La représentation visuelle du monde

THEME ASPECTS DE LA VISION
La vision des couleurs – propriétés des photorécepteurs rétiniens et
propriétés du champ visuel
A. Quelques propriétés du champ visuel.
 On distingue sur la rétine une zone de vision centrale et une zone de vision
périphérique, qui n’ont pas les mêmes propriétés.
Champs visuels – lumières colorées et lumière blanche
Acuité visuelle en fonction de la distance à l’axe optique


Zone de vision centrale : vision des couleurs et des détails mais faible sensibilité à la lumière.
Zone périphérique : pas de perception des couleurs (vision en noir et blanc) et faible acuité mais sensible aux faibles
éclairements.
L’expérience de Mariotte :
On met en évidence l’existence d’une zone de la rétine qui n’est pas sensible à la lumière. C’est la tache aveugle.
B.
Structure de la rétine.
1.
Le fond de l’œil.
On y distingue la surface de la rétine, avec deux zones particulières :
La macula lutea, creusée d’une petite dépression : la fovea. C’est anatomiquement le lieu de la vision centrale telle qu’on
l’a décrite.
La tache aveugle, vers où convergent les vaisseaux. On l’appelle aussi disque du nerf optique.
Aspects de la vision : de l’œil au cerveau
2.
La coupe de rétine.
Organisation de la rétine
humaine :
Observée au microscope optique, la
coupe de rétine d’œil de Cobaye montre
une organisation en plusieurs couches,
avec :
Contre la choroïde, une couche de
cellules pigmentaires, avec des
cellules riches en mélanine.
Sous la précédente, une couche de
cellules photoréceptrices.
Une couche de cellules bipolaires.
Une
couche
de
cellules
ganglionnaires.
La rétine est donc constituée d’une couche de
cellules pigmentaires et de trois couches de
cellules nerveuses : la rétine est un tissu
nerveux.
La lumière traverse deux couches de
cellules nerveuses avant d’atteindre les
cellules photoréceptrices.
Les cellules photoréceptrices sont les cellules sensibles à la lumière.
La rétine contient 70% des cellules réceptrices de l’organisme. Il y a deux
types fondamentaux de photorécepteurs dans la rétine : les cônes et les
bâtonnets, nommés d’après leur forme. La rétine contient environ 130
millions de bâtonnets et 6,5 millions de cônes.
Segment externe
Le segment externe des photorécepteurs contient un pigment
photosensible (rhodopsine pour les bâtonnets, iodopsine pour les cônes)
qui absorbe la lumière et se transforme, d’où son changement de couleur.
Noyau
Le pigment rétinien ou Opsine est le support moléculaire de la sensibilité
à la lumière : Il subit une transformation chimique lorsque la lumière
l’atteint.
L’arrivée de lumière provoque la transformation du pigment
rétinien dans la cellule photoréceptrice, ce qui entraîne une variation de
Bâtonnet
Cône
l’activité électrique de la cellule.
Dans les parties éclairées, on aura transformation du pigment et donc variation de l’état électrique des cellules, alors que dans les
parties non éclairées de la rétine, le pigment n’est pas transformé, donc l’activité électrique ne varie pas.
On a donc la succession d’événements suivante :
De la lumière au message nerveux
Variation de l’activité
électrique.
Lumière
Variation de
l’activité
électrique.
Transformation du
pigment rétinien.
Cellule photoréceptrice
Rétine
Variation de
l’activité
électrique.
Message
nerveux
Cellule
bipolaire
Cellule
ganglionnaire
cerveau
Aspects de la vision : de l’œil au cerveau
3.
Les propriétés des photorécepteurs rétiniens et le champ visuel.
Les bâtonnets : il y en a 120 millions sur la rétine, ils sont de plus en nombreux en s’éloignant de la fovea où ils sont absents.
Ce sont les cellules de la vision périphérique : ils sont sensibles aux faibles intensités lumineuses.
Les cônes : il y en a 6 millions sur la rétine, ils sont de plus en plus nombreux en s’approchant de la fovea où ils sont seuls. Ce
sont les cellules de la vision centrale : ils sont moins sensibles aux faibles éclairements que les bâtonnets mais permettent la vision
des détails et des couleurs.
Il existe trois sortes de cônes, que l’on distingue sur la base de la longueur d’onde à laquelle ils sont le plus sensibles. On
reconnaît ainsi trois populations de cônes : cônes sensibles au bleu, cônes sensibles au vert et cônes sensibles au rouge. Ces
trois couleurs suffisent au cerveau pour recomposer toutes les couleurs que nous pouvons voir, en fonction des messages qu’il reçoit.
Activité des cônes en fonction de la lumière reçue
Relation entre les propriétés des photorécepteurs rétiniens et les propriétés du champ visuel
Vision centrale
Propriétés dans le champ
Photorécepteurs
visuel
Cellules à cône

3
types :
cônes
sensibles au bleu,

Vision en couleurs
cônes sensibles au
vert
et
cônes
sensibles au rouge

Vision diurne (en
fort éclairement)

Bonne
visuelle
acuité
Vision périphérique
Propriétés dans le champ
Photorécepteurs
visuel
Cellules à bâtonnet

Vision en noir et blanc
(nuances de gris)

Un seul
bâtonnets
Sensibles aux faibles
éclairements :
réagissent
à
une
faible
intensité
lumineuse
Gros diamètre donc
faible densité

Peu
sensibles :
réagissent à une forte
intensité lumineuse

Vision nocturne (en
faible éclairement)


Petit diamètre donc
forte densité

Faible acuité visuelle

type
de
Aspects de la vision : de l’œil au cerveau
Rétine, structure convergente, vision périphérique, vision centrale
u
m
i
è
r
e
Photorécepteurs
Nerf optique
N. bipolaires
N. ganglionnaires
L
Vision périphérique
Acuité visuelle faible
Vision nuances de gris
Vision centrale (fovéa)
Acuité visuelle forte
Vision des couleurs