L'oeil et la vision
A/ l'Å“il : Son anatomie et son fonctionnement
(Blanc de l'oeil)
Coupe de l'oeil
1/ Définition :
L'œil est l'organe récepteur de l'appareil de la vision.
La fonction de l'œil est de recevoir et de transformer les vibrations électromagnétiques de la lumière en influx nerveux qui sont transmis au cerveau.
Schéma d'oeil vue en coupe
a/ La cornée:
C'est une membrane transparente de plusieurs couches de cellules. Cette zone très fine de 4 dixièmes de mm est constituée de 78% d'eau.Elle est directement au contact avec l'air ambiant.
Elle est hydratée en permanence par les larmes qui sont réparties par les battements de paupières.
b/ L'humeur aqueuse :
C'est un liquide transparent filtré en permanence et renouvelé. Son rôle avec l'humeur vitrée est de maintenir en permanence la pression et la forme du globe oculaire.
c/ L'humeur vitrée :
C'est un corps gélatineux et transparent formé de 95% d'eau.
Il représente 90% de l'œil en volume.
Situé dans un sac en arrière du cristallin et jusqu'au fond de l'œil, il a pour rôle d'amortir les chocs, de préserver la rigidité du globe oculaire et de maintenir la rétine bien en place.
d/ La pupille :
C'est le diaphragme de l'œil par lequel la lumière pénètre.
Elle peut varier d'un ou deux millimètres de diamètre lorsque la lumière est vive.
Elle peut s'élargir jusqu'à huit millimètres dans l'obscurité.
e/ L'iris :
Il donne la couleur aux yeux. Mais c'est surtout un voile plus fin que la soie qui règle également la dilatation de la pupille.
f/ Le cristallin :
C'est une lentille de l'œil situé derrière l'iris, qui s'apparente à une lentille convexe élastique.
Les rayons lumineux entrant par la cornée, traversant l'humeur aqueuse, puis la pupille, vont converger grâce au cristallin sur la rétine. Le cristallin se bombe ou se tend.
Ces modifications de courbure sont assurées par un muscle appelé le corps ciliaire qui en se contractant modifie la courbure du cristallin.
Si l'objet est proche, le cristallin se bombe : on dit qu'il converge.
Si l'objet est lointain, le cristallin s'aplatit.
Cette capacité de mise au point s'appelle l'accommodation.
Elle fonctionne à partir d'environ 10 cm jusqu'à l'infini.
g/ Le nerf optique :
Il mesure 4 millimètres de diamètre et 5 centimètres de long.
Son rôle est de transmettre les informations reçues via le cerveau.
Ce dernier enregistre, interprète et traduit les informations reçues en images.
h/ La rétine :
C'est une membrane nerveuse qui tapisse le fond de l'œil. Elle est épaisse de 1 à 4 dixièmes de millimètre. Elle est parcourue par de nombreux vaisseaux sanguins.
C'est une mosaïque constituée de centaines de millions de cellules nerveuses photo-réceptrices (cônes et bâtonnets).
Le rôle de ces cellules est capital car elles permettent de percevoir les lumières, les couleurs, les formes, les mouvements et assurent aussi la vision de nuit.
La rétine transforme tous ces éléments en influx nerveux qui sont alors transmis au cerveau par le nerf optique.
3/ Fonctionnement de l'Å“il :
a/ Un mécanisme complexe :
Au départ, rien n'est plus naturel que la vision. Pourtant, le fait de capter la lumière et de la transformer en une succession d'images ordonnées et claires implique d'énormes difficultés techniques.
l'œil doit d'abord obtenir une image du monde extérieur qui doit se positionner sur la rétine, ce qui demande un système optique élaboré (composé de la cornée, du cristallin et du diaphragme irien).
Le système nerveux (rétine, nerf optique et cerveau) doit transmettre fidèlement cette image depuis l'œil jusqu'au cerveau.
Enfin, le cerveau doit reconstituer les informations reçues pour les faire
émerger sous la forme d'une image.
b/ l'œil, une véritable caméra :
Avec son objectif auto-nettoyant, la cornée est la fenêtre par laquelle la lumière pénètre dans l'œil. Elle joue un rôle important dans la focalisation de la lumière sur la rétine.
Avec son mode d'adaptation automatique aux variations d'intensité lumineuse, la pupille régule la quantité de lumière qui pénètre dans l'œil comme un diaphragme d'appareil photos qui déterminerait le degré d'ouverture de l'objectif.
Avec son système auto-focus, le cristallin a un rôle de zoom. Il permet les ajustements nécessaires à la focalisation des objets à toutes les distances.
Avec son film photographique composé de photo-récepteurs, la rétine convertit l'énergie lumineuse en énergie électrique via le cerveau.
Le tout est connecté, via le nerf optique, au cerveau dont les capacités de traitement de l'information dépassent n'importe quel ordinateur ou caméra connus à ce jour.
Comparaison oeil-appareil photographique
B/ La vision normale de loin et de près
Pour comprendre les mécanismes de myopie, il faut connaître comment se fait la vision de loin et de près
1/ La vision de loin
L'œil a unedistance focale variable qui permet de former sur la rétine l'image d'objets situés à des distances variables.
La distance focale est maximale quand l'Å“il est au repos.
La distance focale est la distance qui sépare la lentille de l'écran (rétine)
lentille écran (rétine)
Le foyer F (pour l'image d'un objet situé a l'infini): On appelle foyer image F, le point où focalisent les rayons qui se propagent parallèlement à l'axe optique.
L'œil n'accommode pas. Il voit des objets situés à une distance maximale qui est infinie. Cette distance maximale est appelée punctum remotum.
En l'absence de myopie, le punctum remotum (qui est le point le plus éloigné de l'œil pouvant être vu net) se situe à l'infini.
La lumière transportant l'image de l'objet situé au loin est déviée par la cornée et le cristallin de façon à être exactement projetée sur la rétine. Le résultat est que l'image est vue nettement.
Le cristallin est peu utilisé en vision de loin car les rayons lumineux arrivent presque parallèles et la réfraction (déviation) par la cornée suffit à les projeter sur le fond de l'œil (rétine).
En effet la réfraction d'un rayon lumineux sa traduit par la courbure qu'il subit lorsqu'il passe d'un milieu à un autre.
Le cristallin prend une forme mince et allongée au repos.
Remarque : Nous parlons de distance focale de l'œil plutôt que de celle du cristallin seulement. En effet, la distance focale du système optique constitué par l'œil
dépend non seulement de la forme du cristallin mais aussi de celle de la cornée. La lumière traverse une surface de séparation entre l'air et l'humeur aqueuse : la cornée, avant d'arriver sur le cristallin.
L'effet de lentille est obtenu grâce au passage de nombreux dioptres :
de la cornée
de l'interface humeur aqueuse/cristallin
de l'interface cristallin/humeur vitrée
Il ne faut pas oublier que le cristallin lui-même n'est pas homogène et que sa traversée correspond à la traversée de plusieurs dioptres successifs.
Un dioptre est une surface séparant deux milieux transparent d'indices de réfractions différents.
Si la lumière se propage en ligne droite dans un milieu homogène et isotrope, elle est déviée lors du passage d'un dioptre: il y a réfraction.
En résumé, les deux points d'optique à retenir sont les suivants :
- l'œil possède un système optique complexe constitué d'une succession de dioptres, souvent modélisé par une simple lentille
- ce système est adaptable. Lorsqu'un sujet se déplace, son image par une lentille ordinaire se déplace et il faut donc déplacer l'écran pour récupérer cette image.
2/ La vision de près
Les objets situés à moins de six mètres ne renvoient pas des rayons parallèles à l'axe optique. La réfraction par la cornée ne suffit donc pas à les projeter sur la rétine. Pour compenser cela, le cristallin grâce au muscle ciliaire va se bomber et épaissir. C'est le phénomène d'accommodation. Le résultat est que l'image se forme sur la rétine.
Le Punctum Proximum est la distance des objets jusqu'Ã laquelle on peut rapprocher un objet et en percevoir une image nette.
Le Punctum Remotum de L'Å“il normal est d'environ 25 cm.
