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Philippe Roi et Tristan Girard

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Jean-Daniel Forest

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Docteur Serge Picaud

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Docteur Margarete van Ess

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Docteur José-Alain Sahel

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Docteur Joachim Marzahn

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Professeur Édmond Couchot

L’image de cônes et le système visuel

le 6 janvier 2014 | par Philippe Roi et Tristan Girard

Par Philippe Roi(1), Tristan Girard(2), Jean-Daniel Forest(3)†, Serge Picaud(4)

(1)Chercheur en Sciences Cognitives, spécialisé en Archéologie Cognitive ; (2)Chercheur en Sciences Cognitives ; (3)Spécialiste du Proche-Orient Ancien, Chercheur au CNRS, Enseignant à l’Université Paris I Panthéon-Sorbonne ; (4)Docteur en Neurosciences, Directeur de Recherche INSERM, Chercheur à l’Institut de la Vision, Responsable de l’équipe : Traitement de l’Information Visuelle.
Relecture : Margarete van Ess (Spécialiste du Proche-Orient Ancien, Directeur du département Orient-Abteilung du Deutsches Archäologisches Institut), Joachim Marzahn (Spécialiste du Proche-Orient Ancien, Chercheur au Staatliche Museen zu Berlin, Vorderasiatischen Museums), José-Alain Sahel (Docteur en Médecine, Membre de l’Académie des Sciences, Professeur des Universités Paris 6 et UC London, Chef de Service CHNO des XV-XX, Fondation Rotschild), Édmont Couchot (Professeur Émérite des Universités, ancien Directeur du Département des Arts et Technologies de l’image de l’Université Paris VIII).

La culture d’Uruk, qui se développe en Mésopotamie au cours du 4e millénaire, est particulièrement complexe. Les communautés humaines qui la composent sont à la fois hétérogènes et structurées. En cette fin du 4e millénaire, la population, essentiellement urbaine, se partage en groupes de parenté pyramidaux, hiérarchisés entre eux. Les plus éminents constituent une élite, au sein de laquelle l’appareil d’État naissant recrute ses représentants. La gestion du corps social prend ainsi un caractère familial, puisque l’ordre généalogique définit à la fois le statut inné des individus et la répartition des responsabilités. Cette élite a des moyens considérables, dans la mesure où sa position, au sommet de l’ordre hiérarchique, lui permet de mobiliser toute la main-d’œuvre dont elle a besoin pour son entretien et pour le fonctionnement de l’État. Ses exigences sont hors du commun, aussi bien sur le plan quantitatif que qualitatif, ce qui la conduit à planifier la gestion des ressources et à gérer la productivité. L’élite modernise ainsi l’activité agricole, structure le tissu urbain, invente des méthodes d’organisation et de gestion, développe une proto-industrie du textile. En outre, elle stimule l’innovation technique à travers la demande qu’elle adresse aux différents corps d’artisans, car tout ce qui est valorisé socialement doit se manifester de façon apparente, voire ostentatoire (1).

C’est probablement par les pratiques vestimentaires que l’élite commence à marquer sa différence la plus profonde et la plus durable. Cette quête du visuel doit logiquement se traduire par des vêtements ornés de couleurs perceptibles de loin. Dans la même perspective, les bâtiments collectifs, dans lesquels se matérialisent les institutions, se doivent d’être les fleurons architecturaux de la cité. Leur situation surélevée, leur volume, la qualité de leurs décors, doivent attirer l’attention, fournir des repères et constituer, au sens propre, un rappel à l’ordre permanent. L’une des solutions adoptées pour embellir ces bâtiments consiste à réaliser, sur leurs murs, des mosaïques constituées de cônes d’argile en couleurs (2). La plus ancienne attestation de ce mode de décoration remonte à Tell Mismar, 4000 ans avant notre ère, mais il ne se répand qu’à la fin du 4e millénaire, comme en témoignent les nombreux fragments qui jonchent les sites urukéens de la plaine alluviale et des colonies urukéennes longeant l’Euphrate. Par la suite, il disparaît totalement, sans doute parce que les Cités-États du 3e millénaire, de plus en plus engagées dans une spirale conflictuelle, doivent concentrer toutes leurs ressources vers l’effort de guerre. Ces cônes, trapus ou effilés, sont façonnés en terre cuite ou parfois taillés dans la pierre. Ils sont maintenus côte à côte par un mortier argileux, plus rarement par du plâtre, de telle sorte que leurs bases colorées dessinent des décors géométriques sur tout ou partie du mur. Les cônes sont modelés à l’aide d’une tablette de bois, puis séchés au soleil avant d’être cuits au four. La coloration des terres cuites montre qu’il s’agit d’une cuisson en atmosphère oxydante. Quant aux trois couleurs de base, elles sont d’origine minérale : le bitume pour le noir, la chaux pour le blanc et le fer pour le rouge. Elles sont appliquées sur la tête des cônes avant la cuisson, par trempage dans une solution colorante ou à l’aide d’un pinceau (3).

Parfois, les cônes couvrent de vastes surfaces, mais ils peuvent aussi être assemblés sous forme de panneaux restreints, encadrés et délimités par l’enduit des murs. Les exemples les plus représentatifs se trouvent à Uruk, dans la zone centrale de l’Eanna, un complexe palatial aménagé au sommet d’un tell plus ancien qui surplombait l’habitat environnant. Parmi les seize édifices mis au jour, quatre sont décorés de mosaïques de cônes. Les motifs géométriques formés de chevrons, damiers, losanges, sabliers, triangles et zigzags, seraient issus d’un répertoire très ancien faisant référence au principe du renouvellement de la société par l’alliance ; mais on ne saurait dire si les motifs ont conservé cette signification à l’époque d’Uruk ou si leur valeur n’est plus que décorative. Il a été suggéré, au sujet d’un de ces bâtiments – le hall aux piliers – que le décor intérieur pouvait rappeler la marche annuelle du soleil à travers les proportions changeantes des couleurs, le noir correspondant à la nuit et le rouge au jour. On a songé aussi au fait que les motifs retenus désignaient autant de groupes de parenté, formant ainsi une sorte de protohéraldique. On constate cependant que la plupart des motifs du hall aux piliers sont récurrents, contrairement à ce que l’on attendrait si chaque panneau devait permettre d’identifier un groupe spécifique. On note aussi que les édifices décorés de mosaïques sont tous des bâtiments collectifs. Or, si le pouvoir est entre les mains des grandes familles, et en particulier de celle du roi, ce dernier doit en même temps transcender ses liens d’appartenance pour imposer l’institution qu’il symbolise. Il a donc intérêt à effacer les particularismes, au lieu de souligner l’origine de ceux qui la représentent. En fait, ce n’est ni par leurs dessins, ni par leurs fonctions que les mosaïques de cônes se révèlent être une invention remarquable, mais parce qu’elles constituent le stade initial des procédés de reproduction de l’image. Les décors peints sur les parois des grottes, les murs des maisons ou les panses des poteries ne peuvent en effet être reproduits sans perte de définition. Par conséquent, l’intervention d’artisans exigeants sur les critères de qualité doit pallier cette faiblesse et, ainsi, minimiser cette perte par des travaux longs et fastidieux. Or, au 4e millénaire, les Urukéens éprouvent le besoin d’étendre, sur les murs des bâtiments publics, des motifs géométriques en quantités considérables si l’on en juge par les nombreuses mosaïques mises au jour et les millions de cônes qui jonchent le sol. Il leur faut donc inventer un système permettant à des ouvriers, et plus seulement à des artisans, de reproduire ces motifs. Or, avec des cônes d’argile standardisés et peints, cette définition peut être dupliquée avec précision, ligne par ligne et point par point, comme on le ferait avec un carton de tapissier. Dès lors, les motifs peuvent être mis en mémoire, enregistrés sur des tablettes de bois ou d’argile, faire l’objet de copies véhiculées à travers l’espace, et cependant être restitués à l’identique. La définition restera toujours égale à elle-même, puisqu’il ne s’agit que de transmettre des diamètres de cônes intangibles, des positions ligne par ligne invariables et des couleurs identiques. À support égal, la copie peut donc être considérée comme le double fidèle de l’original, en d’autres termes, comme son image.

Les mosaïques de cônes étant décrites et replacées dans leur environnement, il est intéressant de constater que leur conception repose sur les principes fondamentaux de la vision. Décomposer en points d’image une représentation, faire ressortir ses contrastes, compresser l’information et la traduire sous une forme transmissible dans le but de la reconstruire sont précisément les concepts de base sur lesquels s’appuie l’appareil visuel pour nous procurer une perception de notre environnement. Pour analyser l’image rétinienne, le système visuel dispose de photorécepteurs. Il en existe deux sortes : les bâtonnets, sensibles à de faibles intensités de lumière, et les cônes, responsables de la vision diurne et de la perception des couleurs. Chez l’homme, la distribution des photorécepteurs est telle que la région centrale à l’origine de l’acuité visuelle, appelée fovéa, ne comporte que des cônes dont la densité diminue rapidement à distance de cette zone. Les cônes sont aussi subdivisés en trois groupes de sensibilité spectrale différente – bleu, vert, rouge – dont les combinaisons variées permettent la perception de toutes les couleurs du spectre visible (4). À ce stade, une première comparaison peut être établie avec les mosaïques de cônes de la cité d’Uruk. Leurs motifs sont, en effet, décomposés en points d’image élémentaires ou, si l’on préfère, chaque cône d’argile représente la plus petite surface homogène. Dans la rétine, les points d’image sont constitués par le segment externe, c’est-à-dire la partie photosensible des photorécepteurs. L’ensemble des segments externes est ordonné sous la forme d’une matrice dont la section est semblable aux empilements de cônes des mosaïques d’Uruk. La forme circulaire des points d’image, qu’il s’agisse des segments externes des photorécepteurs ou des cônes d’argile, revêt un avantage particulier pour la formation des images. En effet, l’assemblage oblique de points d’image circulaires engendre la perception d’une ligne, tandis que l’empilement en diagonale de points d’image carrés produit un effet d’escalier.

Pour augmenter le contraste au bord des objets, le système visuel dispose d’un réseau de neurones, les cellules horizontales, qui produisent des interactions latérales inhibitrices entre les photorécepteurs. Ces interactions sont telles que lorsque des cônes détectent les bords d’un objet gris sur fond noir, il est perçu plus clair sur son pourtour alors qu’inversement, le fond apparaît plus sombre à proximité de cet objet. Cette augmentation des contrastes, au risque de déformer la réalité, a pour objectif de nous permettre de détecter et éventuellement d’appréhender un objet qui se confond avec son environnement (5). À ce sujet, nous pouvons établir une deuxième comparaison avec les mosaïques urukéennes. La distribution des cônes semble, en effet, volontairement disposée pour augmenter le contraste des motifs. Ainsi, on note que les cônes rouges sont toujours placés au contact direct des cônes blancs et non à proximité des noirs qui auraient pu se confondre avec les rouges, perçus comme gris intense dans la pénombre. La présence de ces contrastes devait faciliter la perception des mosaïques, renforcer leur pouvoir d’attraction et probablement contribuer à leur mémorisation.

Après avoir été décomposée en points d’image et ‘contrastée’, l’information visuelle est ensuite compressée dans le second niveau d’intégration de la rétine, appelé couche plexiforme interne. Cette compression peut être mise en évidence dans la réponse des cellules ganglionnaires, dernier relais avant le cerveau. Ces cellules sont réparties en sous-groupes dont certains vont transmettre une information sur la position spatiale de l’objet ou sur la durée de son exposition devant les photorécepteurs. En ce qui concerne l’information sur la position spatiale, la compression se traduit par l’activation transitoire de toutes les cellules ganglionnaires reliées aux cônes stimulés par l’objet. L’activation est transitoire parce qu’elle ne perdure pas, en dépit du maintien de l’objet dans le champ visuel. À l’inverse, l’information temporelle se réduit à souligner la position de l’objet pendant tout le temps d’exposition. Cette compression de l’information est possible, car elle est traitée en parallèle dans chaque direction de visée par une maille neuronale (6). Ce principe de compression de l’information contenue dans une image nous offre une troisième comparaison avec les mosaïques de cônes d’Uruk. En effet, ces dernières peuvent être subdivisées en partitions, elles-mêmes constituées d’un motif géométrique récurrent – triangle, carré, chevron, zigzag, etc. – de différentes couleurs. Chaque partition correspond au plus petit élément dont la connaissance est essentielle et suffisante pour reproduire l’intégralité d’une mosaïque. De fait, les informations concernant la disposition des cônes sur l’entière surface d’une niche ou l’ensemble d’un mur peuvent être compressées sous la forme d’une partition.

Une fois réduite, l’information visuelle doit être traduite pour être véhiculée de la rétine vers le cerveau. En effet, si les photorécepteurs transforment la lumière en une variation de leur potentiel membranaire, l’information visuelle est ensuite codée par la rétine sous forme de potentiels d’action d’amplitude constante, transférables au cerveau sans perte de signal. Ce n’est plus l’amplitude qui confère l’information, mais la fréquence des potentiels d’action ou impulsions. Cette traduction est réalisée dans toutes les cellules ganglionnaires qui se prolongent dans le cerveau par le nerf optique, véritable autoroute de l’information visuelle. C’est le décodage de ces informations dans le cerveau qui permet de produire les images visuelles à la base de notre perception du monde (7). De même, après leur compression sous forme de partitions, les informations contenues dans les mosaïques urukéennes étaient probablement traduites et transcrites sur des tablettes de bois ou d’argile afin d’être reproduites. Pour chaque ligne de la partition, la distribution des cônes d’argile devait être représentée par une séquence de pictogrammes symbolisant la couleur, chaque pictogramme étant associé à des encoches représentant le nombre de cônes consécutifs correspondant à cette couleur. La connaissance du codage de la tablette aurait permis ainsi de reproduire la mosaïque à l’identique. Ces comparaisons avec le système visuel pourraient être généralisées à d’autres procédures de représentation de l’image, qu’elle soit d’origine photographique, informatique ou vidéographique. Les Urukéens ont en effet formalisé une partie importante des principes de base de la reproduction de l’image numérisée, qui est aujourd’hui un moyen d’expression et d’information caractéristique de notre civilisation.

La répartition géométrique des cônes et la compression de cette information sur des tablettes d’argile s’apparentent autant à la compression de l’information visuelle dans la rétine qu’à la compression d’images numériques. En effet, la composition des structures à cônes selon des trames verticales et horizontales de points identiques en taille correspond exactement à la composition des images numériques pixélisées, le pixel étant analogue au cône. Cette structure, organisée selon un repère orthogonal, autorise la compression des images numériques pour leur stockage et leur transfert. Les architectes de la ville d’Uruk seraient donc les premiers inventeurs de l’image numérique autorisant sa compression pour son transfert à distance sans perte d’informations.

NOTES
(1) Forest, J.-D. (1996).
(2) Brandes, M.A. (1968) Edwards, I.E.S. et al. (1971) Charvat, P. (2002) Akkermans, P.M.M.G.; Schwartz, G.M. (2003).
(3) Van Buren, E.D. (1946) Brandes, M.A. (1968) Giovino, M. (2007) Von Dassow, E. (2009).
(4) Attwell, D. (1990) Archer, S. (1995) Ahnelt, P.K.; Kolb, H. (2000).
(5) Rodieck, R.W. (1998)(2003) Sarthy, V.; Ripps, H. (2001).
(6) Purves, D. et al. (2004).
(7) Cohen, B.; Bodis-Wollner, I. (1998).

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TABLE DES ILLUSTRATIONS
Illustration de la ‘page à la une’ : © artefacts-berlin.de; Material: German Archaeological Institute. Avec leur aimable autorisation.
1) (à gauche) Forest, J.-D. 1996. Courtoisie de Nathalie Gallois-Forest (en haut à droite) non connue. (en bas à droite) Forest, J.-D. 1996. Courtoisie de Nathalie Gallois-Forest.
2) Strommenger ?. A) non connue.
3) (à gauche) Catalogue du musée de Berlin (Das Vorderasiatische Museum) 1992. (en haut à droite) Girard, T. sous la direction de Forest, J.-D. (en bas à droite) Motifs et couleurs des cônes. Girard, T. sous la direction de Forest, J.-D. d’après Brandès, M.A. 1968.
4) Girard, T. sous la direction de Forest, J.-D. d’après Brandès, M.A. 1968.
5) (à gauche) Girard, T. sous la dir. de Picaud, S. (en haut à droite) Girard, T. sous la dir. de Picaud, S. d’après Bear, M.F. et al. 2002. Neurosciences. (en bas à droite) Girard, T. sous la dir. de Picaud, S. d’après Purves, D. 2005. Neurosciences.
6) Girard, T. Picaud, S. d’après Rodieck, R.W. 1988. Osterberg, G. 1935. Micrographies : Curcio, C. et al. 1990. © 1990 Wiley-Liss, Inc. Avec l’aimable autorisation de John Wiley & Sons, Inc.
7) (à gauche) Forest, J.-D. Courtoisie de Nathalie Gallois-Forest. (en haut à droite) Girard, T. sous la direction de Picaud, S. (en bas à droite) Girard, T. d’après Brandès, M.A. 1968.
8) Girard, T. sous la direction de Picaud, S. d’après Rodieck, R.W. 2003. ©2013. La Théorie Sensorielle.
9) (à gauche) Girard, T. d’après Brandès. 1968. (en haut à droite) Girard, T. sous la dir. de Picaud, S. d’après Rodieck, R.W. 2003. (en bas à droite) A) Girard, T. sous la dir. de Picaud, S. d’après Purves, D. 2005. Neurosciences. B) Girard, T. sous la dir. de Picaud, S. d’après Rodieck, R.W. 2003.
10) Girard, T. et Roi, P.

© 2013. La Théorie Sensorielle.

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