Première ES 2018 - 2019 Représentation visuelle Chapitre 1 – L’œil, du réel au modèle 1 – Conditions de visibilité d'un objet Il existe deux types d’objets optiques : Ceux qui émettent directement de la lumière. Ceux qui diffusent de la lumière qu’ils reçoivent. Principe de visibilité d’un objet : Un objet est visible par un observateur si des rayons lumineux issus de l’objet atteignent l’œil de l’observateur. Conditions de visibilité d’un objet : Pour qu’un objet soit visible, il faut que l’objet soit éclairé par une source lumineuse ; que cet objet diffuse les rayons lumineux ; que les rayons lumineux entrent directement dans l’œil. 2 – Approche historique de la conception de la vision La lumière se propage en ligne droite entre l'objet et l’œil. Mais dans quel sens va-t-elle ? cf. Activité documentaire « La théorie de la vision au cours des siècles » 1/4 Première ES 2018 - 2019 Résumé : La conception de la vision n'a pas toujours été juste. Pendant l'Antiquité par exemple, les philosophes pensaient que le "feu visuel" se propageait de l’œil vers l'objet. Au Moyen Âge, on considérait que l'image se formait à l'endroit sur le nerf optique (Alhazen). On sait aujourd'hui que les rayons lumineux se propagent de l'objet vers l’œil et que l'image formée sur la rétine est inversée (suite aux travaux de Kepler et Descartes au XVIIe siècle). Frise chroonologique : l’histoire de la vision 3 – Le modèle réduit de l’œil A. Structure de l’œil Les rayons lumineux reçus par l’œil traversent une succession de milieux transparents : ► La cornée, puis l’humeur aqueuse, un liquide incolore situé derrière la cornée ; ► Le cristallin, situé derrière l’iris, de forme biconvexe, et dont la courbure peut varier sous l’action des muscles ciliaires ; ► L’humeur vitrée, de consistance gélatineuse, transparente, et occupant tout le reste de la cavité en arrière du cristallin. 2/4 Première ES 2018 - 2019 Chapitre 1 – L’œil, du réel au modèle https://www.youtube.com/ watch?v=uPp-0G8Cv7o ► L'iris joue un rôle de filtre en agissant sur la dilatation ou la rétractation de la pupille. ► La rétine est une membrane recouvrant le fond de l’œil, tapissée de cellules photosensibles (les cônes et les bâtonnets). ► Les informations recueillies par la rétine sont transmises au cerveau par le nerf optique B. Le modèle réduit de l’œil Schéma simplifié de l’œil Modèle réduit de l’œil Axe optique On peut modéliser le système optique : on parle de modèle réduit de l’œil. Ce système permet de comprendre le comportement de l’œil en laboratoire. Le schéma suivant montre que l’iris est alors modélisé par un diaphragme, le cristallin par une lentille convergente et la rétine par un écran. 4 – L’accommodation Définition : On appelle accommodation les modifications effectuées par le cristallin pour adapter la vue lorsque la distance entre le sujet et l’objet regardé est modifiée. Le cristallin va se bomber modifiant ainsi sa vergence ce qui va modifier la distance focale de l’œil et permettre une vision nette. Plus l’objet est près, plus le cristallin est bombé, plus il est convergent, plus sa distance focale est petite. Le Ponctum remotum PR est le point le plus éloigné visible par l’œil au repos ( sans accommodation). Le Punctum proximum PP est le point le plus proche visible par l’œil accommodant au maximum. 3/4 Première ES 2018 - 2019 5 – Les défauts de l’œil et les corrections A. Les défauts La myopie La myopie est une anomalie de l’œil dans laquelle l’image d’un objet éloigné se forme en avant de la rétine. L’œil est trop convergent. L’hypermétropie L’hypermétropie est une anomalie de l’œil dans laquelle l’image d’un objet éloigné se forme en arrière de la rétine. Ainsi l’œil n’est pas assez convergent. B. Les Corrections La myopie La correction de la myopie se fait en plaçant un verre correcteur divergent devant l’œil. L’excès de convergence de l’œil est compensé et l’image d’un objet éloigné se forme maintenant sur la rétine. L’hypermétropie On corrige l’hypermétropie grâce à un verre correcteur convergent (lentille souple ou lunettes de vue) placé devant l’œil. Par conséquence le défaut de convergence de l’œil est alors compensé et l’image d’un objet éloigné se forme donc sur la rétine. La presbytie n’est pas à proprement parler une anomalie de l’œil. C’est la conséquence d’un vieillissement normal du cristallin qui l’empêche donc d’accommoder de manière satisfaisante. Les défauts de myopie, hypermétropie et presbytie peut également être corrigés par la chirurgie de la cornée qui modifie la vergence de l’œil. 4/4
