La vision est une fonction sensorielle qui nous fournis de

La vision est une fonction sensorielle qui nous fournis de nombreuses informations sur le monde qui
nous entoure. Elle nécessite autant l’oeil, l'organe de la vision que le cerveau qui lui interprète ce
que l’oeil perçoit.
plan :
I] L’oeil, l'organe de la vision
A-la structure de l'oeil
B-le fonctionnement de l'oeil
II] La vision une construction cérébrale
A- de l'oeil au cerveau
B- construction de la perception visuelle, cerveau redresseur d'image
L’oeil, l’organe de la vision
A- La structure de l'oeil [+ schémas]
L'oeil , est l'organe de la vision , c'est un globe d'environs 25mm de diamètre qui est
mobile grâce à 6 muscles fixées dans une cavité osseuse du crâne , l'orbite.
Quatre de ces muscles sont droits et deux sont obliques. Le muscle droit supérieur
permet à l'œil de se déplacer vers le haut, et le muscle droit inférieur vers le bas. Le
muscle droit interne permet le déplacement de l'oeil vers le nez, et le muscle droit
externe vers la tempe. Les muscles obliques le font bouger en oblique par rapport à ces
quatre directions. Ces six muscles permettent à l'œil de regarder très rapidement dans
toutes les directions. Le globe oculaire est limité par trois membranes emboîtées : la
sclérotique, la choroïde et la rétine .La sclérotique est la membrane la plus externe, c’est
une enveloppe blanche résistante formée d’un tissu conjonctif dense et peu vascularisé
qui rempli le rôle de protection de l’œil, vers l’avant, cette membrane devient transparent
et son rayon de courbure diminue et forme la cornée. C'est cette cornée qui permet la
pénétration des rayons lumineux dans le globe oculaire .La choroïde, de couleur noir, est
une membrane mince et riche en vaisseaux sanguins, elle joue de ce fait un rôle
nourricier dans l’œil. Vers l’avant du globe oculaire, elle forme un renflement musculaire
appelé corps ciliaire, formée de muscles lisses qui, grâce à leurs contractions, modifient
la forme du cristallin et permettent ainsi l’accommodation, elle continue et prend l’aspect
d’un disque appelé iris .L’iris est la partie colorée et visible de l'oeil ; c’est un diaphragme
qui s’ouvre sur la pupille et qui contrôle par la même occasion sa taille. La membrane la
plus interne est la rétine, composée de deux couches. La couche pigmentaire (externe)
qui empêche la lumière de diffuser dans l'oeil. La couche interne est une structure
nerveuse, composée de nombreux photorécepteurs (des cellules sensibles aux rayons
lumineux), ces cellules sont caractéristiques : certaines se terminent en forme de petits
bâtonnets, d'autres en forme de cônes ; d'où leur nom de cônes et bâtonnets. Cette
couche en se prolongeant forme le nerf optique, acheminant l'information visuelle vers le
cerveau. Au niveau de ce point de sortie la rétine est tout naturellement interrompue :
c'est la tache aveugle (car ne pouvant capter aucun stimulus lumineux, de part l'absence
de photorécepteurs). A proximité de cette tache aveugle se trouve la fovéa, qui est le
point de la rétine avec la meilleure acuité visuelle : c'est là que les rayons lumineux
arrivent directement, avec le moins d'interférences, et c'est là que la densité de
photorécepteurs est la plus importante,et ne contenant que des cônes.
La rétine donne la sensibilité visuelle, c'est-à-dire, la capacité de percevoir les images.
L’intérieur du globe oculaire est une succession de milieu transparent, la cornée,
l’humeur aqueuse, le cristallin qui a la forme d’une lentille biconvexe (c'est-à-dire une
lentille convergente possédant deux faces courbées vers l'extérieur), il est doté d’une
élasticité qui lui permet de déformer légèrement pour modifier la convexité appelé
phénomène d’accommodation. L’humeur vitrée, ou corps vitré, entre le cristallin et la
rétine permet de maintenir une pression constante à l’intérieur de l’œil, c’est elle qui lui
donne sa forme.

B- Le fonctionnement de l’œil
Pour qu’un objet soit vu par notre œil, il faut que celui-ci soit éclairé et qu’il renvoie vers
l’œil cette lumière sous forme de rayons lumineux que celui-ci reflète. Les rayons
lumineux se propagent de façon rectiligne.
L’ensemble des milieux transparents qui constituent le globe oculaire, fonctionne à la
manière d’une lentille convergente, c'est-à-dire que les rayons lumineux traversant les
différents milieux sont déviés de manière à ce que les rayons réfractés se rapprochent
les uns des autres. Ainsi l’œil peut être ramené à un système optique comprenant :
-une lentille convergente de centre optique o et de distance focale 16mm
- un diaphragme
-un écran placé, pour un œil normal à 16mm de la lentille
Cette schématisation est appelée l’œil réduit. [Schémas] (montage+œil normal)
Ces éléments sont alignés suivant un axe, l’axe optique principale, c'est-à-dire la droite
passant par le centre d’optique (centre de la lentille) et le centre de courbure d’une des
faces de la lentille. Toutes les droites passant par le centre d’optique ne sont pas déviées,
se sont des axes d’optique secondaires. [Schémas]
Les rayons parallèles à l’axe d’optique principale en passant par la lentille convergente
sont déviés et se rencontrent en un point de l’axe principal : le foyer de l’image. La
distance qui sépare le centre d’optique du foyer de l’image est appelée distance focale,
pour déterminer cette distance focale, on éclaire la lentille les rayons lumineux
convergent en un point que l’on nomme f’ puis on mesure la distance lentille-f’, pour l’œil
la distance focale est de 16 mm. Le foyer de l’objet est le symétrique du foyer de l’image
par rapport au centre d’optique. Ainsi tout rayon incident passant par le foyer objet
d’une lentille convergente donne naissance à un rayon émergent parallèle à l’axe
d’optique. Pour calculer la vergence d’une lentille, sa capacité à faire converger la lumière,
il faut utiliser la formule c=1/distance focale, l’unité étant le dioptrie (δ).
[Schémas]
[Expérience]
Faisons une expérience,pour le cas d’un œil normal , avec le montage décrit
précédemment et en utilisant une lentille convergente de distance focale 100 mm, on
cherche à avoir une image nette sur l’écran. On remarque que les rayons issus de l’objet,
après avoir traversés la lentille convergente, forment une image renversée sur l'écran.
C’est en modifiant la distance focale ainsi que la distance objet-lentille que l’on obtient
une image nette sur l’écran. ( expérience avec œil=appareil photo ?)
Dans notre œil, ce phénomène se nomme l’accommodation, lorsque nous regardons un
objet situé à plus de 60 mm, cette distance est appelée le punctum remotum, nous le
voyons nettement. Mais au fur et mesure qu’il s’approche de nous, il devient flou d’abord
et net après. L’accommodation consiste à sous l’action des corps ciliaire le cristallin est
soit bombé soit aplatit, ainsi l'angle de réflexion des rayons lumineux qui le traversent
est modifié en fonction de la distance de l'objet regardé afin d'en recréer une image nette
sur la rétine. Mais, si l'objet se trouve entre le foyer objet et la lentille, l’accommodation
n’est plus possible cette distance est appelée distance minimale de vision distincte,
punctum proximum, l’image se forme alors à l’infini, c’est une image virtuelle. L’image se
projette alors en arrière de la rétine et elle devient floue.
[Schémas]
Afin de ne pas voir double, les deux yeux doivent converger vers le même objet fixé.
Pour voir un objet simple, il faut que les champs visuels puissent se superposer.

II] La vision une construction cérébrale
A- de l'oeil au cerveau, la naissance du message nerveux
Les images formées par l’œil sont détectées au niveau de la rétine. La rétine, comme
nous l’avons dit précédemment se trouve sur la paroi interne de la surface arrière de
l'œil, elle se compose de 3 couches de cellules. la première contient des cellules qui
transforment l'énergie lumineuse en impulsions électriques, ou signaux électro-chimique.
Ces cellules photoréceptrices spécialisées sont les cônes et les bâtonnets.
 Les bâtonnets se trouvent à la périphérie et leur rôle est de nous permettre de
voir dans des conditions de faible luminosité, mais seulement en noir et blanc. Ils
ne permettent pas de distinguer les couleurs ni les détails.
 Les cônes se trouvent essentiellement dans la fovéa, interviennent dans la vision
à fort éclairement et sont responsables de la vision des couleurs.
Ils permettent une très bonne perception des détails. On distingue 3 classes de
cônes selon les pigments qui les constituent, qui ont une sensibilité différente en
fonction des longueurs d’ondes. Ainsi il existe des cônes sensibles au bleu, vert ou
rouge.
[Schémas]
La conversion de l’énergie lumineuse en signaux électriques, a lieu dans la partie externe
des photorécepteurs qui une fois activée par les photons, stimule à son tour des
réactions moléculaires en chaîne. Ces dernières produisent des variations du potentiel
électrique des photorécepteurs, appelé potentiel récepteur. Les signaux électriques vont
ensuite être transmis aux cellules nerveuses des couches plus profondes de la rétine.
Cette transmission à lieu dans la deuxième couche de la rétine , composée de cellules
bipolaires , celles-ci servent à réunir les messages venus de plusieurs photorécepteurs
pour ensuite les envoyer vers la dernière couche. Le message nerveux naît réellement
au niveau des cellules ganglionnaires dont les fibres se regroupent pour former le nerf
optique.
Le message nerveux est constitué de signaux électriques, et non de l’image elle-même,
c’est à partir de ces signaux que le cerveau élabore la perception visuelle. La rétine est
donc constituée de plusieurs canaux séparés, aux caractéristiques anatomiques et
fonctionnelles marquées. Ces canaux distribuent des informations sur des aspects
distincts de l’image oculaire dans des régions différentes du cerveau, lesquelles
effectueront des traitements additionnels pour retrouver l’image initiale.
B- construction de la perception visuelle, cerveau redresseur d'image
Pour voir, l’œil ne suffit pas. Sa fonction est de former sur la rétine une image du monde
extérieur. Floue et altérée, elle est cependant le point de départ d’une série de
transformations qui vont mobiliser la quasi-totalité du cerveau pour commander une
perception précise, complète, rapide et colorée du monde extérieur.
Cette perception met en jeu une succession de neurones qui assurent la liaison entre la
rétine et l’encéphale au niveau du cortex cérébral. Pour chaque œil, les neurones qui
prennent naissance dans la rétine, au niveau des cellules ganglionnaires, se regroupent
pour constituer le nerf optique. Les deux nerfs optiques se croisent au niveau d’une
structure en X, appelée chiasme optique. puis, aboutissent à une région du cerveau qui
recompose l'image : le cortex visuel. Le passage du chiasme au cortex visuel situé dans
le lobe occipital, est possible grâce aux corps genouillés latéraux, qui trient plus finement
les fibres nerveuses selon la zone visuelle qu'elles couvrent.
Pour chaque œil, les informations relatives à la partie droite de la rétine, correspondant
au champ visuel gauche, rejoignent le lobe droit du cerveau et inversement. Chaque
moitié du cerveau reçoit donc les informations issues des deux yeux pour une moitié du

champ visuel. Cette particularité permet une comparaison des deux demi-images. Les
deux moitiés du cortex visuel, situé à l’arrière des hémisphères cérébraux, sont reliées
par des connexions nerveuses qui assurent une cohésion entre les deux demi-images.
Des travaux récents conduisent à distinguer dans cette région du cerveau un nombre
croissant de zones , les aires corticales. Elles travaillent toutes de manière
complémentaire pour élaborer une image unique et nette. Les messages visuels,
transmis sous forme d'activité neuronale, sont donc tous d'abord dirigés dans le premier
étage du traitement cortical, l'aire V1, où les informations recueillies sont analysées puis
distribuées aux autres aires. Les étages supérieurs, constitués d'aires fonctionnelles,
permettent d'extraire différents paramètres simultanément. La deuxième aire, V2, trie de
façon encore plus fine les nombreuses informations reçues de V1. Elle joue un rôle très
important dans la perception des contours mais elle traite également l'orientation, les
textures et les couleurs. Les autres aires sont ensuite stimulées ; chacune ayant sa
spécialité. L'aire V3 analyse les formes en mouvement et les distances tandis que V4
s'occupe du traitement des couleurs et des formes immobiles. Enfin, V5 joue un rôle dans
la perception des mouvements.
Toutes les informations transmises de la rétine au cerveau sont ainsi traitées afin de
construire ce que nous voyons.
Après avoir traversé ces différentes aires corticales, les informations sont dirigées vers
deux grands ensembles qui les séparent. Tout d'abord, la voie dorsale, qui se termine
dans le lobe parétial, est impliquée dans la perception visuelle de l'espace. Ensuite, la
voie ventrale terminée dans le lobe temporal est essentielle dans la reconnaissance
d'objets ou de personnes
L’œil pourrait être comparé à un appareil photographique de part son mode de
fonctionnement .En effet si on place dans une chambre noire, une bougie allumée devant
un appareil photographique; il se forme dans son fond une image réduite et renversée de
la bougie. L'oeil fonctionne comme un appareil photographique.
- les lentilles ou objectifs de l'appareil photographique correspondent aux milieux
transparents de l'oeil;
-la chambre noire correspond à la choroïde.
-la pellicule sur laquelle se forme l'image correspond à la rétine;
-Enfin le diaphragme de l'appareil photographique à l'iris percé de la pupille dont
l'ouverture varie avec l'intensité lumineuse. Mais La vision n'est pas un simple
enregistrement «photographique» passif des objets qui nous entourent, il s'agit plutôt du
processus actif de perception de ces objets. Les objets ont une signification pour nous
lorsque nous en reconnaissons les couleurs, le contour et les relations les uns avec les
autres. C'est ce qu'on appelle la perception, processus par lequel les stimuli sont traduits
activement en expérience organisée. Le cerveau intègre avec d'autres informations les
stimuli électriques reçus des yeux. L'oeil, en tant que partie du cerveau, agit comme un
organisateur créant un ensemble d'objets.