Représentation Visuelle

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Nous allons voir comment l'œil fonctionne, nous permet de visualiser des images, et quel est le...
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Quiz de Sciences :

Qu'est-ce qu'un récepteur sensoriel ?

  • A.Le toucher
  • B.Des muqueuses
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Le contenu du document

Nous allons voir comment l'œil fonctionne, nous permet de visualiser des images, et quel est le mécanisme utilisé. Nous évoquerons également les troubles de la vision et leurs conséquences (port de lentilles ou de lunettes par exemple).

I - Visibilité d'un objet

Tout d'abord, il convient de rappeler comment nous pouvons voir et distinguer les objets qui nous entourent. Il faut déjà savoir que la lumière ne peut se propager en ligne droite que dans un milieu transparent et homogène, ce que l'on appelle principe de propagation rectiligne de la lumière. La direction de propagation de la lumière est ainsi représentée par ce que l'on appelle rayon lumineux. Pour en venir au titre de ce paragraphe, on peut dire qu'un objet est visible si deux conditions sont remplies : il doit émettre de la lumière, et cette lumière émise doit parvenir jusqu'à l'œil de l'observateur.
Il faut savoir que l'objet, pour émettre de la lumière, peut soit la produire (on parle alors de source primaire), soit la diffuser si elle est reçue d'une source extérieure (on parle ainsi de source secondaire). Pour que la lumière émise parvienne jusqu'à l'œil, il suffit simplement qu'il n'y ait pas d'obstacle sur son trajet.

II - Composition de l'œil

L'œil étant un organe très complexe, il convient d'aborder quelques notions principales pour décrire son fonctionnement général et ainsi expliquer comment il est possible de former des images des objets qui nous entourent.
La première notion concerne le cristallin. Celui-ci joue le rôle de lentille convergente, que nous allons détailler un peu plus bas. Vient ensuite la notion de rétine, qui est en fait une sorte d'écran où peuvent se former les images. Enfin, l'iris va avoir un rôle de diaphragme pour permettre de réguler la quantité de lumière qui arrive dans l'œil. Ces notions sont représentées sur le schéma ci-dessous :

III - Notions de lentilles convergente et divergente

Le cristallin joue le rôle d'une lentille convergente. Une lentille est un objet transparent et homogène (qui laisse donc passer les rayons lumineux), limité par deux surfaces dont au moins une est bombée. Ainsi, une lentille va modifier la direction de propagation des rayons lumineux.
Il existe deux types de lentilles : les lentilles convergentes, qui sont celles qui ont des bords plus minces que le centre, et les lentilles divergentes, qui sont celles qui ont des bords plus épais que le centre. Les premières vont faire converger les rayons de lumière, alors que les secondes vont les faire diverger. Un autre moyen de distinguer ces deux types de lentilles est de les placer devant son œil, face à un objet. Si l'objet nous apparaît plus gros, alors la lentille est convergente. A l'inverse, si l'objet nous paraît plus petit, alors il s'agit d'une lentille divergente.
Pour entrer dans les détails du fonctionnement des lentilles, nous pouvons énoncer quelques définitions. L'axe optique, aussi appelé axe principal, est l'axe de symétrie de la lentille. Le centre optique, noté , est quant à lui le centre symétrique de la lentille. Le foyer focal image, noté , est pour sa part situé sur l'axe optique et est défini tel que si un rayon arrive parallèlement à l'axe optique, alors il passe par ce point. Enfin, le foyer focal objet, noté , est tout simplement le symétrique de par rapport à . Il est donc également situé sur l'axe optique. On peut dire d'autre part qu'un rayon qui passe par le centre optique n'est pas dévié.
Deux autres définitions pour compléter ces apports : la distance focale qui est la distance entre le foyer et le centre optique , et la vergence qui est l'inverse de la distance focale, c'est-à-dire : . On exprime la distance focale en mètres et la vergence en dioptries, dont le symbole est .
Pour pouvoir construire l'image d'un objet par l'intermédiaire d'une lentille convergente, rôle joué par notre cristallin, le processus est assez simple. En effet, tous les rayons lumineux qui sont issus d'un point-objet qui vont entrer dans la lentille vont en ressortir en passant nécessairement par le point-image . L'astuce consiste donc à tracer deux rayons pour pouvoir déterminer où ils se croisent ? Cette intersection est le point-image. Deux propriétés sont à utiliser pour pouvoir tracer correctement ces rayons : tout rayon passant par le centre optique ressort sans être dévié, et tout rayon qui arrive parallèlement à l'axe optique ressort en passant par le foyer focal image. Résumons tout cela par le schéma ci-dessous :

IV - Déficiences connues

1 - Myopie

Première déficience connue : la myopie. Dans les faits, cela s'exprime par une mauvaise visualisation des objets qui sont éloignés. L'œil d'une personne myope possède en effet un cristallin (la lentille convergente) trop important. L'image de l'objet se forme donc avant la rétine et celui-ci apparaît donc comme flou au cerveau. Pour enrayer ce problème, le port de lentilles divergentes est nécessaire. Une intervention au laser peut également être effectuée pour diminuer la courbure de la cornée.

2 - Hypermétropie

Une autre déficience classique chez l'homme est l'hypermétropie. C'est en fait le phénomène inverse de la myopie : le cristallin n'a pas un effet convergent assez puissant, ce qui entraîne la formation de l'image derrière la rétine. Le cerveau va alors là encore recevoir une image floue. L'œil est tout de même capable de s'adapter seul à ce problème en contractant son cristallin pour en renforcer la convergence, mais cela nécessite un effort et peut provoquer des maux de tête. Il est donc plus approprié de porter des lunettes à lentilles convergentes ou de subir une opération au laser pour augmenter la courbure de la cornée.

3 - Presbytie

Dernière forme de déficience assez connue, la presbytie. Elle arrive progressivement avec l'âge, lorsque la faculté de l'œil à s'accommoder au contexte diminue. Il est alors difficile de visualiser des objets qui sont proches de nous. Là encore, on peut corriger ce dysfonctionnement avec des lunettes à lentilles convergentes, mais pas par opération au laser.

V - Autres sources d'altération

En cas de consommation de substances hallucinogènes, le consommateur peut voir apparaître des perceptions qui sont en totale déconnexion avec la réalité. Un des effets des drogues est la dilatation des pupilles, qui fait que l'œil va être beaucoup plus sensible à la lumière qu'à l'accoutumée. D'autre part, la consommation d'alcool et de cannabis notamment, vont avoir pour conséquence de réduire fortement le champ visuel et de perturber l'estimation des distances. Cela va donc augmenter considérablement les risques d'accidents de la route (panneaux mal vus, voitures et piétons non détectés).

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Les avis sur ce document

marisa34
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20/20

Qu'est ce que c'était simple ça! Contente de l'avoir passé cette épreuve!

par - le 30/12/2012

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