De l'÷il à la vision

Le fon tionnement optique de l'÷il ou plus pré isément le mé anisme de la vision est un sujet qui intéresse l'homme depuis l'antiquité. Débattue par les diérents penseurs gre s, la vision résulte pour Eu lide (325-265 avant J-C) de rayons visuels émanant de l'÷iletquisepropagenten ligne droite.L'idée quel'÷il estunré epteur, ommesupposé par Aristote, ne sera prouvé s ientiquement qu'en 1021 de notre ère, ave le "Traité d'optique" d'Ibn-Al-Haytham (965-1039), philosophe et s ientique arabe. Ce n'est qu'à

partirdudéveloppementdel'optiquegéométriqueetdesloisdelaréfra tiondeSnell(1580- 1626), reprises par Des artes (1596-1650), que la formation de l'image d'un objet sur la rétine,telle quenousla onnaissons aujourd'hui,émerge.

Comme nouspouvons levoir sur la gure 1.8(a) extraite de "La Dioptrique" de Des- artes,les rayonsprovenant d'unpoint vont êtrefo alisés surlarétineaumoyen desdeux lentillesnaturellesque omportel'÷il,la ornéeetle ristallin.Laquantité delumièrepar- venant jusqu'àla ornéeestrégie par l'irisqui adaptelataillede lapupilleen fon tionde l'intensité lumineuse reçue, à la manière d'un diaphragme. De plus, les deuxillustrations delagure1.8dé riventl'inversiondel'image surlarétine, ommeavaitpul'observerplus ttKepler (1571-1630)en disséquant un÷ilde b÷uf.

(a) Formation de l'image inver- séesurlarétine

(b)Transmissiondel'imageàl'âme

Figure 1.8  Illustrations antiques du système o ulaire extraites de "La Dioptrique" de Des artes- 1637

1.1.3.1 Unsystème optique adaptatif

Nous venons de voir que le système optique de l'÷il se ara térise par un é ran (la rétine), deuxlentilles onvergentes(la ornéeet le ristallin)etun diaphragme(l'iris).

La ornée etle ristallin dénissent quatredioptres :  air/ ornéeantérieure,

 ornéepostérieure/humeur aqueuse,

 fa epostérieuredu ristallin/vitré

Lepouvoirdioptriquedel'÷ilentiersedéduitensuitedelasommedesvergen esde ha un de esdioptres.Lepouvoirdioptriqueoupuissan e, noté

π

,dénilavergen ed'undioptre, 'est-à-dire sa apa itéà faire onverger ou diverger lalumière. Il dépend de ladiéren e d'indi e optique des 2 milieux qu'il sépare et est proportionnel à l'inverse de la distan e fo ale du système optique et s'exprime en dioptrie, unité de symbole

δ

. Ainsi, pour un dioptresphériquederayonalgébrique

R

,séparant danslesensdutrajetdelalumièredeux milieuxsu essifs d'indi es

n1

et

n2

il s'exprime omme suit :

π =

n1− n2

R

(1.1)

Lesindi es optiquesdesmilieux transparents o ulaires sont donnésdansle tableau1.1.

Cornée Humeur aqueuse Cristallin Vitré Indi e optique 1,377 1,337 1,413 1,336

Table 1.1 Indi es optiquesdes milieuxtransparents o ulaires

La ornéeestl'élémentleplusréfra tifdel'÷il.Elledisposed'unpouvoirdioptriquede 41à 43

δ

, e quireprésente environ2/3dupouvoirdioptriqueo ulairelorsquele ristallin estau repos.

Parrapportàla ornée,le ristallinalaparti ularitédemodulersonpouvoirdioptrique andemaintenir uneimagenettesurlarétinelorsquel'objetserappro he.Cette"miseau point" onstituelephénomèned'a ommodation.Savergen es'a roîtave l'augmentation desa ourbure.Le ristallin onstituedon ,d'unpointdevueoptique,unelentillebi onvexe onvergente, transparente,àfo alevariable.Aurepossonpouvoirdioptriqueestdel'ordre de 22

δ

.

La distan e la plus pro he de l'÷il à laquelle on peut en ore béné ier d'une image nette, 'est-à-direpourunea ommodationmaximale,dénitlepun tum proximum. Ilest d'environ25 mpourun÷ilemmétrope, 'est-à-direexemptdedéfautvisuel.Demême,le pun tumremotum distan eàlaquelleun÷ilemmétropeperçoiten oreuneimage netteen l'absen e d'a ommodation ( ristallinau repos) est théoriquement situé à l'inni (rayons parallèle à la ornée fo alisés sur la rétine). La distan e entre es deux points représente lepar oursd'a ommodationetladiéren e entrelepouvoira ommodatifdu ristallin à l'état a ommodé et elui à l'état de repos dénison amplitude a ommodative. De 14

δ

hez l'enfant, de 8

δ

hez le jeuneadulte, elle ne essede dé roître ave l'âge.

1.1.3.2 Les diérentes formes d'amétropie

Un ÷ilest ditamétrope lorsqu'iln'ee tue plus unemise aupoint orre tede l'image surlarétine(voirFig.1.9).

La myopie Dansla myopie, lafo alisationd'un objetsitué àl'inni s'ee tue enavant de la rétine. En onséquen e, le pun tum remotum est rappro hée par rapport à un ÷il emmétrope,d'oùunevisionouauloin.Cedéfautvisuelpeutrésulterd'unsystèmeoptique défe tueux dans lequel un ristallin anormalement bombé sera trop onvergent (myopie d'indi e),ou bien, et 'estle asleplus fréquent,d'un÷iltrop allongé(myopie axile).

Figure 1.9 Deux amétropies ourantes :lamyopie etl'hypermétropie

L'hypermétropie Ils'agitdel'inversedelamyopie, l'imaged'unobjetsituéàl'innise trouveraderrièrelarétine.A l'image delamyopie, l'hypermétropierésulte leplus souvent d'unelongueur axiale de l'÷il trop ourte etnon d'un défautde onvergen e de la ornée ou du ristallin.

L'astigmatie L'astigmatie orrespond à un défaut du système optique o ulaire dans lequell'image d'unpoint n'est paspon tuellemaisseretrouveétalée, danslesensantéro- postérieurautourdelarétine.L'astigmatieestgénéralementasso iéàuneasphéri itédela ornée responsable d'une variationde la fo alisation en fon tion de l'in iden e desrayons lumineux (multi foyer).

La presbytie La presbytie orrespond à une augmentation de la distan e du pun tum proximum etdon à une baise de lavision de près. Elle résulted'une perte de lafon tion a ommodative asso iée à une augmentation de la distan e de fo alisation du ristallin presbyte. Elle apparaît inélu tablement ave l'âge, le ristallin devenant plus volumineux etplusrigide, il peineà sebomberlorsque les mus lesdu orps iliairese relâ hent.

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