Traitement rétinien de l`information dans le système

PHYSIOLOGIE DE LA VISION
Pr. I. Zambettakis
Pr. I. Zambettakis
I - Le système visuel humain
Structure de la rétine : tissu neuronal très fin composé de 3
couches cellulaires
• les récepteurs : bâtonnets (v.scotopique) + cônes S, M, L(v.photonique)
• couche intermédiaire :
• cellules bipolaires : voie directe de transmission de l ’info
• cellules horizontales : contact récepteurs- bipolaires
• cellules amacrines : contact bipolaires- ganglionnaires
• couche des ganglionnaires : 1 million de cellules qui se réunissent
pour former le nerf optique
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II Activité de la rétine
1- Phénomène déclenchant : une réaction photochimique dans
les récepteurs
2- transformation d ’un pigment spécifique
3- cascade rapide d ’amplifications
4- activation de molécules GMPc qui polarisent 106 canaux ioniques
5- cycle lent de reconstitution du pigment grâce à la vitamine A
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Traitement rétinien de l ’information
Champ récepteur
(surface de la rétine)
Une cellule
1 ou plusieurs récepteurs
1- Tri dans les infos issues d ’un champ récepteur
grâce à un jeu croisé d ’excitations (dépolarisation) et d ’inhibitions
(hyperpolarisation) des cellules bipolaires qui font ou non synapse
avec un cône ou un nombre variable de bâtonnets
2- Modulation d ’amplitude
car cellules à quelques m les une des autres
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• les voies de conduction
– 2 nerfs optiques issus de la rétine  PA en MF aux corps géniculés
latéraux (CGL) :
codage par variation de fréquence (qq cm de propagation)
transmission en MF du message
alors que transmission en MA dans les cellules intra rétiniennes
– les fibres issues des hémirétines G-D chaque champ visuel D-G
se regroupent et vont ensemble vers le CGL et cerveau G-D
• le cerveau visuel (mal connu)
– amplification fovéale   acuité visuelle hors du centre
– organisation en couches et en colonnes du cortex visuel pour traiter
les caractéristiques de l ’image
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La trivariance visuelle
• luminosité
sensation • teinte
• saturation
Grandeurs mesurées
flux : énergie émise par une source /s en Watts(W) ou en Lumen(Lm)
intensité : densité stérangulaire de flux émis par une source
ponctuelle dans une direction donnée (W/sr ou cd)
éclairement : densité surfacique de flux reçu (W.m2 ou Lux)
luminance : densité surfacique de l ’intensité pour une source étendue
(W/sr/ m2 ou cd/ m2)
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métrologie de la lumière adaptée aux sensations
fournies par l ’œil et le cerveau
Unités visuelles = kV()Unités radiométriques
V() : coefficient d ’efficacité lumineuse = intensité relative perçue
Vision scotopique :
Vision photopique :
• luminances de 10-2 à 10 -3cd /m2
• luminances > 10cd /m2
• k = 1699
• k = 683
candela : intensité lumineuse, dans une direction donnée, d ’une source
qui émet un rayonnement monochromatique de f = 540 1012 Hz et dont
l ’intensité énergétique dans cette direction est de 1.464 10-3W/sr
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Performances du système visuel
• luminance : sensibilité + grande au contraste (luminosité) qu’aux
variations de couleurs; incrément de luminance Dy = 0.015 y
100 niveaux de luminosité - 120 couleurs pures (monofréq)
• chrominance : sensibilité max pour le jaune ( = 550nm)
350 000 nuances - 30 niveaux de saturation
• 3 types de cônes R, V, B;  [0.4 0.7] m : spectre visible
•pouvoir séparateur de l ’œil : 0.3 milliradian (filtre PB)
• persistance rétinienne : 15 images/s minimum
• Asservissement au mvt : vision périphérique à vision fovéale
• téléprésence si champ visuel > 25°
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Performances du système visuel
Conception des algorithmes de compression
Gamme de luminance et de chrominance des
systèmes de reproduction colorée d ’images
• toujours << à celle de l ’œil
• lacunes comblées par les performances du cerveau visuel
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