détecté la moitié du temps, par exemple, comme indiqué par un point sur une courbe de probabilité. Des méthodes ont été développées pour mesurer les seuils dans l’un des sens.
Les premières études systématiques pour déterminer les seuils sensoriels ont été menées par Ernst Heinrich Weber, physiologiste et pionnier de la psychologie expérimentale à l’Université de Leipzig., Ses expériences étaient destinées à déterminer les seuils absolus et différentiels. Weber a pu définir statistiquement le seuil absolu et le seuil de différence, ce qui a conduit à l’établissement de la loi de Weber et du concept de différence juste notable pour décrire la perception du seuil des stimuli.
À la suite des travaux de Weber, Gustav Fechner, pionnier de la psychophysique, a étudié la relation entre l’intensité physique d’un stimulus et l’intensité psychologiquement perçue du stimulus., En comparant l’intensité mesurée des ondes sonores avec le volume perçu, Fechner a conclu que l’intensité d’un stimulus change proportionnellement au logarithme de l’intensité du stimulus. Ses découvertes mèneront à la création de l’échelle des décibels.
Plusieurs seuils sensoriels différents ont été définis;
- Seuil absolu: le niveau le plus bas auquel un stimulus peut être détecté.
- Seuil de reconnaissance: niveau auquel un stimulus peut non seulement être détecté mais également reconnu.,
- Seuil différentiel: niveau auquel une augmentation d’un stimulus détecté peut être perçue.
- Seuil terminal: niveau au-delà duquel un stimulus n’est plus détecté.
Mesurer et tester les seuils sensoriels
Définir et mesurer les seuils sensoriels nécessite de fixer la limite de sensibilité de telle sorte que les observations de perception conduisent au seuil absolu. On suppose généralement que le niveau de sensibilité est constant pour déterminer la limite de seuil., Il existe trois méthodes courantes utilisées pour déterminer les seuils sensoriels:
- Méthode des limites: Dans la première étape, le sujet est stimulé par des stimuli forts et facilement détectables qui sont diminués par étapes (séquence descendante) jusqu’à ce qu’ils ne puissent pas détecter le stimulus. Ensuite, une autre séquence de stimulation est appliquée appelée séquence ascendante. Dans cette séquence, l’intensité du stimulus augmente de subthreshold à facilement détectable. Les deux séquences sont répétées plusieurs fois. Cela donne plusieurs valeurs seuils momentanées., Dans l’étape suivante, les valeurs moyennes sont calculées séparément pour les séquences ascendantes et descendantes. La valeur moyenne sera inférieure pour les séquences descendantes. En cas d’audiométrie, la différence des moyens en cas de séquences ascendantes par rapport aux séquences descendantes a une importance diagnostique. Dans la dernière étape, la moyenne des moyennes précédemment calculées entraînera le seuil absolu.
- Méthode des stimuli constants: Des stimuli d’intensités variables sont présentés dans un ordre aléatoire à un sujet. Les intensités impliquent des stimuli qui sont sûrement inférieurs au seuil et des stimuli qui sont sûrement supra-seuil., Pour la création de la série, le seuil approximatif jugé par une méthode plus simple (c’est à dire: par la méthode des limites). Les séquences aléatoires sont présentées au sujet plusieurs fois. La force du stimulus, perçue dans plus de la moitié des présentations sera prise comme seuil.
- Méthode adaptative: La stimulation commence par un stimulus sûrement supra-seuil; puis d’autres stimuli sont donnés avec une intensité diminuée dans les étapes précédemment définies. La série est arrêtée lorsque la force du stimulus devient inférieure au seuil (c’est ce qu’on appelle les phénomènes de virage)., Ensuite, le pas est réduit de moitié et la stimulation est répétée, mais maintenant avec des intensités croissantes, jusqu’à ce que le sujet perçoive à nouveau le son. Ce processus est répété plusieurs fois, jusqu’à ce que la taille de pas atteigne la valeur minimale prédéfinie. Avec cette méthode, la valeur de seuil peut être délimitée très précisément. La taille initiale de l’étape peut être sélectionné en fonction de la précision attendue.
Lors de la mesure du seuil sensoriel, le bruit doit être pris en compte. Le bruit du signal est défini comme la présence d’énergie supplémentaire non désirée dans le système d’observation qui obscurcit les informations d’intérêt., Au fur et à mesure que les mesures se rapprochent du seuil absolu, la variabilité du bruit augmente, ce qui rend le seuil obscurci. Différents types de bruit interne et externe comprennent des stimuli excessifs, une stimulation excessive ou insuffisante du système nerveux et des conditions qui stimulent faussement les nerfs en l’absence de stimuli externes.
Un seuil absolu universel est difficile à définir en raison de la variabilité des mesures. Alors que la sensation se produit au niveau des nerfs physiques, il peut y avoir des raisons pour lesquelles elle n’est pas cohérente. L’âge ou les lésions nerveuses peuvent affecter la sensation., De même, des facteurs psychologiques peuvent affecter la perception de la sensation physique. L’état mental, la mémoire, la maladie mentale, la fatigue et d’autres facteurs peuvent modifier la perception.
l’utilisation de l’Aviation. Lorsqu’il est lié au mouvement dans l’un des six degrés de liberté possibles (6-DoF), le fait que sensorythresholds existe est la raison pour laquelle il est essentiel que les avions ont des instruments de vol à l’aveugle. Un vol soutenu dans les nuages n’est pas possible uniquement par des signaux de « siège du pantalon », car les erreurs s’accumulent en raison des mouvements de l’avion en dessous du seuil sensoriel du pilote, entraînant finalement une perte de contrôle.,
- Dans les simulateurs de vol équipés de plates-formes de mouvement, les seuils sensoriels de mouvement sont utilisés dans la technique connue sous le nom de « repérage par accélération ». C’est là qu’une plate-forme de mouvement, après avoir effectué l’accélération initiale qui est détectée par l’équipe du simulateur, est remise à environ sa position neutre en étant déplacée à une vitesse inférieure au seuil sensoriel et est alors prête à répondre à la prochaine accélération demandée par l’ordinateur du simulateur.