Optique physiologique

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L’optique physiologique est un domaine couvrant l'application de l'optique à l’œil et son extension à la vision, situé au croisement entre l'optique en tant que domaine de la physique, de la psychophysique appliquée aux perceptions visuelles et de la médecine.

Champ de l'optique physiologique[modifier | modifier le code]

L'optique physiologique, définie comme la « science de la vision[1] » fait appel à l'anatomie, pour la disposition matérielle de l'œil ; à la physiologie, pour son fonctionnement ; à la médecine, quant à ses maladies ; aux différentes spécialités de l'optique physique pour la propagation dans le globe oculaire des rayons lumineux ; à la chimie, pour l'étude des colorants et l'élucidation de la conversion de l'énergie lumineuse en influx nerveux ; à la psychologie expérimentale pour l'étude de l'appareil visuel globalement, et à la psychologie cognitive pour l'étude de son éducation, amenant les individus à la capacité de voir.

L'œil comme dispositif optique[modifier | modifier le code]

L'optique physiologique est la base de l'ophtalmique. Elle étudie l’œil comme un système optique réfractif, et en premier lieu sur les phénomènes optiques ayant lieu dans le système visuel même, qu'il soit emmétrope ou amétrope.

De multiples grandeurs et unités sont propres à l'optique physiologique, de manière à s'adapter à la vision, on y retrouve notamment l'acuité visuelle ou les mesures en dioptries, peu utilisées en optique géométrique classique où l'on préfère la mesure de la distance focale en millimètre[réf. nécessaire].

La vision[modifier | modifier le code]

Dans le cadre de l'optique physiologique, la radiométrie se restreint, dans la photométrie, aux rayonnements électromagnétiques dans l'étroite plage perçue par l'œil humain. Elle détermine ainsi unités de mesure photométriques.

D'autre part, l'optique physiologique étudie cette perception, et s'étend à la colorimétrie, qui établit les correspondances entre les caractéristiques physique du spectre lumineux et la perception des couleurs.

L'optique physiologique inclut la vision binoculaire, la perception du relief, les propriétés de l'œil directeur.

Elle examine les limites de la vision du mouvement.

Applications[modifier | modifier le code]

Outre le domaine médical, dans lequel l'optique physiologique fournit les éléments de l'ophtalmologie, l'optique physiologique a des répercussions considérables dans le domaine de la communication visuelle.

Elle inclut les bases de la colorimétrie, qui débouche sur des applications en éclairage, et de façon plus spectaculaire, sur la photographie et l'imprimerie en couleurs et leurs modalités modernes.

Les études sur la persistance rétinienne, du domaine de l'optique physiologique, débouchent sur les améliorations du cinéma, la définition des conditions d'existence de la télévision, et se spécialisent dans les techniques de compression de débit de l'image animée numérique.

Ces applications industrielles financent de nombreuses recherches dans le domaine de la perception visuelle.

Historique[modifier | modifier le code]

De 1646 à 1648 est rédigé un traité d'optique « A minute or First draught of the Optiques » dont une partie entière est consacrée à l'optique physiologique[2].

Hermann von Helmholtz publia son ouvrage célèbre, Optique physiologique, de 1856 à 1866, traduite en français par Javal dès 1867[3].

Modèles de l’œil[modifier | modifier le code]

L’œil est un système optique complexe de par ses dioptres nombreux et sa complexité. De manière à le modéliser, plusieurs simplifications ont été réalisées dans le cadre des études en optique physiologique[4] :

  • l’œil réduit simple ;
  • l’œil réduit classique ;
  • l’œil réduit complet.

Modèles de la vision[modifier | modifier le code]

La conversion des rayons lumineux en influx nerveux, et le traitement de celui-ci par l'appareil visuel sont encore plus complexe que l'optique géométrique appliquée à l'œil, et ont fait, depuis Helmholtz, l'objet d'une très grande part des recherches.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Le Grand 1964, p. 11
  2. José Médina, Nature de la lumière et science de l'optique chez Hobbes, lire en ligne sur Google Livres
  3. Hermann von Helmholtz (auteur), Émile Javal (traduction) et N. Th. Klein (traduction), Optique physiologique, Paris, Masson, (lire en ligne) (relue par l'auteur)
  4. André Roth, Alain Gomez et Alain Péchereau, La réfraction de l’œil : du diagnostic à l'équipement optique, lire en ligne sur Google Livres

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Hermann von Helmholtz (auteur), Émile Javal (traduction), N. Th. Klein (traduction) et Yves Le Grand (Texte choisi et annoté), Optique physiologique, Vigneux-sur-Seine, N. Desroches,
  • Yves Le Grand, Optique physiologique : Tome 1, La dioptrique de l'œil et sa correction, Paris, Masson, .
  • Yves Le Grand, Optique physiologique : Tome 2, Lumière et couleurs, Paris, Masson, .
  • Yves Le Grand, Optique physiologique : Tome 3, L'espace visuel, Paris, Revue d'optique, .