Des illusions d'optique et des autres, les inventeurs et les explications. Des IVNOs,(I)llusions (V)isuelles de (N)ature (O)ptique. Des curiosités, des pseudo-démonstrations et des biais cognitifs, leurs applications, dans la publicité, dans la guerre ou dans la vie courante.

Les illusions, l'Oeil

par Jean Marie Champeau 28 Novembre 2020, 17:44 La Vue l'oeil

L'œil est l'organe de la vision. Il permet de capter la lumière pour ensuite l'analyser et interagir avec son environnement.

Fonctionnement optique

Modèle optique de l'œil Par Ygavet at fr.wikipedia

L’objectif de l’organe de la vue est de prendre l’image de l’environnement.

Le mécanisme formant l’image doit être capable de percevoir les différences d'intensité entre les différentes directions d'incidence de la lumière. L'œil doit donc être capable de détecter la lumière, détecter sa direction, et établir une relation hiérarchique entre les signaux provenant des différentes directions.

La perception de la direction nécessite de concentrer les rayons lumineux provenant d'une même direction de l'espace sur un faible nombre de photorécepteurs de la rétine dont nous verrons le détail dans un autre article[1].

La sensibilité

La sensibilité de l'œil est la quantité minimale de lumière qu'il est capable de percevoir. On devine qu’elle dépend essentiellement de la taille de l'œil, mais elle dépendra aussi de sa géométrie et notamment de la présence d'autres structures ombrageantes diminuant la quantité de lumière incidente.

La sensibilité de l'œil est modulable par la présence d'un diaphragme modifiant la quantité de lumière admise.

La résolution

La résolution est la plus petite différence d'angle perceptible entre deux rayons incidents. Elle correspond donc à la précision de l'image que l'œil est capable de former, et à la quantité de détail que l'œil sera capable de percevoir. Elle dépend du type de système optique permettant de former l'image et de sa performance. Elle est notamment limitée par le phénomène de diffraction de la lumière dans le cas des images formées par réfraction.

Elle dépendra aussi du nombre de photorécepteurs. Cependant, on observe que c'est rarement la densité de photorécepteurs qui est limitante, mais plus souvent le système optique utilisé.

Contraintes physiques

L’œil est une des parties du corps les plus sensibles. Il est impossible chez l'homme de faire entrer en contact la pupille et un objet ou une particule externe, sous peine de fortes irritations (poussière, objet solide, liquide nocif...).

L’oeil humain

L'œil humain s'adapte à la lumière ambiante. L'être humain peut ainsi percevoir avec une sensibilité équivalente en plein soleil ou sous la lumière de la pleine lune, soit avec une intensité lumineuse 10 000 fois moindre.

Une première adaptation provient de l'écartement de l'iris qui, en mode nocturne, peut atteindre une ouverture maximale de 7 mm pour des jeunes gens (maximum qui décroît à 4 mm avec l'âge).

Le globe oculaire mesure environ 25 mm de diamètre et a une masse de 8 grammes. Il est formé de 3 enveloppes, ou tuniques, entourant une substance gélatineuse appelée le corps vitré.

La tunique externe, une membrane blanche caoutchouteuse enveloppe et protège l'oeil, c'est la sclérotique. C’est la plus résistante des tuniques de l'œil, épaisse de 1-2 mm, elle permet de contenir la pression interne de l’œil et de le protéger des dégâts mécaniques et soutient sa structure.

Elle est entourée d'une membrane très fine et transparente : la conjonctive, qui produit un mucus lubrifiant et recouvrant la partie antérieure de la sclérotique qui devient la cornée. Transparente, circulaire et bombée vers l'avant, elle permet l'entrée des rayons lumineux dans le globe oculaire.

Derrière cette dernière se trouve un liquide transparent à faible viscosité, continuellement renouvelé, l’humeur aqueuse. Elle permet d'apporter les nutriments nécessaires aux cellules fibreuses du cristallin.

La choroïde est une membrane vascularisée qui assure la nutrition de la rétine. Les cellules de cette tunique renferment un pigment, la mélanine, qui lui donne une couleur brun-foncé, afin que les rayons ne pénètrent que par la pupille. La choroïde devient l'iris sur l’avant de l’oeil.

L’iris est un diaphragme. Il représente la partie colorée de l’œil, et fait varier l’ouverture de la pupille, modifiant ainsi la quantité de lumière reçue, grâce à l'action de ses muscles lisses.

La pupille a un diamètre pouvant varier de 2 à 8 mm, en fonction de l’intensité lumineuse, qui détermine l’ouverture de l’iris. On peut la comparer au diaphragme d'un appareil photographique. Il nous apparaît noir étant donné que la majorité de la lumière entrant à l'intérieur de l'œil est absorbée.

Le cristallin est la lentille naturelle de l'œil, une capsule mince et élastique, composée de couches superposées, et dont la particularité est de pouvoir se bomber pour modifier sa vergence grâce aux 6 muscles du corps ciliaire qui commandent le mouvements des yeux, et leur permettent une grande mobilité. Ils sont situés dans l’orbite, partent du fond de l’œil et s’attachent sur les côtés du globe oculaire.

Le corps ciliaire, en outre, sécrète l'humeur aqueuse.

l’humeur vitrée, derrière le cristallin, est une masse gélatineuse transparente qui remplit l'espace situé entre le cristallin et la membrane de la rétine. Elle contribue à maintenir la pression intra-oculaire, et ainsi à conserver la forme de l'oeil.

Au fond de l’œil, se situe la rétine[1], tunique interne et membrane la plus importante. C'est sur la rétine que se forme l'image.

[1] Voir l’article : la rétine

aller voir

limites

loeil

Sources

https://tpe-les-illusions-d-optique.webnode.fr/

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C5%92il_humain

http://serge.bertorello.free.fr/optique/vision/vision.html

https://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_02/i_02_cl/i_02_cl_vis/i_02_cl_vis.html

https://tpe-illusions-optique.weebly.com/b-la-formation-de-limage.html

http://clindoeil.e-monsite.com/pages/ce-qui-est-percu-par-l-oeil/nos-limites.html

https://fr.wikipedia.org/wiki/Vision_humaine

http://ophtasurf.free.fr/illusion.htm

https://tpe-illusions-optique.weebly.com/a-la-structure-de-loeil.html

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C5%92il

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C5%92il_humain

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https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=40208464

http://p.jean2.pagesperso-orange.fr/anat/limites/present.htm

https://www.condexatedenbay.com/quelle-est-la-limite-de-resolution-de-l-oeil-humain/

http://fr.scienceaq.com/Physics/100106760.html

https://www.regard-sur-limage.com/precisions-et-echelle-de-grandeur-oeil-humain.html

http://serge.bertorello.free.fr/optique/vision/vision.html

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Ancien informaticien, j’ai toujours été fasciné par les illusions d’optique, mais aussi les illusions sous d'autres formes.

Ces phénomènes nous en disent plus sur nous que nous le supposons.

Pour moi ce sont des Illusions Visuelles de Nature Optique, IVNO, pour faire un clin d’oeil (façon de parler), au sigle OVNI où l’on évoque souvent les illusions d'optique dont les observateurs de bonne foi seraient les victimes.

Jean Marie Champeau

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