Grand oral du bac : La vue

« L'UNIVERS DES IMAGES la v�#
� est probablement le sens dont nous nous servons le plus au quotidien et auquel nous sommes le plus attachés.

Nous sommes en effet soumis en permanence, et parfois même de façon inconsciente, à des informations visuelles qui nous permettent d'appréhender notre environnement.

Notre système visuel est très efficace et presque instantanément nous pouvons voir un objet, définir sa couleur, sa taille, sa texture, reconnaître une personne connue, identifier une émotion sur une simple expression du visage ...

Pourtant le système visuel a une organisation complexe et les informations visuelles envoyées par l'œil au cerveau demandent un traitement très élaboré pour aboutir à notre perception visuelle.

plusieurs sources de lumière parmi lesquelles on distingue les sources primaires et les sources secondaires.

Les sources primaires sont des sources qui produisent la lumière par elles­ mêmes comme le Soleil, les étoiles, le feu, ou encore les lampes ou les verts luisants.

Les sources secondaires sont des objets qui, lorsqu'ils sont éclairés, renvoient complètement ou en partie la lumière.

Cela concerne la lune ou les planètes mais également tous les objets qui nous entourent et qui n'émettent pas leur propre lumière.

Ces objets ne renvoient pas toujours la totalité de la lumière et en ------------l absorbent une partie.

Un objet POURQUOI SOMMES-NOUS CAPABLES DE VOIR ? Nous sommes tous conscients que ce sont nos yeux qui nous permettent de voir mais qu'est-ce qui fait que ces organes captent des informations qui nous permettent d'avoir une perception visuelle de notre environnement? A l'obscurité totale, nous ne voyons rien mais dès que la lumière est présente notre environnement visuel devient trés riche.

la vision est possible car l'œil est sensible à la lumière.

Il existe donné va absorber certains rayons lumineux de longueur d'onde donnée et réfléchir les autres.

les rayons lumineux réfléchis confèrent à cet objet la couleur que l'on voit.

Ainsi, un objet qui nous apparaît blanc renvoie la totalité des rayons lumineux_ Par contre, la feuille verte d'un arbre absorbe tous les rayons lumineux sauf les rayons verts.

Outre la couleur, la manière dont les rayons sont renvoyés rend compte de la forme, de la texture des objets.

l'œil perçoit donc un objet grâce à la lumière que ce dernier réfléchit.

LA RÉTINE SENSIBLE À LA LUMIÈRE l'œil a une organisation qui s'apparente à celle d'un appareil photographique où la rétine constituerait la pellicule photographique et la cornée et le cristallin permettraient la mise au point de l'image.

la rétine est l'élément de l'œil qui capte les informations visuelles.

Elle est en effet constituée de cellules nerveuses sensibles aux photons (les particules élémentaires de la lumière) qui vont transformer llnformation visuelle en influx nerveux.

Bien que située à la périphérie du corps, la rétine fait partie intégrante du système nerveux central.

Elle est constituée de circuits nerveux complexes qui vont permettre de transférer llnformation visuelle au cerveau via le nerf optique.

la rétine est une membrane fine (0,1 à 0,5 mm d'épaisseur et 35 mm d'étendue) qui tapisse le fond de l'œil.

Si la majeure partie de l'enveloppe externe de l'œil est constituée de la sclérotique (blanc de l'œil) qui est opaque, à l'avant de l'œil l'enveloppe externe, constituée par la cornée, est transparente.

le globe oculaire est rempli à 80 % d'une substance gélatineuse transparente que l'on nomme l'humeur vitrée et est constitué d'éléments transparents que la lumière va pouvoir traverser pour atteindre la rétine.

La rétine est constituée de cinq types de cellules qui se répartissent en cinq couches.

Parmi ces cellules, les photorécepteurs sont les cellules qui sont sensibles à la lumière (dites photo-sensibles).

Ils contiennent en effet un pigment qui est activé par ___________ _.

___________ _, l'absorption de photons.

Les LA LUMIÈRE la lumière est une forme d'énergie constituée de particules élémentaires appelées les photons.

les photons se propagent de façon ondulatoire.

la lumière se comporte donc, au même titre que les ondes radios, comme une onde électromagnétique et est caractérisée par sa fréquence d'oscillation ou sa longueur d'onde (égale à l'inverse de la fréquence).

Plus ur.e onde électromagnétique a une fréquence élevée (ou une longueur d'onde basse), plus son énergie est importante.

l'onde lumineuse se propage dans tout milieu homogène transparent (eau, air, vide ...

) avec une vitesse maximale dans le vide de 300 000 km/s.

la lumière naturelle, comme la lumière du Soleil.

nous apparaît blanche.

En fait.

cette lumière est constituée de différentes couleurs qui se caractérisent chacune par une longueur d'onde propre.

La décomposition de la lumière en ses différents rayons lumineux est observée lors de la formation d'un arc-en-ciel.

la lumière est alors réfractée par les gouttes de pluie, ce qui sépare les rayons de longueurs d'ondes différentes.

Nous sommes capables de voir les rayonnements situés entre les longueurs d'ondes de 380 (violet) et 780 nanomètres (rouge).

Entre ces longueurs d'ondes, on dit que les photons appartiennent au «spectre visible ».

En dessous de 380 nanomètres, les ondes sont des ondes ultrav�>
� et, au dessus de 780 nanomètres, ce sont des ondes infrarouges.

Les ondes ultraviolettes et infrarouges sont également produites par le Soleil mais ne sont pas des ondes v�#&
� par l'œil.

photorécepteurs se situent les plus profondément dans la rétine si bien que la lumière doit traverser l'ensemble des couches cellulaires de la rétine pour les atteindre.

Les photorécepteurs activés par la lumière transfèrent l'information visuelle de proche en proche aux autres types cellulaires.

l'information visuelle est ensuite transmise au cerveau.

On distingue deux types de photorécepteurs : les cônes et les bâtonnets.

Les caractéristiques de ces deux types de photorécepteurs entraînent leur mise en jeu dans des conditions différentes.

Les cônes sont peu sensibles à la lumière et nécessitent de grandes luminosités pour être activés mais possèdent une bonne résolution spatiale.

De plus, il existe plusieurs types de cônes qui permettent de voir les couleurs.

les bâtonnets sont 100 fois plus sensibles à la lumière que les Anatomie de l'œil iris cornée cristallin muscle ciliaire cônes mais présentent par contre une faible résolution spatiale.

les cônes sont donc impliqués dans la vision de jour, donnent une bonne acuité visuelle et permettent la vision des couleurs alors que les bâtonnets sont impliqués dans la vision nocturne.

l'organisation des cônes et des bâtonnets ne se fait pas au hasard dans la rétine et a d'importantes conséquences pour la vision.

La proportion des bâtonnets dans la rétine est bien supérieure à celle des cônes (91 millions de bâtonnets et 4,5 millions de cônes).

Néanmoins, leur répartition respective n'est pas homogène.

Il existe, au centre de la rétine, une région d'environ 1,2 millimètre de diamètre, appelée la fovéa, où la densité de cônes augmente de presque 200 fois.

Au sein de la fovéa, la région centrale de 300 micromètres (millième de millimètre) de diamètre est même exclusivement constituée des cônes.

la fovéa, par sa forte proportion de cônes, est la région de la rétine où l'acuité visuelle est la meilleure et où sont projetées les images des objets que l'on fixe.

Au fur et à mesure que l'on s'écarte de la fovéa, la densité de cônes diminue et l'acuité visuelle est réduite.

Ceci peut être illustré en essayant de déchiffrer les mots de ce texte au delà du mot que l'on fixe.

On parvient tout juste à déchiffrer le mot qui suit ou celui qui précède mais les autres mots apparaissent très flous.

Au niveau de la fovéa, tout est fait pour que l'acuité visuelle soit la meilleure.

li n'y a pas de vaisseaux sanguins dans cette région et les cellules des autres couches de la rétine sont rejetées de part et d'autre pour que les rayons lumineux atteignent directement les cônes.

LA VISION DE JOUR ET LA VISION NOCTURNE Les bâtonnets sont sensibles à de très faibles quantités de lumière.

Ils peuvent en effet être activés par un seul photon, c'est-à-dire par la plus petite quantité de lumière possible.

Ils sont donc mis en jeu dans la vision dite scotopique (du grec skotos : obscurité), c'est-à-dire aux niveaux d'éclairement les plus bas.

Le ch� connu pour sa bonne vision nocturne, présente au niveau de sa rétine beaucoup plus de bâtonnets que l'homme.

Nous savons tous qu'il est difficile pour nous de discriminer les détails lorsque le niveau d'éclairement est bas.

Ceci est dû à la faible résolution spatiale des bâtonnets et par le fait qu'ils sont quasiment absents de la région de la fovéa.

Lorsque l'on regarde un ciel étoilé, il arrive parfois que l'on détecte du coin de l'œil une étoile faiblement lumineuse mais, lorsque l'on la fixe, elle disparaît.

Ceci est dû à la faible représentation des bâtonnets au niveau de la fovéa.

En effet la faible luminosité de cette. »