CHAPITRE IX

VISION ET STÉREOSCOl’E.

324. Structure de l’œil et mécanisme de la vision. — Quoique la description de l’œil appartienne plutôt à la physiologie qu’à la physique, il n’est pas sans intérêt de faire connaître ici la structure de cet organe, qui n’est pas seulement un véritable instrument d’optique, mais un instrument d’une perfection inimitable; car il ne présente ni aberration de sphéricité, ni aberration de réfrangibilité, et possède en outre la propriété remarquable de s’adapter immédiatement pour voir distinctement à toutes les distances, ce que ne font pas les autres instruments d’optique.

L’œil a la forme d’un globe à peu près sphérique, enveloppé par plusieurs membranes que la figure 233 représente ouvertes d’avant en arrière. La partie antérieure de l'œil est fermée par une membrane c , parfaitement diaphane, qui est la cornée transparente , et qu’on nomme communément le blanc de l’œil. A une petite distance derrière la cornée est une cloison membraneuse hi qu’on appelle iris, et qui n’est autre que le disque diversement coloré qui apparaît au milieu du blanc de l’œil. Au centre de l'iris est une ouverture nommée pupille ou prunelle ; c’est par cette ouverture, qui est ronde chez l’homme, étroite et allongée chez le chat, que les rayons lumineux pénètrent dans l’œil. Après l’iris, vient le cristallin o, masse transparente, ayant tout à fait la forme d’une lentille biconvexe et en remplissant les fonctions. Toute la partie postérieure, depuis le cristallin jusqu’au fond de l’œil, est remplie d’une masse gélatineuse, diaphane, ressemblant à du blanc d’œuf, et qu’on nomme I humeur vitrée ; en avant de l’œil , entre le cristallin et la cornée, est un autre liquide, limpide comme de l’eau, qu’on désigne sous le nom d ' humeur aqueuse. Enfin, toute la partie postérieure et interne de l’œil est tapissée d’une membrane R,

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molle, blanchâtre et transparente, c’est la rétine ; elle n’est qu’un épanouissement d’un nerf N, qui se rend au cerveau et lui transmet la sensation de la vision ; d'où lui vient le nom de nerf optique. Extérieurement à la rétine est une seconde membrane C nommée choroïde , laquelle est imprégnée d’une matière noire destinée a

Fig. 233. — Formation des images sur la rétine.

absorber tous les rayons qui ne doivent pas concourir à la vision. Une dernière membrane S, la sclérotique , enveloppe tout le globe de l’œil dans sa partie postérieure et va se réunir en avant à la cornée transparente.

Ces détails connus, il est facile de se rendre compte du mécanisme de la vision. On voit, en effet, que l’œil n’est autre chose qu’une véritable chambre noire en miniature : la pupille est l’ouverture du volet; le cristallin, la lentille qui sert à former l’image; et la rétine, l’écran sur lequel elle va se peindre renversée et trèspetite.- De là, c’est le nerf optique qui, portant au cerveau l’impression produite par les vibrations de l’éther sur le système nerveux de la rétine, nous donne la perception des objets extérieurs ; et c’est du plus ou du moins grand nombre de ces vibrations que résulte la sensation spéciale à chaque couleur.

On a beaucoup écrit pour expliquer comment les images qui se forment sur la rétine étant renversées, nous voyons cependant les objets dans leur position naturelle. Ce qu’on a dit de plus probable, c’est que nous voyons les différents points d’un objet dans la direction mémo du rayon qui nous en transmet l’image, d’où il résulte que chaque point est rapporté, hors de nous, à la position qu’il occupe réellement; par exemple, dans la figure ci-dessus, le point A

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est vu dans la direction a A, et le point B dans la direction ÔB. ce qui conserve aux points A et B leur position relative véritable.

325. Distance de la vue distincte, vues myopes et vues presbytes.— On sait que dans les lentilles biconvexes la distance des images à la lentille augmente ou diminue à mesure que les objets s’approchent ou s’éloignent (283); par suite, selon la distance des objets qu’on regarde, il semble que l'image formée par le cristallin devrait aller se former tantôt exactement sur la rétine, tantôt un peu en avant ou en arrière de cette membrane. On ne verrait donc distinctement que les objets placés à une certaine distance, tous ceux situés plus près ou plus loin paraîtraient confus. Or, c’est ce qui n’arrive pas pour un oeil bien conformé, car il voit nettement à des distances très-variables, d’où l'on conclut que l image se forme toujours exactement sur la rétine.

Toutefois, quoique l'oeil distingue fort bien les objets à des distances différentes, cependant , pour chaque personne, il en est une à laquelle la vision s’opère plus nettement qu'à tout autre. Cette distance, qu'on appelle distance de la vue distincte, varie avec les individus, et souvent d’un œil à l’autre chez la même personne; pour les petits objets, comme le texte d’un livre, elle est, en général, de 30 centimètres. Ceux chez lesquels la distance de la vue distincte est moindre ont l'œil mal conformé, et on dit qu’ils sont myopes , de deux mots grecs qui si gnifient/er mer les yeux, parce qu’en effet, pour voir plus distinctement, ces personnes sont obligées de cligner des yeux. Si la distance de la vue distincte est plus grande que 30 centimètres, cela encore indique un vice de conformation de l'œil , et ceux qui en sont affectés sont dits presbytes , d’un mot grec qui signifie vieillard, parce que ce défaut de la vue s’observe généralement chez les personnes âgées.

La myopie résulte d’une trop grande convexité de la cornée ou du cristallin. L’œil étant alors trop convergent, les rayons lumineux subissent une réfraction telle qu’au lieu d'aller former leur foyer exactement sur la rétine, ils le forment un peu en avant , et que, par suite, l’image que perçoit cette membrane est confuse. Mais si l’on rapproche les objets de l’œil, l’image s’éloigne (285) et va se former exactement sur la rétine quand les objets sont suffisamment proches; ce qui explique pourquoi les myopes ne voient que

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de très-près. Ils arrivent encore à voir plus distinctement en contractant les paupières ou en regardant à travers un petit trou percé dans une carte, parce qu’alors le diamètre du faisceau lumineux qui pénètre dans l’œil étant très-diminué, les rayons ne traversent le cristallin que tout à fait en sa partie centrale, et, par suite, étant moins affectés de son excès de convexité, ils vont former leur foyer plus loin. La myopie se rencontre surtout chez les jeunes gens; à mesure qu’on vieillit, la convexité de l’œil décroît, en sorte que la vue des myopes s’améliore, en général, à l'âge où lès autres vues s’afTaiblissent.

Le presbytisme, qui est le contraire de la myopie, a pour cause l’aplatissement du cristallin. L’oeil n’étant plus alors assez convergent, les rayons, au lieu d'aller former leur foyer sur la rétine, tendent à le former au delà, ce qui fait que la rétine ne perçoit encore qu'une image confuse. Mais si les objets qu’on regarde s’éloignent, l'image se rapproche du cristallin et vient se former exactement sur la rétine dès que ces objets sont assez éloignés, ce qui explique comment les presbytes ne peuvent voir que de loin.

On remédie à la myopie, en plaçant devant les yeux des lentilles divergentes; par l’effet de ces verres, le faisceau s'épanouissant davantage avant son entrée dans l’œil , le foyer du cristallin se trouve reculé jusqu’à la rétine, à condition toutefois que le degré de divergence des verres soit convenablement approprié à l’excès de convexité de l’œil. Pour les presbytes, au contraire, on doit faire usage de verres convergents, afin de corriger le manque de convexité de l’œil. Les rayons devenant ainsi plus convergents avant leur entrée dans l’œil, l’image qui tendait à aller se former au delà de la rétine s’en rapproche et vient se produire exactement sur cette membrane.

On a longtemps fait usage exclusivement de verres biconcaves pour les myopes, et de verres biconvexes pour les presbytes. Mais nous ne pouvons trop recommander aux personnes qui portent des lunettes de ne faire usage que des lentilles concaves-convexes représentées en O dans la figure 186, si elles sont presbytes; et de celles représentées en R (Dg. 1 87), si elles sont myopes. Ces verres, dont l’usage a été importé d’Angleterre en France par M. Biot, sont connus sous le nom de verres pèriscopiques , de deux mots

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grecs qui signifieut voir autour , parce que leur forme même leur permettant de mieux embrasser lo globe de l’œil, ils facilitent la vision dans toutes les directions, et, par suite, déforment moins les objets et fatiguent beaucoup moins la vue que les autres verres.

326. VUion avec le* deux yeux. — Quoique nous ayons deux yeux, et que lorsque nous les fixons sur un même objet, il se forme sur chaque rétine une image, cependant nous ne voyons qu’un objet, de même qu’avec les deux oreilles nous n’entendons qu’un son. On a fait différentes hypothèses pour expliquer la vue simple avec les deux yeux. Les uns l'ont regardée comme un effet de l’habitude; d’autres, l’attribuant à une cause physiologique, ont émis l'opinion que deux points semblablement placés sur les deux rétines correspondent à un même filet nerveux qui , venant du cerveau , se bifurque vers chaque œil ; d’où il résulte que des deux impressions simultanées qui se produisent sur les deux rétines naît finalement une sensation unique.

La vision simultanée avec les deux yeux n’a pas seulement pour effet de nous faire voir les corps avec plus d’éclat, mais de nous donner la perception nette de, leur relief, ainsi que le démontre la charmante expérience du stéréoscope.

327. 8téréo»cope. — Le stéréoscope , ainsi nommé de deux mots grecs qui signifient voir solide , voir avec les trois dimensions , est un ingénieux appareil imaginé, à Londres, par M. Wheatstone, en 1838, et modifié tel qu’il est aujourd’hui par M. Brewster. Ce dernier l’importa en France en 1830, où il fut bientôt popularisé par M. Duboscq et par l’abbé Moigno; le premier en ayant construit un grand nombre, et le second en ayant donné la description et la théorie dans une petite brochure.

Pour se rendre compte de l’effet du stéréoscope, il importe d’observer que lorsque nous regardons un objet avec les deux yeux , chaque œil ne le voit pas rigoureusement sous le même aspect, mais avec une perspective un peu différente. Par exemple, soit un petit cube, comme un de à jouer, placé à une faible distance, et regardé successivement avec un seul œil, la tête restant immobile. Si le cube tourne directement une face vers l’observateur, celui-ci regardant avec l'œil gauche voit cette face et un peu aussi la face latérale gauche, l’autre restant cachée; au contraire, s’il regarde

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de l’œil droit, il voit encore la face antérieure, mais actuellement * c’est la face droite qui apparaît et la gauche qui est cachée. On constate donc ainsi que les images qui se forment sur les deux rétines ne sont point identiques ; cela provient de ce que chacune correspond à un point de vue différent. Or, c’est cette différence d’images qui nous donne la sensation du relief des corps solides, et nous met à même d’apprécier leur forme et leur distance.

Cela posé, qu’on trace sur une feuille de papier, à quelques centimètres l’un de l’autre, deux dessins d’un même objet, respectivement avec la perspective appartenant à l’œil droit et à l’œil gauche; puis que chaque œil regarde séparément le dessin qui lui correspond au travers de prismes ou de lentilles qui fassent coïncider les deux dessins, en donnant aux rayons lumineux la même direction que s’ils partaient d'un objet unique; il est évident que l’impression produite sur chaque rétine sera alors identiquement la même que si l’on avait l’objet devant les yeux. En effet, l’illusion est si complète que quelque prévenu que l’on soit, il est impossible de ne pas y être trompé, tant sont vrais les effets do relief et de perspective.

Tel est le principe du stéréoscope. La figure 234 fait voir la marche des rayons lumineux dans cet instrument. En A est le dessin de l’objet vu de 1 œil gauche, en B celui du même objet vu de l’œil droit. Les rayons partis de ces deux images tombent sur deux lentilles m et n, et prennent, après les avoir traversées, exactement la même direction que s ils venaient du point C; c’est donc là qu’apparait en relief l’objet représenté en A et B.

Il est indispensable que les deux lentilles m et n impriment exactement la même déviation aux rayons, et pour cela elles doivent être rigoureusement identiques; M. Brewster a atteint ce résultat en coupant en deux une lentille biconvexe, et en plaçant la moitié

Fig. 234. — Marche des rayons dans le stéréoscope.