Les Limites de l'oeil

par Jean Marie Champeau 28 Novembre 2020, 19:16 La Vue l'oeil

Les Limites du système oculaire

Champs visuel

 

Champ visuel

Le champ visuel est la portion de l'espace vue par un œil regardant droit devant lui et immobile. Lorsque l’œil fixe un point, il est capable de détecter dans une zone d'espace limitée, des lumières, des couleurs et des formes.
En vision monoculaire, le champ visuel nasal est plus étroit que le champ temporal. En raison de la présence du nez, le champ visuel du quadrant nasal inférieur est le plus petit. Les limites extrêmes du champ nasal sont en moyenne de 50 à 60 ° alors qu'elles sont de 80 à 90 ° du côté temporal, 45 à 50 ° en haut et 60 à 80 ° en bas.

En vision binoculaire les champs visuels monoculaires des deux yeux se recouvrent en grande partie.

Grossissement

Si une lentille agrandit un objet dépend de l'emplacement de l'objet par rapport à la distance focale de l'objectif. L'oeil humain, cependant, a des limites; il ne peut ajuster sa distance focale que jusqu'à présent, et ne peut donc pas se concentrer clairement sur quelque chose de plus proche que le point le plus proche. Pour les personnes ayant une bonne vision, le point le plus proche est généralement d'environ 25 cm.

Grossissement maximum

Puisque l'œil humain est toujours le même - 1,7 cm - le seul paramètre de l'équation d'agrandissement qui change est la distance à l'objet vu. Parce que les humains ne peuvent pas se concentrer sur quelque chose au-delà du point proche, le grossissement maximal de l'œil humain - en termes de taille de l'image qui se forme sur la rétine par rapport à la taille de l'objet - est proche. quand M = 1,7 cm /25 cm = 0,068 cm.

Mise au point

C'est la présence du cristallin, dont la fonction est la même qu'une lentille ou un verre de lunette, qui donne la ressemblance avec un objectif. La différence avec les objectifs est que le cristallin a la propriété unique de se déformer et donc de changer de courbure. C'est ce qui permet "l'accommodation", sorte de mise au point permettant de voir nets des objets situés à des distances variables.

Comparé aux objectifs modernes, et comparé aux yeux de certains animaux, l'œil humain est un assez médiocre instrument d'optique car il n'est constitué que d'une seule lentille, qui ne peut corriger ni les aberrations chromatiques, ni les aberrations géométriques. En effet, les lois de l'optique font que toute lentille forme des aberrations chromatiques, et qu'il faut au minimum une seconde lentille pour corriger les aberrations induites par la première.

Acuité visuelle

On peut définir, l'acuité visuelle par la capacité du système visuel à discriminer les détails fins d'un objet dans le champ visuel.

L’œil est capable de repérer un point noir sur fond blanc de un centième de millimètre à une distance de un mètre (1/100 mm à 1 m de distance), soit 0,5 seconde d’arc. Pour cet angle de vision, son pouvoir séparateur distingue un détail d’un point de un millimétrée à un mètre de distance et il en voit deux si ceux-ci sont séparés par un tiers de millimètre au moins.

Le plus petit détail visible par l’œil humain fait 50 microns.

 

Le pouvoir de résolution à une distance de 1 km est généralement de 30 à 60 cm.

Adaptation à la luminosité

Une quantité de lumière minimum, issue de l'objet, doit pénétrer dans l'œil pour que cet objet soit perçu.

Gamme des éclairements courants. 		J.Weiss
Gamme des éclairements courants. J.Weiss

La gamme des éclairements précédents ne se rencontre jamais toute entière dans une scène réelle. Les variations de luminance d'un objet donné sont dues d'une part aux variations d'éclairement, atténuées par les lumières réfléchies et, d'autre part par les variations de réflectance, les noirs n'étant jamais à réflectance nulle.

 

Pour des scènes naturelles, éclairées par la lumière du jour, le contraste peut évoluer de 30 pour des scènes à éclairage faible très diffusé à 1000 pour des éclairages intenses. Une valeur moyenne de 100 à 200 est normale.
Les luminances d'objets considérés comme étant bien éclairés varient de quelques Candela par mètre carré à quelques dizaines de milliers de cd/m2.

adaptation de l'œil

Pour répondre à ces domaines d'éclairement et de contraste, l'œil s'adapte à la luminance
moyenne présente dans son champ de vision par réaction instinctive, le diamètre de la pupille varie en fonction de la lumière d'adaptation en diminuant lorsque celle-ci augmente.

La correction de sensibilité se fait de manière progressive, lorsque l'éclairement moyen
d'adaptation varie brusquement, l'œil met un certain temps à s'adapter ; ce temps peut être de l'ordre de la minute, voire plus.

La figure 7 illustre cette adaptation pour un individu moyen. En fait, dans des conditions identiques le diamètre pupillaire varie beaucoup d'une personne à l'autre, il peut varier du simple au double.
Quand nous arrivons en un lieu obscur, nos yeux s'adaptent. Tout d'abord nos pupilles se dilatent. Ceci peut prendre quelques secondes.
Cette adaptation disparaît rapidement au moindre éblouissement. C'est pour cela qu'il ne faut pas utiliser d'éclairage violent pendant une observation astronomique nocturne. Lors d'une telle séance, et en cas de nécessité, il faut utiliser une source de lumière si faible qu'elle ne permette pas la perception des couleurs.

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