Ce document est extrait de l'un des modules du logiciel Sephio.

La physiologie ( constitution ) de l'oeil. Vision et accomodation. Les défauts de l'oeil. L'oeil et la couleur. L'oeil chez les vertébrés. La vision chez les invertébrés. Sephio, l'optique et l'astronomie au collège.

Les photorécepteurs

Le spectre de la lumière

La lumière émise par le soleil constitue un spectre allant de l'infrarouge ( en dessous du rouge ) à l'ultraviolet ( au delà du violet ). L'oeil humain ne permet de voir qu'une partie de la lumière comprise entre ce que nous appelons le rouge et le violet

Spectre de la lumière blanche

Les photorécepteurs ( récepteurs de lumière de la rétine )

La rétine d'un oeil humain comporte environ 130 millions de cellules sensibles à la lumière ( photorécepteurs ) : 125 millions de bâtonnets et 5 millions de cônes. Les deux types de photorécepteurs sont complémentaires et transmettent l'information lumineuse à des cellules de traitement de l'information lumineuse qui vont permettre au cerveau d'interpréter l'image formée sur la rétine.

Coupe très simplifiée de la rétine humaine

Les bâtonnets

Les bâtonnets sont des photorécepteurs extrêmement sensibles à la lumière, ils sont répartis sur toute la surface de la rétine. Ils permettent de voir dans des conditions d'éclairage faible, la nuit par exemple. Les bâtonnets sont tous identiques, il ne permettent donc qu'une vision en nuances de gris ( c'est à dire en noir et blanc). La vision, dans des conditions de faible éclairage, est donc exempte de couleurs ( la nuit, tous les chats sont gris ).
Les bâtonnets ont besoin d'une durée relativement longue pour s'adapter à l'obscurité. Après un éblouissement, 20 minutes sont nécessaires pour que les bâtonnets s'adaptent, ce délai écoulé, on bénéficie à nouveau d'une bonne vision de nuit.

Les cônes

Les cônes sont concentrés dans l'axe de l'oeil. Les bâtonnets existent en trois types différents, sensibles à la lumière rouge, à la lumière verte ou à la lumière bleue. Les informations recueillies par les trois types de cônes permettent de percevoir les couleurs par synthèse additive. L'oeil humain percevant la couleur à partir de trois types de cônes, ont dit qu'il est trichromate.

Les cônes assurent donc la vision diurne ( vision de jour ) en couleurs. A la différence des bâtonnets, ils ne remplissent plus leur rôle lorsque la quantité de lumière qui entre dans l'oeil est insuffisante.

Les anomalies des cônes ( daltonisme )

Dans certains cas, un ( ou plusieurs ) des trois types de cônes est déficient, la perception des couleurs est imparfaite, on parle alors de daltonisme ( du nom du chimiste anglais John Dalton 1766-1884, lui-même atteint de cette anomalie ). En Europe on estime que le daltonisme touche, à des degrés divers, 8 % des hommes et 0,4 % des femmes.
La forme la plus courante de daltonisme entraîne des confusions entre des couleurs comme le vert et le rouge. Dans les formes les plus aiguës de l'anomalie, la vision en couleur n'existe pas, le monde est uniquement perçu en nuances de gris ( noir et blanc ).