Quelles images les physiciens insèrent-ils dans leurs publications ? Les critères de sélection adoptés en physique des matériaux et en astrophysique

On sait que les communications écrites entre chercheurs comportent toujours des « illustrations ». Le terme d’illustration est particulièrement inadapté : il ne s’agit pas d’un élément accessoire, destiné à agrémenter un discours dont la force réside dans les mots ; au contraire, les inscriptions scientifiques, comme on les désigne, jouent un rôle central de structuration et d’organisation de l’énoncé dont elles présentent le noyau dur. Le plan canonique de l’énoncé scientifique est conçu autour de la présentation de résultats qui sont toujours visualisables ou figurables.

L’image est donc véritablement au cœur du processus argumentatif en science. Comme le souligne à juste titre Anne Beyaert-Geslin (2011) : « le faire représentatif s’accompagne d’un faire persuasif ». Employer l’expression de « faire persuasif » a le mérite d’insister sur la valeur pragmatique de l’image au sein d’une publication scientifique. En effet, parmi d’autres caractéristiques, l’image scientifique présente celle de toujours s’adresser à un destinataire qu’il s’agit évidemment de convaincre, ce qui suppose que l’on soit capable, en tant que chercheur publiant, d’identifier au préalable ses multiples fonctions potentielles et de les exploiter judicieusement. C’est ce que j’ai nommé dans d’autres travaux la dimension téléologique de l’image scientifique (Allamel-Raffin 2010a).

Cette dimension téléologique se manifeste au travers des nombreux traitements (voir, Allamel-Raffin 2010b ; Dondero & Fontanille 2012) que l’image subit afin d’être rendue plus accessible, plus attrayante, plus immédiatement compréhensible, etc., pour des destinataires qui sont dans le cas des publications scientifiques, les relecteurs de la revue et les futurs lecteurs de l’article. Dans le cadre de mon propos, il s’agira pour moi de remonter en deçà de ce travail de traitement des images et de me pencher sur un moment crucial : celui où les scientifiques décident quelles sont les images qu’ils vont retenir pour la phase de publication et ce avant toute opération de traitement, à l’exclusion de celles qui sont déjà effectuées automatiquement par les dispositifs imageants, télescopes ou microscopes. J’essayerai de comprendre quels sont les critères de sélection retenus par les physiciens lorsqu’ils décident d’inclure des représentations visuelles dans leurs publications. Je me situerai donc ici en amont de la construction argumentative déployée dans les articles scientifiques. Je m’intéresserai également au rôle de la légende : dans les sciences, une image sans légende n’a pas de sens et ne serait pas utile dans le processus argumentatif qui se développe dans une publication.

1. Selon quels critères les scientifiques insèrent-ils une image dans une publication ?

1.1. Le caractère informatif de l’image

[JPB 423-427 PhM.] …comment on choisit une image pour la publication ? C’est ça, la question ? Je dirai qu’on la choisit en fonction de l’information qu’elle contient. Par exemple, si je décide d’étudier un mode de croissance [des matériaux] particulier et puis que je trouve que l’image est révélatrice d’un mode de croissance, je vais choisir celle-là plutôt qu’une autre qui est moins révélatrice. »

[C. A.-R.] Selon quels critères une image est-elle retenue pour être insérée dans une publication ? 

[CB 615-626 PhM.] : Il faut qu’elle soit originale… oui. Et aussi reliée à ton texte. Tu vois, si ton propos de publication, c’est de raconter, je ne sais pas, moi, si tu racontes la propriété électronique de tes îlots… S’il n’y a pas vraiment de lien avec la morphologie, la répartition latérale, l’image que tu vas mettre n’apportera rien, on va te la refuser. On va dire : « Ouais, pourquoi vous illustrez ? D’accord, c’est joli, mais ça n’apporte rien. » Donc il faut que ça apporte une information.

[DM 193-195 Astr.]: I think the most important criterion is informativity because when we send some data plots to some journal, we always are limited by place, so we can send only a few images. So each image should be most informative.

[TB 281-284 Astr.]: I guess the simplest criterion is: does it provide useful information that you can use to make a point in the paper that you write? If it’s just there and it’s not adding anything on the scientific content or at the very least placing things in context, then it’s not useful.

Bien évidemment, le fait qu’une image comporte des informations pertinentes eu égard au sujet étudié n’est pas suffisant. Il faut en outre que les scientifiques s’assurent que l’image retenue est significative. Qu’entend-on par ce terme ? On peut établir sur ce point une distinction entre les deux disciplines scientifiques dont il est question dans le présent article. En physique des matériaux, le recours à des microscopies en champ proche, par exemple, pose le problème de la représentativité des images. Certaines d’entre elles ne représentent qu’une infime partie de l’échantillon étudié. Ce point est souvent évoqué dans les entretiens.

[JPB 427-441 PhM.] : Bon, maintenant, ça pose la question de la légitimité d’un choix [celui de l’image retenue pour une publication]. Ça, c’est un peu le problème avec toutes les techniques de microscopie en champ proche. C’est pour ça que je suis toujours critique par rapport à la sélection des images. Ce sont des techniques locales, alors il faut s’assurer, avant de choisir une image comme étant quelque chose de représentatif, du fait que l’image est la même ou semblable sur toute la surface [de l’échantillon] qu’on a à analyser. Parce que si je pose ma pointe [du microscope] ici, que je vois ça, et que je pose ma pointe ailleurs et que je vois ça, bon, je peux commencer à me dire que telle image va être représentative de la surface. Si ce n’est pas le cas, il faut commencer à être très critique, parce qu’il se peut qu’on voie un phénomène très particulier dans une zone de l’échantillon qui ne se produit pas ailleurs. Je dirais que le choix de l’image dépend de ça. C’est un choix raisonné et critique. Alors, effectivement, si on a plusieurs indices qui font penser que tel phénomène, tel mode de croissance est actif, alors à ce moment-là, on va essayer de reproduire plusieurs expériences du même type. A ce moment-là, ça va nous guider dans notre choix. 

[FS 301-334 PhM.] : Il y a parfois des images qui n’ont pas une validité statistique, mais qui ont une très grande importance par rapport à un phénomène physique et donc même si ce n’est que 1 % de l’échantillon, on ne peut pas la négliger. C’est là que l’interprétation a son importance. Qu’est-ce qu’on va dire ? Si tel est le cas, on va dire que cette image est tout, sauf typique, mais c’est celle-là qui fait que j’ai ça. Ou l’inverse : j’ai une image typique et le comportement typique de ça, c’est effectivement ça, ça a une valeur statistique. Il faut mettre en connexion la propriété physique et la valeur statistique. Est-ce que les deux sont corrélées ou absolument pas ? Elles peuvent l’être comme ne pas l’être.

[C. A.-R.] : Et il y a d’autres critères ?

[FS 301-334 PhM.] : L’image qui figurera dans la publication sera celle qui fait le mieux la synthèse ou celle qui permet de montrer un point bien particulier (…) Il y a un code de traduction pour lire les publications, je ne sais pas si tu le connais ?

[C. A.-R.] : Non.

[FS 301-334 PhM.] : « C’est une image typique ». Il faut lire entre les lignes : « la meilleure image qu’on ait obtenue »…

[C. A.-R.] : C’est humoristique…

[FS 301-334 PhM.] : C’est humoristique, mais c’est exactement ça ! Il y en a d’autres. « Nos résultats sont en excellent accord avec la théorie ». Entre les lignes, il faut lire : « il y a une vague ressemblance entre la théorie et les résultats »… Ou alors : « il semble qu’il y ait un accord entre la théorie et les résultats ». Entre les lignes, il faut comprendre : « il n’y a absolument pas d’accord entre la théorie et les résultats ».

[C. A.-R.] : Vous êtes très critiques avec vous-mêmes ?

[FS 301-334 PhM.] : Il faut le rester. Je crois que tout le monde en est conscient. On sait comment ça marche. 

1.2. Le caractère novateur de l’image

[GF 297-299 Astr.] : Normally, it’s got to be something new, some new information about an object, a new information. In astrophysics, we want to make a discovery before we publish a paper. So, we have to add something new to the knowledge.”

[PS 290-292 Astr.] : One criterion would be if the image shows one object or some features, structures of an object that had never been seen before, or it can be that in much, much detail than before.”

[C. A.-R.] : So, what criteria do you choose to publish an image ?

[HG 516-516 Astr.] : If I think there is something new inside that other people haven’t thought of or whether it’s to explain something I try to get across.

1.3. La clarté et la concision de l’image

[SS 296-300 PhM.] : Il y a deux critères. Premier critère : c'est mettre en évidence l'information que tu veux passer, et le deuxième, c'est la clarté de l'image. Tu peux renvoyer la même information vers le lecteur, tu dois faire plusieurs images. C'est le premier affinement, le plus grossier, mais après, tu vas choisir l'image la plus claire. Tu ne vas pas montrer une image où tu ne vois pas bien ce que tu veux directement. 

[JW 414-416 PhM.] : Donc il faut vraiment que ce qu’elle doit illustrer soit visible, et sans ambiguïté. 

[C. A.-R.]: So, what criteria do you choose to publish an image?

[THD 444 Astr.]: It has to be clear to tell the story.”

[RW 488-493 Astr.]: It is the most concise way of presenting data. Sometimes, you will show an image or something and then a table of some little derived results. But people are happier and in the early days, when we were only measuring certain type sources, it was missing a lot, but the table was appropriate because we only got a few numbers. But I think you understand much more about the source if you see it in context. And the image is the only way to show that.

[C. A.-R.]: What criteria do you choose to publish an image?

[ROK 388-390 Astr.]: It has to be understood by others, it has to be concise, it has to be no larger, it has to be no more complicated than it should be, it has to communicate, yeah, the fundamental idea, it has to communicate, not much more.

1.4. L’image comme support de la thèse développée dans l’article

[AD 495-497 Astr.] : Si ça s’adresse à des collègues, des physiciens, pour aller droit au but, on choisit une image en fonction de ce qu’elle démontre pour la thèse qu’on soutient. 

[DH 480-481 Astr.]: Fundamentally, the image has to demonstrate what it is you want people understand. That’s the primary thing when you publish, that’s what you’re doing.

[C. A.-R.]: What criteria do you choose to publish an image?

[RS 466 Astr.]: All the criteria are if whether some process of science is demonstrated by the image.”

[DW 666-668 Astr.]: Typically when you publish an image, you try to get across a message. And so the key is: does the image make that message clear? Or does it help to make the message clear on the analysis side? 

[AM 492-493 PhM.] : Le critère c’est : il faut qu’elle démontre clairement ce qu’on veut démontrer, qu’elle montre clairement quelque chose. 

[GE 500 PhM.] : C'est celle qui représente le mieux l'hypothèse et le travail à faire...

Notons que les formulations des chercheurs pourraient ici se révéler trompeuses, si on les entend comme la capacité pour une image de remplir une fonction d’argumentation sous la forme d’une preuve décisive. Dans la plupart des cas, comme j’ai essayé de le montrer ailleurs (Allamel-Raffin & Gangloff 2012 ; Allamel-Raffin & Gangloff 2010 ; Allamel-Raffin 2010b), l’argumentation suppose le recours à plusieurs images obtenues au moyen d’instruments dont le fonctionnement repose sur des principes physiques différents. La démarche adoptée par les physiciens des matériaux ou les astrophysiciens peut donc être qualifiée d’interinstrumentale (voir Allamel-Raffin 2005 ; Toumey 2011).

2. Le rapport images/légendes

L’image est toujours accompagnée d’une légende, sans laquelle elle resterait muette. Cette légende est l’explicitation de certaines virtualités de prédication contenues dans l’image, et prend la forme d’une ou de plusieurs propositions. Il y a là une spécificité du domaine scientifique, car comme le souligne Odile Le Guern-Forel (1981), le plus souvent, la plupart des images qui nous sont données à voir dans d’autres domaines, ne sont pas accompagnées d’un texte aussi explicite. Dans les arts, on ne fournit pas autant de renseignements. La publicité, en revanche, accompagne très souvent les images qu’elle présente d’un ou de plusieurs énoncés linguistiques. Dans le domaine scientifique, cette explicitation de l’image sous forme propositionnelle est systématique. La légende correspond à la signification sur laquelle les scientifiques se sont accordés au terme du très long processus de production et d’interprétation des images (Allamel-Raffin 2011b). Le sens de l’image considérée est en quelque sorte « fixé », même s’il reste toujours potentiellement ouvert et révisable. L’image accompagnée de sa légende peut éventuellement fonctionner comme argument au terme d’un processus de « canalisation du sens » (Bastide 1985, p. 137). La production d’un énoncé linguistique sous forme de légende « limite considérablement les possibilités de ‘lecture’ que peut recevoir une image. Il permet à l’émetteur [dans notre cas les scientifiques qui l’ont produite] de maîtriser davantage la portée argumentative de son image » (Le Guern-Forel 1981, p. 177). Comme l’affirme un des astrophysiciens interviewés :

[RS 756-757 Astr.] The caption would usually say what the picture shows, or proves. It should tell you what you should see in the picture.

Fig. 1. Jet s’échappant de la galaxie Centaurus A en rayons X et en optique (R. Kraft /SAO)

L’astrophysicien a superposé une image optique réalisée avec le télescope spatial Hubble et des données en rayons X (les contours blancs). Il a également rajouté des annotations (Knot A1, Knot B, etc.) afin de diriger le regard du lecteur vers tel ou tel élément de l’image. Ces annotations correspondent en l’occurrence à des noyaux où le rayonnement en rayons X est plus intense.

Fig. 2. Micrographie réalisée avec un MET d’un échantillon de carbone sur du cuivre. (© G. Ehret / CNRS/PCMS). La chercheuse a rajouté des lettres pour désigner les différents éléments présents sur l’image : O = oignon de carbone, D = îlot de diamant, P = graphite polyédrique, T = tripode de carbone.

Conclusion

Les images participent pleinement à l’argumentation développée dans un article scientifique. S’il est intéressant d’étudier de près comment se développe le processus argumentatif reposant sur des représentations visuelles, il est également très important de remonter en amont et d’analyser le choix des images retenues. Cette sélection repose sur plusieurs critères : l’image doit être informative, novatrice, claire et concise et de plus, elle doit permettre d’étayer la thèse développée dans l’article. L’image à elle seule serait impuissante à soutenir une argumentation précise : sa polysémie intrinsèque est bien trop élevée. La légende vient dont fixer le sens de l’image et c’est alors, et alors seulement, que cet ensemble peut fonctionner comme un argument dans un article scientifique. Nous voyons ici que nous sommes bien loin du rôle exclusivement illustratif qui a souvent été dévolu aux images scientifiques.