Approche méthodologique et comparative des critères de qualité d'image, de perception et d'exploitabilité opérationnelle : application aux systèmes d'aide à la vision nocturne en aéronautique

• Auteur / Autrice : Marie Charbonneau
• Direction : Bernard Claverie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences cognitives
• Date : Soutenance le 25/06/2010
• Etablissement(s) : Bordeaux 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences sociales : société, santé, décision (Bordeaux ; 1999-2011)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Semal
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Léger, Pascal Guitton
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Corinne Roumes, Ron Kruk

Mots clés

Mots clés contrôlés

Perception visuelle

Aéronautique

Vision

Mots clés libres

Systèmes de vision nocturne

Méthodologie

Sensorielle

Cognitive

Facteurs d'influence

Résumé

Les méthodes pour évaluer les systèmes de vision nocturne présentent un certain manque de techniques permettant d’évaluer ces dispositifs avec l’humain dans la boucle. Pour mettre en place ce type de méthodologies, les performances des sujets ont été évaluées dans différentes méthodologies, afin de comparer différents types de systèmes de vision nocturne. L’objectif final est d’améliorer la prédictabilité des évaluations de laboratoire réalisées pour mieux préparer les essais en vol. Une première série d’expérimentation traite de la mise en place de méthodologies sensorielles par l’amélioration de deux méthodes classiques : la mesure de l’acuité visuelle et l’évaluation de la sensibilité au contraste. Les résultats ont permis de discuter du rôle du conflit accommodation/convergence dans les systèmes de type 2, avec les tubes IL déplacés sur le coté. Une différence de sensibilité au contraste entre les systèmes de type 1 et 2 semble se confirmer. Une seconde série d’expérimentation propose une nouvelle approche méthodologique cognitive avec le développement de deux nouvelles méthodes appelées « simulation » et « stimulation ». Dans la première étude, la détection est influencée par l’expérience des sujets, le niveau de nuit et la fonction de sensibilité au contraste tandis que la prise de décision ne semble être dépendante que de l’expérience et du contraste. Avec des systèmes de vision nocturne fonctionnels, la détection et la prise de décision sont dépendantes du niveau de nuit. La dernière partie discute des modifications apportées aux méthodes sensorielles existantes ainsi que des nouvelles méthodes cognitives développées. Les apports méthodologiques sont également présentés, ainsi que d’autres approches expérimentales à mettre en place. En conclusion, les expérimentations menées « avec l’homme dans la boucle » ont permis d’apporter de nouvelles méthodes pour évaluer les dispositifs de vision nocturne. Il apparait aussi que, selon le type d’expérimentation à mener, il est essentiel de bien choisir la population sélectionnée, en termes de critère de performances visuelles, mais aussi d’expérience opérationnelle.

Methods to evaluate night-vision devices present an evident lack of technique preventing the testing of these devices with the operators themselves. To set up these methodology types and establish a link between evaluations in laboratory and flight tests, subjects’ performances were measured thanks to various methodologies in order to compare different night-vision systems. The final aim is to improve the predictability of laboratory evaluation to better prepare flight tests. A first series of experiment deals with the implementation of sensory methodologies thanks to the improvement of two classic methods: visual acuity measure and contrast sensitivity evaluation. The results enabled us to discuss the role of accommodation/convergence conflict in the type 2 systems, with tubes IT moved at each side of the head. A difference in contrast sensitivity between type 1 and type 2 systems seems to be confirmed. A second series of experiment proposes a new cognitive methodological approach with the development of two new methods called "simulation" and "stimulation". In the first study, the detection is influenced by the subject’s experience, night level and contrast sensitivity function, whereas decision-making seems only to be dependent on experience and contrast. With functional night-vision systems, detection and decision-making are dependent on night level. The last part discusses the modifications made to existing sensory methods and to the new developed cognitive methods. The methodological contributions are also presented, as well as other experimental approaches to set up. In conclusion, the experiments led including humans “in the buckle” brought new methods to evaluate night-vision devices. It appears as well that according to the type of experiment led, it is essential/very important to properly select the chosen population, as regards to the visual performance criteria, but also as regards to the subject’s operational experiment.