QUELQUES NOTIONS SUR L`ŒIL

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QUELQUES NOTIONS SUR L’ŒIL
Ce chapitre présente une description de l’œil qui permet d’analyser son fonctionnement et ses
différents défauts : myopie, hypermétropie, presbytie. (Nous avons déjà rencontré un autre défaut
de l’œil, l’astigmatisme, dans le chapitre V Formation des images dans l’exemple du miroir plan,
paragraphes A.4.c, d & e.)
A. Schéma anatomique
fig. 11.1 Schéma anatomique de l’œil
La lumière traverse d’abord la cornée qui est une membrane transparente, puis l’humeur
aqueuse, liquide transparent d’indice 1,336.
Le faisceau lumineux est alors diaphragmé par la pupille entourée de l’iris. Il traverse ensuite le
cristallin, milieu transparent élastique d’indice 1,4 puis l’humeur vitrée, liquide gélatineux
d’indice 1,336 et atteint la rétine.
L’énergie lumineuse est captée par les cellules de la rétine. Ces cellules sont de deux types, les
cônes et les bâtonnets. Elles permettent la vision des couleurs et des intensités lumineuses. Elles
transforment l’énergie lumineuse en influx nerveux qui sont transmis au cerveau par le nerf
optique.
Le cerveau interprète ces informations et nous voyons ce qu’il se passe devant nous.
humeur vitrée
humeur aqueuse
cristallin
pupille
cornée
iris
corps ciliaire
rétine
nerf optique

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B. Punctum remotum et punctum proximum
Un œil normal (dit emmétrope) voit nettement de l’infini { une distance de 25 cm. On dit que son
punctum remotum (PR) est { l’infini et que son punctum proximum (PP) est { 25 cm. Cette
distance est appelée distance minimum de vision distincte.
PR PP PR PP PR PP
oeil normal oeil myope oeil hypermétrope
fig. 11.2 : PP et PR dans différents types d'oeil
Un œil myope (trop convergent) possède un punctum remotum et un punctum proximum plus
proches de l’œil. Pour un œil hypermétrope (pas assez convergent), le punctum remotum est
toujours { l’infini mais le punctum proximum est plus éloigné de l’œil.
C. Modélisation optique de l’œil
En première approximation, nous pouvons modéliser l’œil par une lentille sphérique mince
convergente qui forme sur la rétine une image réduite de la scène observée (voir chapitre IX,
paragraphe C.1.e figure 9.13a et paragraphe C.1.g). La distance focale de cette lentille est
variable comme dans un zoom. Ainsi pouvons-nous voir aussi bien des objets proches que des
objets lointains. Remarquons que c’est plutôt les zooms qui copient l’œil et non l’inverse !
La distance focale de l’œil normal varie d’environ 14 mm { environ 15 mm.
(Pour modéliser l’œil de façon plus précise, il faut utiliser un système optique plus complexe.)
D. Accommodation
Un œil au repos voit nettement un objet situé au punctum remotum (l’infini pour un œil normal).
La distance focale est alors maximum.
Lorsque l’objet se rapproche, le corps ciliaire entre en action. Ce sont de fins muscles qui
déforment le cristallin en modifiant la courbure de ses faces. La distance focale devient plus
faible, ce qui permet { l’image de se former encore sur la rétine.
Quand l’objet est au punctum proximum, l’action du corps ciliaire est maximum, et la distance
focale minimum.
Avec l’âge les muscles se détériorent et l’accommodation se fait moins bien, l’œil devient
presbyte.

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E. Correction de l’œil myope
L’œil myope est trop convergent. L’image A’
de l’objet regardé A se forme en avant de la
rétine.
Il faut donc associer { l’œil myope une
lentille divergente. Cette lentille donne de
l’objet regardé A une image virtuelle A1.
Celle-ci sert ensuite d’objet réel pour l’œil
qui en donne une image réelle A2 sur la
rétine.
F. Correction de l’œil hypermétrope
L’œil hypermétrope n’est pas assez
convergent. L’image A’ de l’objet regardé A
se formerait en arrière de la rétine.
Il faut donc associer { l’œil hypermétrope
une lentille convergente. Cette lentille
donne de l’objet regardé A une image
réelle A1. Celle-ci sert ensuite d’objet
virtuel pour l’œil qui en donne une image
réelle A2 sur la rétine.
La modélisation par une lentille sphérique mince permet de décrire le fonctionnement principal de
l’œil, c’est à dire la formation d’une image sur la rétine, ainsi que les corrections de l’œil myope ou
hypermétrope. La distance focale variable permet de comprendre le phénomène de
l’accommodation, c’est à dire la possibilité d’une vision nette du punctum proximum au punctum
remotum, ainsi que la presbytie.
OA'A
rétine
fig. 11.3 : oeil myope
OA
rétine
oeil myope
lunette
correctrice
A1A2
fig. 11.4 : oeil myope corrigé
OA'A
rétine
fig. 11.5 : oeil hypermétrope
OA
rétine
oeil hypermétrope
lunette
correctrice
A1 A2
fig. 11.6 : oeil hypermétrope corrigé

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Résumé
Arrivant sur l’œil le faisceau lumineux traverse d’abord la cornée, puis l’humeur aqueuse et est
diaphragmé par la pupille entourée de l’iris. Il traverse ensuite le cristallin, puis l’humeur vitrée
et atteint la rétine. L’énergie lumineuse est captée par les cellules de la rétine qui la transforment
en influx nerveux qui sont transmis au cerveau par le nerf optique. Le cerveau interprète ces
informations et nous voyons ce qu’il se passe devant nous.
L’œil voit nettement de son punctum remotum (PR) { son punctum proximum (PP). Cette
accommodation se fait { l’aide de fins muscles dont le vieillissement explique la presbytie. Un œil
normal (dit emmétrope) voit nettement de l’infini { une distance de 25 cm. L’œil myope est trop
convergent (il est corrigé par une lentille divergente) et l’œil hypermétrope pas assez
convergent (il est corrigé par une lentille convergente).
L’œil est modélisé par une lentille sphérique mince convergente qui forme sur la rétine une
image réduite de la scène observée. La distance focale de cette lentille est variable d’environ 14
mm à environ 15 mm ce qui permet de voir aussi bien des objets proches ou lointains.