Organisation de l'espace audiovisuel tridimensionnel

Stereopsis refers the perception of depth that arises when a scene is viewed binocularly. The visual system relies on the horizontal disparities between the images from the left and right eyes to compute a map of the different depth values present in the scene. It is usually thought that the stereoscopic system is encapsulated and highly constrained by the wiring of neurons from the primary visual areas (V1/V2) to higher integrative areas in the ventral and dorsal streams (V3, inferior temporal cortex, MT). Throughout four distinct experimental projects, we investigated how the visual system makes use of binocular disparity to compute the depth of objects. In summary, we show that the processing of binocular disparity can be substantially influenced by other types of information such as binocular occlusion or sound. In more details, our experimental results suggest that: (1) da Vinci stereopsis is solved by a mechanism that integrates classic stereoscopic processes (double fusion), geometrical constraints (monocular objects are necessarily hidden to one eye, therefore they are located behind the plane of the occluder) and prior information (a preference for small disparities). (2) The processing of motion-in-depth can be influenced by auditory information: a sound that is temporally correlated with a stereomotion defined target can substantially improve visual search. Stereomotion detectors are optimally suited to track 3D motion but poorly suited to process 2D motion. (3) Grouping binocular disparity with an orthogonal auditory signal (pitch) can increase stereoacuity by approximately 30%Le terme stéréopsie renvoie à la sensation de profondeur qui est perçue lorsqu’une scène est vue de manière binoculaire. Le système visuel s’appuie sur les disparités horizontales entre les images projetées sur les yeux gauche et droit pour calculer une carte des différentes profondeurs présentes dans la scène visuelle. Il est communément admis que le système stéréoscopique est encapsulé et fortement contraint par les connexions neuronales qui s’étendent des aires visuelles primaires (V1/V2) aux aires intégratives des voies dorsales et ventrales (V3, cortex temporal inférieur, MT). A travers quatre projets expérimentaux, nous avons étudié comment le système visuel utilise la disparité binoculaire pour calculer la profondeur des objets. Nous avons montré que le traitement de la disparité binoculaire peut être fortement influencé par d’autres sources d’information telles que l’occlusion binoculaire ou le son. Plus précisément, nos résultats expérimentaux suggèrent que : (1) La stéréo de da Vinci est résolue par un mécanisme qui intègre des processus de stéréo classiques (double fusion), des contraintes géométriques (les objets monoculaires sont nécessairement cachés à un œil, par conséquent ils sont situés derrière le plan de l’objet caché) et des connaissances à priori (une préférence pour les faibles disparités). (2) Le traitement du mouvement en profondeur peut être influencé par une information auditive : un son temporellement corrélé avec une cible définie par le mouvement stéréo peut améliorer significativement la recherche visuelle. Les détecteurs de mouvement stéréo sont optimalement adaptés pour détecter le mouvement 3D mais peu adaptés pour traiter le mouvement 2D. (3) Grouper la disparité binoculaire avec un signal auditif dans une dimension orthogonale (hauteur tonale) peut améliorer l’acuité stéréo d’approximativement 30