V / Convergence pour la vision rapprochée

Physiologie de la vision.
Florian LEQUEUX-JOUBERT
Faculté des sciences du sport d'Amiens
Licence STAPS; Psychophysiologie par A.MERZOUK
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Tout élément auditif ou lumineux est appelé corps corpusculaire et est transposé
par une longueur d'ondes. Tous les éléments corpusculaires définissent un état d'énergie.
I / Longueur d'ondes et couleurs:
 Le rayonnement électromagnétique:
C'est l'ensemble de la bande d'énergie qui est produite par tous les éléments
corpusculaires. C'est la bande qui comprend toutes les longueurs d'ondes, des ondes
radios aux rayons . De 400 à 700 nm, se situe la lumière visible.
 Le spectre visible:
Il va du rouge (ondes plus longues, moins riches en énergie) au violet (ondes plus
courtes, plus riches en énergie).
 Intérêt de la variation d'une longueur d'onde?
L'action de la lumière sera différentes en fonction de la longueur d'onde (par exemple
Ultra Violet ou laser). La variation de longueur d'onde implique une variation d'énergie.
La lumière est composée de particules d'énergie appelées Photons ou Quanta qui se
propagent sous forme d'onde très précisément mesurables à la vitesse de 300 000 Km.s-1.
La lumière est donc une vibration d'énergie pure plutôt qu'une substance matérielle.
 Spectre électromagnétique:
10-5 nm 10-3 nm 1 nm 103 nm 106 nm 1 m 103 m
Rayons  Rayons X U V Micro ondes ondes radio
Spectre du visible
450nm 500nm 550nm 600nm 650nm 700 nm
380 nm 750 nm
La perception visuelle se travail en fonction de la lumière ambiante. Certaines
longueurs d'ondes favorisent la vision.

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 Cellules cônes et perception lumineuse:
Réponse rétinienne (% du max)
100 Cônes bleus 455Cônes vert 560Cônes rouges 625
75
50
25
0  en nm
400 500 600 700
Sensibilité des 3 types de cônes aux différentes longueurs d'ondes du spectre visible.
II / Réfraction et lentilles:
Quelques éléments essentiels quant à la lumière:
 Elle se propage en ligne droite.
 Elle peut rebondir sur une surface: phénomène de réflexion
 La majeure partie de la lumière qui atteint nos yeux a été réfléchie par les
objets qui nous entourent.
Réfraction (déviation):
 En milieu uniforme: propagation de la lumière à une vitesse constante.
 En milieu hétérogène: la vitesse de propagation de la lumière est fonction e la
densité du milieu.
On ne peut pas voir un objet s'il n'est pas éclairé. Cette notion de réfraction incluse la
notion de couleur (longueur d'onde réfléchie).
Lorsque la lumière passe par un prisme, chaque onde est déviée de telle façon que le rayon
se décompose en un spectre visible (par exemple l'arc en ciel).
Les objets sont colorés parce qu'ils absorbent certaines longueurs d'ondes en réfléchissant
les autres. Les objets blancs réfléchissent toutes les longueurs d'ondes de la lumière alors
que les objets noirs les absorbent toutes. Un ruban rouge réfléchit principalement de la

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lumière rouge, le gazon réfléchit surtout de la lumière verte. Il est très important que le
potentiel de cellule en cône et en bâtonnet reste intact le plus longtemps possible. Il y a
traduction automatique au niveau de l'œil de chaque faisceau an un point. Il va y avoir
intégration par le système nerveux du nombre de points pour obtenir une image.
III / Convergence de la lumière sur la rétine:
Il faut se reporter au chemin dans l'œil. Il y a 3 cas de figure:
a) Focalisation correcte des objets rapprochés et des objets éloignés (œil
emmétrope).
b) Convergence avant la rétine, puis divergence (œil myope)
c) Œil hypermétrope: la convergence de la lumière se fait à l'arrière de la
rétine.
Les verres concaves ''élargissent" les faisceaux alors que les verres convexes les
"concentrent.
IV / Convergence pour la vision éloignée:
Les yeux humains sont mieux adaptés à la vision éloignée qu'à la vision rapprochée.
Le punctum remotum est le point le plus éloigné au niveau duquel la vision distincte d'un
objet ne nécessite aucun changement (accommodation): c'est à dire pas de modification du
cristallin pour une meilleure convergence.
Le punctum remotum pour un œil emmétrope est d'environ 6m. Au delà de cette distance,
la courbure du cristallin doit s'adapter.
V / Convergence pour la vision rapprochée :
La vision de près implique 3 adaptations active de l’œil :
 L’accommodation
 La contraction de la pupille
 La convergence des globes oculaires
a) L’accommodation :
C’est le processus par lequel la puissance de réfraction du cristallin augmente pour
faire dévier les rayons lumineux divergents. Le punctum proximum représente le point le
plus rapproché de l’espace que l’œil peut distinguer nettement. Pour l’œil emmétrope, il se
situe à 20/25 cm, le cristallin est alors en renflement maximal.
b) Contraction de la pupille :

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Le sphincter de la pupille accentue l’effet de l’accommodation en réduisant le
diamètre de la pupille à 2mm (réflexe d’accommodation) donc empêche les rayons lumineux
les plus divergents d’entrer dans l’œil et de traverser le pourtour du cristallin ce qui a pour
conséquence : l’augmentation de la clarté de l’image et de la profondeur des champs.
c) Convergence des globes oculaires :
La synchronisation des mouvements des globes oculaires c’est à dire la fixation du
regard sur un seul point. Lorsque l’objet est éloigné, les yeux sont parallèles tandis que
lorsque l’objet est rapproché, les yeux sont convergents.
VI / La photoréception :
C’est le processus de détection de l’énergie lumineuse par les photorécepteurs.
1. Anatomie fonctionnelle des photorécepteurs :
Photorécepteurs : neurones modifiés, s’assimilent sur le plan structural à de grandes
cellules épithéliales renversées dont l’extrémité est enfouie dans la couche nerveuse de la
rétine.
Segment externe  région réceptrice  pigments visuels photosensibles.
Il y a un couplage pigments récepteurs/membrane cellulaire. Cela provoque un
accroissement de la surface consacrée à la réception de la lumière.
La régénérescence des cellules en cônes et en bâtonnets est dû au renouvellement des
disques empilés à leurs extrémité.
Cellules bâtonnets 3 cellules en cônes
Absorbent toutes les longueurs Absorbent quelques longueurs d’ondes
du visible jusqu’au nuancé de gris.
Pigments visuels : comment les récepteur convertissent-ils la lumière en signaux
électriques ?
Ce processus s’effectue au moyen d’une matière sensible : le RETINAL (ou rétinène) qui se
combine à des protéines appelées OPSINES et forment 4 types de pigments visuels. Le
RETINAL est apparenté à la vitamine A (dont il est dérivé) ; le foie emmagasine la vitamine
A ; il la libère en fonction des besoins de régénérescence des pigments visuels.
2. Stimulation des récepteur :
Pigments visuels
Absorption de diverses
longueurs d’ondes

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A / Excitation des bâtonnets :
Le pigment visuel des bâtonnets est la rhodopsine. Elle est disposé en couche
unique dans les membranes (disques) et absorbe la lumière de tout le spectre visible, mais
surtout les longueurs d’ondes de 497nm (lumière verte).
Na+ Potentiel récepteurs dépolarisant
Segment extérieur
Canaux Ca2+ ouvert (terminaisons synaptiques)
Libération de Neurotransmetteurs
(jonction synaptique : bâtonnet, cellules bipôlaires)
Amorce la dégradation de la Rhodopsine
Décroissement de la perméabilité au sodium
des membranes du segment extérieur
Destruction enzymatique de la GMP cyclique
Arrêt de l’entrée du sodium, les bâtonnets produisent un potentiel récepteur
hyperpolarisant (courant d’obscurité) ce qui provoque une inhibition de la libération de
neurotransmetteurs.
B / Excitation des cônes :
Dans
l’obscurité
Lumière