Méthodes et Pratiques Scientifiques Thème : Science et vision du

Méthodes et Pratiques Scientifiques
Thème : Science et vision du monde
Disciplines : Sciences-physiques, Mathématiques, Sciences de la vie et de la Terre
L'œil face à l'image numérique :
résolution et pouvoir séparateur
1.
Les concepts et contenus scientifiques
 La lumière : propagation rectiligne, dispersion. Interaction lumière-matière : spectres d'absorption.
 L'œil : morphologie, formation des images sur la rétine, cellules photosensibles
 Le pouvoir séparateur de l'œil
http://membres.multimania.fr/juljefgui/3.htm
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pouvoir_de_r%C3%A9solution_%28optique%29
 L'image numérique : pixels, points de trame et résolution
http://pagesperso-orange.fr/arsene.perez-mas/
Document de stage sur la photo numérique de Pierre Guidicelli :
http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/physique/phychi2/squelettes/video/photonum/index.html
 Impression en quadrichromie et hexachromie
http://cerig.efpg.inpg.fr/memoire/2008/hexachromie.htm
Cours contrôle qualité, Elisabeth Fays :
http://perso.wanadoo.fr/elisabeth.fays/cours/
 Synthèse soustractive des couleurs
Ressources :
Guide complet et pratique de la couleur, JP Couwenberg, éd. OEM Eyrolles
Logiciels gratuits :
Logiciel De Visu, F. Jauzein, M. Ranc, F. Tilquin, A. Woehrle, conseillers scientifiques : D.
Alleysson, K. Knoblauch
http://www.ac-grenoble.fr/webcurie/bio/de_visu/
Logiciel interactif et en 3D sur le thème "L'oeil et la vision"
http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/oeil/oeilindex.htm
CD-Rom pédagogiques
La Couleur, O. Rial, R. Rivière, éd. La Boyère, 3P informatique, adresse : Ophira 2, 630 route
des Dolines, 06560 Valbonne.
Le Secret des Couleurs, éd. Carré multimédia, collection science pour tous.
2.
Proposition d'activité d'exploration
1ère partie : Image continue, image discrète, impression en quadrichromie (ou plus)
 Récupérer des cartons d'emballage en couleur (bouteille de jus de fruits, boîtes de biscuits, …)
comportant sur une partie généralement cachée une « gamme de contrôle impression-offset » :
quadrichromie
hexachromie
 Observation à l'œil d'une image numérique imprimée : sensation d'image continue. Faire l'inventaire
des couleurs principales observées.
 Observation au microscope du document : sensation d'image discontinue. Visualisation des points de
trames :
Au microscope
Modélisation
Impression en quadrichromie
 Faire l'inventaire des couleurs principales observées. Combien d'encres différentes sont utilisées pour
produire l'ensemble des couleurs ? Comment produire du rouge, du vert, du bleu à partir de cyan, de
magenta et de jaune (synthèse soustractive) ? Comparer ces couleurs à celles reportées sur la « gamme
de contrôle impression-offset ».
 Mesurer sur le document la distance moyenne entre deux points de trame adjacents. En déduire la
résolution pratique de l'imprimante (nombre de points de trame par pouce lpi).
 Activités d'approfondissement proposées aux élèves : propagation rectiligne de la lumière, dispersion
de la lumière blanche, études des spectres d'absorption des colorants cyan, jaune et magenta,
interaction lumière-matière.
Deuxième partie : Le pouvoir séparateur de l'œil :du discontinu vers le continu.
 Étude de la morphologie de l'œil à l'aide du logiciel « L'œil et la vision ». Structure de l'œil, rôles de la
cornée, de l'iris, du cristallin et de la rétine ...
 La rétine : une surface discrète pixelisée : cônes, bâtonnets.
 Limite d'observation des points de trame (utilisation d'affiches publicitaires de métro, ou documents
imprimés à faible résolution):
 Mesurer la distance entre deux pixels adjacents, puis la distance d'observation à partir de laquelle l'œil
ne les distingue plus.
 En déduire à l'aide de la trigonométrie une valeur du pouvoir séparateur de l'œil :
 Lien entre le pouvoir séparateur et la dimension des cellules photoréceptrices de la rétine.
 Autre possibilité : mesure du pouvoir séparateur à l'aide de la mire de Foucault (logiciel Visu : module
« Taille des cellules visuelles »).