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 »).
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