L`œil, la vision
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L’œil, la vision 1. Organisation. Numéro Nom Fonction 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 L’image sur la rétine est une image réelle et renversée, de petite dimension. 1 2. Le cristallin, ses défauts. 17 mm Modèle de l’œil. L’accommodation. a. Sans accommodation : cristallin au repos. b. L’objet se rapproche : accommodation _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________. P.R., Punctum Remotum. Point correspondant à la position de l’objet lors d’un vision sans accommodation. P.P., Punctum Proximum. Point correspondant à la position de l’objet pour une vision avec accommodation maximale. La distance entre le P.P. et l’œil est la distance minimale de vision distincte, notée dm. Oeil normal (ou emmétrope) P.P P.R. oeil dm dm = 0,25 m Calculer la vergence d’un œil normal lors d’une vision sans accommodation. La distance minimale de vision distincte d m évolue en fonction de l’âge. La norme dm = 0,25 m pour un œil normal correspond à une personne d’environ quarante ans… ce qui correspond à une vergence maximale de 62,8 . Défauts de vision géométriques et correction. La myopie. œil myope P.R P.P oeil dm 2 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________. Correction : _______________________ L’hypermétropie. œil hypermétrope oeil P.P dm _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________. Correction : _______________________ L’astigmatisme. Défaut de vision dû à des défauts de courbure du cristallin, celui-ci est déformé. L’œil astigmate voit flou, ou les lignes droites paraissent incurvées, ou… L’astigmatisme est souvent associé à la myopie ou l’hypermétropie. On corrige le défaut à l’aide d’une lentille présentant des défauts de courbure compensant ceux incriminés. La presbytie. Cette « défaillance » n’est pas directement liée à la structure du cristallin : celui-ci peut être normal. Il s’agit d’une difficulté d’accommodation due à une diminution de l’élasticité des muscles qui commandent la courbure du cristallin. La presbytie se manifeste et s’accentue avec l’âge. Le sujet n’a aucune difficulté pour observer les objets éloignés. Par contre il a de plus en plus de peine à observer les objets proches, notamment à lire. Si le cristallin est normal, on utilisera des lentilles convergentes pour compenser le défaut de convergence pour la vision de près. Si en plus le sujet est myope ou hypermétrope, on utilisera des verres à double foyer, maintenant remplacés par des verres progressifs pour des raisons de confort. 3. La rétine. Les cellules photosensibles. La rétine reçoit l’image projetée des objets. Elle dispose de deux types de capteurs photosensibles : 3 - Les cônes permettent la vision des couleurs. Ils sont plutôt concentrés au voisinage de la tache jaune, et permettent la vision diurne et axiale (on dit encore « centrale ») des objets. - Les bâtonnets, beaucoup plus sensibles à la lumière que les cônes, sont également mieux répartis sur la rétine. Ils permettent la vision, diurne et nocturne, en « noir et blanc » seulement (plus précisément en niveaux de gris). Il permettent ainsi la vision latérale, plutôt en noir et blanc. De plus, lors d’une baisse de la luminosité ils sont toujours sollicités, bien après les cônes, et permettent la vision nocturne des objets, toujours en niveau des gris. « La nuit tous les chats sont gris ». L’acuité visuelle. B O Le pouvoir séparateur d’un œil est limité par la œil dimension des cellules qui tapissent la rétine. A C’est le plus petit écart angulaire entre deux points vus comme distincts. Pour un œil emmétrope = 3.10-4 rad = 1 minute d’angle (symbole : ’. 1' 1 ). 60 1 L’acuité visuelle est l’inverse du pouvoir séparateur : a , étant exprimé en minutes d’angle. Ainsi un œil emmétrope a une acuité visuelle de 1 ( = 1’), soit 10 . ème 10 On peut considérer, pour simplifier, que des objets peuvent être distingués si leurs images se forment au centre de deux cellules distinctes de la rétine. A partir du pouvoir séparateur de l’œil ( = 3.10-4 rad) et de la distance cristallin-rétine (D = 17 mm), évaluer le diamètre d d’une cellule de la rétine. La perception des couleurs en période diurne Ce sont les cônes qui sont mobilisés. L’œil ne peut détecter que les radiations de longueurs d'onde 400 nm < < 750 nm et sa sensibilité dans le domaine visible dépend de la longueur d’onde. Le maximum de sensibilité de l’œil se situe au voisinage de = 550 nm (radiation jaune). Cette variation de sensibilité est liée à la dispersion, par les milieux transparents qui constituent le cristallin de l’œil, de la lumière reçue : les radiations jaunes convergent exactement sur la rétine, les autres plus ou moins en avant (violet) ou en arrière (rouge). sensibilité relative de l’œil en fonction de la longueur d’onde Une étude a montré l’existence de trois sortes de cônes. 4 L’étude de leur sensibilité aux différentes radiations du spectre de la lumière blanche a permis de montrer que certains étaient plus sensibles aux radiations rouges (R), d’autres aux radiations vertes (V), les derniers aux radiations bleues (B). En fonction du « dosage » RVB, le cerveau procède à une addition de ces couleurs fondamentales dont le résultat est une image en couleurs des objets. Bâtonnets Cônes vert bleu rouge Cette constatation est à l’origine de la technologie RVB utilisée pour la synthèse additive des couleurs sur les écrans. Synthèse additive des couleurs Ces problèmes ainsi que la question de l’influence de la lumière sur la perception des couleurs seront vus plus en détail dans le chapitre 4. Une anomalie chromatique de vision : le daltonisme. Il s’agit d’une diminution plus ou moins importante de la sensibilité d’un, voire plusieurs, types de cônes. Ceci se traduit par une vision faussée des couleurs. Ainsi un personnage présentant une absence de cône sensibles au rouge verra vert un objet jaune… etc. La dyschromatopsie est plus communément appelée daltonisme, du nom de John Dalton, physicien et chimiste anglais, par ailleurs connu pour son étude des propriétés des gaz, qui étudia cette anomalie dont il souffrait publication en 1798). 5
