Réseau optique ambiant

Le réseau optique ambiant est l'agencement structuré de la lumière par rapport à un point d'observation. Le psychologue américain James J. Gibson a posé l'existence du réseau optique ambiant comme un élément central de son approche écologique de l'optique . Pour Gibson, la perception est un processus ascendant , par lequel l'agent accède aux informations sur l'environnement directement à partir des structures invariantes du réseau optique ambiant, plutôt que de les récupérer au moyen de processus cognitifs complexes. De manière plus controversée, Gibson a affirmé que les agents peuvent également capter directement les diverses possibilités de l'environnement, ou les opportunités pour l'observateur d'agir dans l'environnement, à partir du réseau optique ambiant.

Gibson a souligné que l'environnement n'est pas composé de solides géométriques sur un plan, comme dans une peinture, mais qu'il est plutôt mieux compris comme des objets imbriqués les uns dans les autres et organisés hiérarchiquement par taille. Le réseau optique ambiant est donc également organisé hiérarchiquement par taille, bien que les composants soient les angles solides de l'objet au point d'observation. Les grands angles solides proviennent des façades de divers objets et des espaces intermédiaires entre les objets de l'environnement. Les angles solides plus petits sont imbriqués dans les angles plus grands et détaillent les facettes et les propriétés plus fines de l'objet. Au fur et à mesure que l'observateur explore l'environnement, sa relation à ces angles change et, en conséquence, l'apparence de l'environnement change. Par exemple, les objets semblent devenir plus grands ou plus petits selon que l'observateur se rapproche ou s'éloigne de l'objet. Cela est dû au fait que l'angle sous-tendu par l'objet par rapport à l'observateur devient plus grand à mesure que l'observateur se rapproche et plus petit à mesure que l'observateur s'éloigne. Cependant, la taille objective de l'objet réel dans l'environnement ne change jamais. Pour le philosophe Alva Noë , le réseau optique ambiant est « l'apparence des choses d'ici dans ces conditions ».

Gibson s'intéressait aux structures du réseau optique ambiant qui sont invariantes, ou aux structures qui restent statiques quelles que soient les actions de l'observateur. Par exemple, Gibson a noté que l'hémisphère supérieur du réseau (le ciel) a tendance à être beaucoup moins structuré et plus brillant que l'hémisphère inférieur (la terre encombrée). Peu importe ce que fait l'observateur, la lumière sera toujours structurée de cette manière. Il a également remarqué que des « modèles de flux optique », ou des invariants de flux optique, sont produits dans le réseau lorsque l'agent se déplace dans l'environnement. L'exemple ci-dessus d'objets « grandissant » ou « rétrécissant » lorsqu'un observateur s'approche ou s'éloigne d'eux est un exemple d'invariant de flux optique, car le réseau se transformera toujours ainsi dans ces conditions. Gibson a émis l'hypothèse que les agents ont évolué pour accéder directement aux informations pertinentes sur eux-mêmes et sur l'environnement à partir des structures invariantes du réseau, sans avoir besoin de calculs cognitifs de haut niveau. En d’autres termes, dans le cas susmentionné d’objets semblant grandir ou rétrécir, aucun processus cognitif ne permet à l’observateur de ressentir la croissance apparente de la taille de l’objet et de percevoir qu’il s’est maintenant déplacé vers l’objet (ou que l’objet s’est déplacé vers lui).

Ces propriétés invariantes sont liées à l'idée de Gibson sur les affordances . Selon Gibson, une affordance est une propriété de l'environnement, tout comme la couleur et la taille. Pour un animal doté de l'équipement physiologique approprié, un arbre offre la possibilité de grimper dessus, ou le sol la possibilité de marcher dessus. Par conséquent, a-t-il affirmé, les affordances sont également spécifiées dans le réseau optique ambiant. Cela signifie que non seulement un agent peut percevoir directement qu'il y a une surface horizontale ou qu'un arbre est un arbre, mais qu'une surface horizontale est « praticable » ou qu'un arbre est « escaladable ». En fait, le système perceptif de l'agent est tellement en phase avec l'information invariante, soutient Gibson, que l'agent n'a pas besoin de consulter ses expériences antérieures pour interagir avec l'environnement. Cela implique que les agents captent le sens et la valeur directement de l'environnement, plutôt que de les projeter sur le monde.

De nombreux critiques ont rejeté au moins certaines des affirmations de Gibson. Le psychologue Richard Gregory a affirmé que l'approche ascendante de Gibson sur la perception était incomplète. Il a soutenu que les illusions visuelles comme le cube de Necker sont le résultat de l'indécision du cerveau entre deux hypothèses tout aussi plausibles sur l'orientation du cube. Le cube semble « basculer » entre ces deux orientations même si l'information sensorielle reste statique. Par conséquent, Gregory a estimé que les processus descendants doivent servir de médiateurs à la perception. En réponse, Gibson a soutenu que les illusions comme le cube de Necker sont le résultat d'artifices et ne seraient pas rencontrées par des agents dans des situations perceptuelles réalistes, et qu'elles ne sont donc pas pertinentes. Cependant, l' illusion de la cascade est un exemple d'illusion naturelle et ne peut pas être prise en compte par la théorie de Gibson. Néanmoins, ces deux approches peuvent être réconciliées. Par exemple, Ulric Neisser a développé le cycle perceptif, qui implique des processus perceptifs descendants et ascendants qui interagissent et s'informent mutuellement. Les processus sont liés de manière causale, mais d'égale importance.

En outre, David Marr a affirmé que Gibson avait profondément sous-estimé la complexité du traitement de l'information visuelle. Bien que des informations utiles puissent exister directement dans le réseau optique ambiant, Gibson n'explique pas les mécanismes de la captation directe de ces informations. Marr soutient qu'il s'agit d'un problème complexe de traitement de l'information, et pas aussi simple que Gibson le prétend.