l`œil, du reel au modele i. vision et condition de visibilite d`un objet

PARTIE I : REPRESENTATION VISUELLE
CHAPITRE 1 : L’ŒIL, DU REEL AU MODELE
I. VISION ET CONDITION DE VISIBILITE D’UN OBJET
1. Conceptions historiques de la vision
→ Conception de la vision pendant l’Antiquité :
→ Conception de la vision au Moyen Age :
→ Conception de la vision au 16ème-17éme siècle :
OEIL
Feu visuel
Grâce à la lumière, une émanation de l’œil que
Ptolémée (90 à 168 ap JC) nomme le « feu visuel »
se propage jusqu’aux objets pour en éprouver la
forme et la couleur.
OEIL
Au Xème siècle, Alhazen, savant perse, postule une
propagation des rayons lumineux depuis les objets.
Dans l’œil, la lumière reçue est transmise de
façon rectiligne. Pour lui, l’image se forme à
l’endroit sur le nerf optique, au fond de l’œil.
Rayons lumineux
L’astronome Johannes Kepler (1571-
1630) établit un parallèle entre l’œil et
la chambre obscure. Les rayons
lumineux pénètrent par un petit orifice
( analogue à la pupille), puis se
projettent sous la forme d’une image
inversée sur l’écran (analogue à la
rétine). René Descartes (1596-1650)
fait un lien entre les signaux lumineux
de l’objet et les replis internes du
cerveau.

→ Conception de la vision au 19ème-20ème siècle :
BILAN : L’œil reçoit les rayons lumineux transmis par les objets. Leur image se forme à l’envers sur
la rétine et les aires visuelles du cerveau analysent et traitent les informations de l’image
transportées par les nerfs optiques.
2. Conditions de visibilité d’un objet
Diffusion : renvoi dans toutes les directions de la lumière qui frappe la surface d’un corps
BILAN : Pour être vu, un objet doit émettre de la lumière en la produisant ou la diffusant. Il envoit
des rayons lumineux qui se propagent en ligne droite. Ils seront reçus par l’œil et interprétés par le
cerveau. Tout objet qui n’émet pas directement de lumière mais la diffuse est appelé source
secondaire de lumière.
Au 19ème siècle, la description de pathologies
suite à des atteintes cérébrales a permis de faire
un lien entre certaines zones du cerveau et la
vision. Avec l’avènement des méthodes
d’imagerie (scanner, IRM…) on a pu commencer à
comprendre l’aspect cérébral de la vision. En
1981, David Hubel et Torsten Wesel obtiennent
le prix Nobel pour leurs découvertes concernant
le traitement de l’information dans le système
visuel
Lampe
Objet
Oeil
Une source primaire de lumière (soleil, lampe… ) produit sa propre
lumière
Une source secondaire de lumière diffuse la lumière émise par une
source primaire

Autoévaluation 1 :
- Pour être vu, un objet doit être éclairé
- Un objet ne peut être vu que s’il créée de la lumière
- Les neurones interviennent dans la vision
- La rétine est insensible à la lumière
II. DE L’ŒIL REEL A L’ŒIL REDUIT
1. Anatomie de l’oeil
BILAN : L’œil est l’organe des sens sensible aux stimulations lumineuses. Chez les vertébrés, il est
constitué de plusieurs enveloppes concentriques entourant un milieu transparent.
La lumière rentre dans l’œil par la cornée, puis la pupille, traverse le cristallin et l’humeur vitrée puis
vient stimuler la rétine.
Certains constituants s’adaptent aux conditions d’observation :
- L’iris peut se modifier pour agrandir la pupille et laisser entrer plus de lumière
- Le cristallin peut se bomber grâce aux muscles ciliaires pour former sur la rétine l’image
d’un objet proche ou éloigné. C’est le phénomène d’accomodation.
- La rétine est en continuité avec le nerf optique.

2. Le modèle de l’œil réduit
L’œil est un ensemble complexe que l’on modélise par un système optique appelé « œil réduit ».
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- La pupille, ouverture centrale de l’iris limite la quantité de lumière pénétrant dans l’œil
- L’iris, partie colorée, adapte la taille de la pupille à l’éclairement : il est modélisé par un
diaphragme dont l’ouverture représente la pupille
- La rétine sur laquelle se forme l’image de l’objet observé est modélisée par un écran (dit
écran-rétine)
- La dimension de l’œil étant constante (la distance entre le centre optique O du cristallin et la
rétine est d’environ 17 mm), la distance d entre la lentille et l’écran-rétine est fixe.
- L’ensemble des milieux transparents (cornée, humeur aqueuse, cristallin, humeur vitrée)
s’apparente à une lentille mince convergente L de distance focale f’.
- Cette distance focale f’ quant à elle peut être modifiée grâce à la capacité du cristallin de
s’allonger ou se bomber sous l’action des muscles ciliaires.
BILAN : L’œil s’apparente à un système optique ( un diaphragme, une lentille convergente et un
écran) appelé œil réduit. Les rayons lumineux traversent les différents milieux transparents de
l’œil. Ils sont réfractés par la cornée et le cristallin pour converger sur la rétine ( écran ) afin de
former une image réduite nette et inversée. La distance focale f’ de l’œil peut être modifiée par
changement de forme du cristallin afin de voir net des objets proches ou lointains (on parle
d’accomodation).
Auto-évaluation 2 :
- L’iris est modélisée par un écran
- L’œil est une structure vide
- L’œil comporte plusieurs enveloppes concentriques
- L’œil possède un ensemble de milieux transparents qui s’apparentent à une lentille
divergente
- La cornée et le cristallin dévient les rayons lumineux provenant des objets
Cristallin
Rétine
Iris
Diaphragme
Lentille convergente
Ecran rétine
d
d
Axe optique
O