L`œil - Free

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Le rayon de l’oeil est d’environ 12 mm.
Le rayon de la cornée est d’environ 8 mm.
Le cristallin a une épaisseur d’environ 4 mm; les rayons de courbure de ses faces sont respectivement égaux à 10
et 6mm. Ce n’est pas un milieu homogène : l’indice varie de 1, 36 au bord à 1,42 sur l’axe.
L’œil
Cornée
Humeur aqueuse
n=1.33
iris
Cristallin
n=1.4
Fovéa
Rétine
Fovéa
Choroïde
Sclérotique
Nerf optique
Corps ciliaire
pupille
Humeur vitrée
n= 1.33
Photorécepteurs
(Cônes et bâtonnets)
Axones des
cellules
ganglionnaires
Zonule de Zinn
Tâche jaune
Epithélium pigmentaire
•La cornée est une espèce de coque extérieure.
•L'humeur aqueuse et la cornée forment le 1er dioptre sphérique c'est-à-dire le 1er système optique
qui concentre la lumière sur l'iris.
•L'iris sert de diaphragme qui régule le flux de lumière entrant dans l'œil afin d'éviter
l'éblouissement. Son ouverture varie de 2 à 8 mm de diamètre.
•Le cristallin est constitué d'un noyau entouré de cellules géantes pouvant glisser les unes sur les
autres, modifiant la courbure et l'indice de cette lentille. En effet l'indice de chaque couche varie de
1,4 au centre à 1,38 au bord pour permettre l'accommodation.
•L'humeur vitrée constitue l'essentiel du volume de l'œil et sert à maintenir la rétine sur la paroi
interne (évite le décollement de la rétine).
•La rétine est le tissu photosensible de l'œil. Il est composé de deux types de cellules :
- les cônes sensibles aux couleurs mais inopérants de nuit.
- les bâtonnets sensibles aux faibles luminosités et aux mouvements.
•Nerf optique : tache aveugle (pas de cellules photosensibles).
•Tâche jaune ou Macula et Fovéa : dépression de la rétine où il y a la plus forte concentration de
cellules photosensibles (fovéa : point au centre de la tache).
L'œil humain est sensible uniquement à la lumière constituant le domaine visible. La courbe de
sensibilité moyenne est centrée sur le jaune-vert (550 nm). La vision diurne est plutôt centré sur
le vert et la vision nocturne sur le bleu (la nuit tous les chats sont gris).
Descriptif des différents constituants de l'œil rencontré
par la lumière jusqu'à la rétine :

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Rôle de l’œil
Le rôle de l’œil est de donner d’un objet une image sur la rétine.
L’image est transmise ensuite au cerveau sous forme d’influx nerveux par le nerf optique.
On peut le considérer comme une succession de dioptres dont les centres sont alignés.
La lumière, lorsqu’elle arrive sur l’oeil, subit les lois de réfraction de Descartes
à chaque traversée de dioptre.
Sensibilité spectrale moyenne de l'œil

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Pour voir un objet nettement son image
doit se former sur la rétine. Un individu
peut faire varier la distance à laquelle il
voit nettement en faisant varier la focale
(ou la vergence) de son œil : des muscles
agissent sur le cristallin, changeant sa
courbure et donc, la distance focale de
celui-ci est modifiée. C’est le phénomène
d’accommodation.
L’accommodation
Un œil est dit normal ou emmétrope si :
Pour voir des objets situés à l'infini, l'œil reste au repos (pas d'accommodation).
Remarque: pratiquement l'infini se situe au delà de 6 m.
Œil au repos
Accommodation
Œil au repos
accommodation
On montre que l’on peut simuler le fonctionnement de l’œil par un schéma simplifié,
équivalent optiquement à un dioptre sphérique unique : c’est l’œil réduit de Listing.
l’indice global n=1,353; la distance sommet du dioptre – rétine: 23 mm.
L’œil réduit
SCF F′
n = 1 n′= 1,353
17 mm 6 mm 23 mm
R
é
t
i
n
e

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C
PRPP
S
rétine
- Si l’œil est normal, il n’accommode pas pour voir des objets situés à l’infini (œil au repos)
•Ponctum remotum: point le plus éloigné de l’axe optique qui donne une image nette sur la
rétine d’un œil au repos noté PR. Pour un œil normal, PRest à l’infini
Le point de l’axe optique qui donne une image nette sur la rétine d’un œil qui accommode au
maximum est appelé ponctum proximum et noté PP.
Pour un œil normal, SPP= - 25 cm. Lorsqu’un objet est très proche de l’œil, on ne parvient pas a
le voir nettement même en accommodant au maximum.
- Un œil peut voir nettement les objets situés entre son PRet son PP. C’est le domaine
de vision distincte.
l’amplitude d’accommodation notée A est exprimée en dioptries.
PR SPSP
A11 −= (δ)
Pour un œil normal : A = 4 δ. Cependant il est à remarquer que si A = 4 δcela ne veut en aucun cas
dire que l'œil est normal, la connaissance de A n'est pas suffisante pour caractériser un œil.
Remarque
Les défauts de l’œil
•Myopie •Hypermétropie
Pour un œil myope, le PR est situé à une
distance finie (typiquement quelques dizaines
de centimètres). Plus le PR est proche, plus
l’œil est myope. L’œil myope est trop
convergent ; le foyer image de l’œil se trouve
devant la rétine.
Ce défaut peut être corrigé par des verres
divergents.
C’est le défaut inverse de la myopie. Un œil
hypermétrope accommode pour voir un objet
situé à l’infini. Il n’est pas assez convergent ;
le foyer image de l’œil se trouve en arrière
de la rétine. Ce défaut peut être corrigé par des
verres convergents.

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•Presbytie
C’est une fatigue des muscles d’accommodation, ou un manque de souplesse du
cristallin. Ce défaut apparaît avec l’âge. En général, le PRreste rejeté à l’infini, mais le
PPest plus loin (une personne âgée allonge les bras pour lire le journal).
Pour un enfant A= 14 δ, l’amplitude d’accommodation diminue avec l’age et les
lunettes deviennent nécessaires pour A= 3δ.
•Astigmatisme
C’est une anomalie due au fait que la convergence de l’œil n’est pas la même dans
toutes les directions (déformations locales de l’œil, défaut de sphéricité, ...) . C'est un
défaut de symétrie qui apparaît avec un défaut de la cornée ou de la sphéricité de
l'œil. Pour un œil astigmate l'image d'un point est un cercle plus ou moins
déformé et flou.
On corrige ce défaut avec des lentilles sphérocylindriques ou toriques, orientées pour
compenser l’inégalité de convergence.
2 coupes transversale de l'œil suivant deux directions différentes
(par ex : verticale et horizontale)
Défaut du pouvoir séparateur de l’œil ou acuité visuelle.
Un autre défaut : c’est un défaut du pouvoir séparateur de l’œil.
Il dépend de l’état de la rétine et provient du fait que la rétine a une structure
granulaire.
Exemple: Des phares de voitures distants typiquement de 1,2 m paraissent
confondus s'ils sont éloignés à plus de 4 km. L'angle εminimum sous lequel
nous voyons ces 2 phares distinctement est environ égal à ε=3.10
-4 rad ≈1'.
Cette limite est due à la structure granulaire de la rétine formée de cônes et de
bâtonnets. Pour que le cerveau distingue 2 points, il faut que la lumière
provenant de ces 2 points excite 2 cellules distinctes : La distance entre 2
cellules contiguës sur la fovéa, là où elles sont le plus serrées, est de l’ordre de
6 mm (cônes).
CF′A′
B′
ε
A
B
FC
BA
tg ′
′′
=ε≈ε