SENSATIONS VISUELLES
Les sensations visuelles nous sont fournies par l'état d'excitation des cellules nerveuses de l'écorce du lobe occipital du cerveau, du centre psychique auquel aboutissent les fibres du nerf optique. La terminaison périphérique du nerf optique, donnée dans les cônes et bâtonnets de la rétine, est organisée de manière à être excitée avec une facilité extrême par certaines vibrations de l'éther qui en sont Vexcitant adéquat. De plus, la terminaison périphérique est
(1) Lorsqu'on a les deux progressions suivantes, l'une (la première) géométrique, la seconde arithmétique,
•H- 1 : g : g^ : 7^ : ç»* .....: g" -^ 0 . r . 2r . 3r . -ir mr . ;
les termes de la seconde sont appelés les logarithmes des termes qui ont même rang dans la première, mr est le logarithme de f/"*. En partant d'un éclairage qui ne donne pas encore une sensation, et qu'on le pose égal à 1, les accroissements des éclairages et des sensations donnent précisément deux progressions de ce geru-e, si en même temps on pose égal à 1 les accroissements perceptiles de sensation (FECiiNEn).
(2) R. Wagner's Ilundwbrlerbuch d. PhysioL, III, 2, et Arch. f. Anat. u. Physiol., 1833, p. 132.
(3) Elemente d. Psychophysik, 1860.
{i) Mém. de l'Acad. roy. de Belgique, 1876; et Revue scientifique, 1877, p. 225.
(3) Des travaux d'ensemble sur les sensations visuelles sont : le premier en date et en importance, IlKi.MiroLTz, Optique physiologique, 1836-1860, traduction française par Javal et Klein, 1867; IIerimj, zur Lehre vom Lichtsinn, 1870-1873; Aubeiit, Physiologie der Netzhaul; et l'article Physiologische Oplik dans le tiandimch der Augenheilk. de Ghaefe et Saemiscii; FicK, Physiologische Oplik, dans le Udh. de Hermann, 1879.
ORGANE VISLEL. 22.J
entourée d'organes accessoires, constituant le globe oculaire, qui ont pour effet d'écarter de la rétine les excitants généraux des nerfs, et de ménager un accès facile et réglé d'une certaine manière à l'excitant adéquat de l'appareil visuel, c'est-à-dire aux vibrations de l'éther.
Excitation de l'appareil nerveux visuel par différents agents extérieurs. — L'organe nerveux visuel peut être excité par les excitants généraux du système nerveux. L'électricité provoque des sensations visuelles; la compression de l'œil, la section et les tiraillements du nerf optique sont dans le même cas. La section du nerf donne naissance à un éclair, et non pas à de la douleur, pas plus qu'à des sensations acoustiques. La nutrition intime <le la rétine produit le chaos lumineux du cbamp visuel, la lueiir propre de la rétine, consistant en ce gris que nous voyons dans le champ visuel quand les yeux restent longtemps fermés. Les hallucinations visuelles sont probablement produites par une nutrition anormale des centres visuels corticaux. Les vibrations de l'éther, l'excitant adéquat, excitent toutefois d'une manière tellement exclusive l'appareil optique, que lors même que nous éprouvons des sensations visuelles par le fait d'un autre agent, nous supposons néanmoins la présence d'un corps lumineux; témoin les phosphènes lumineux par compression du globe oculaire: nous voyons un cercle lumineux dans le champ visuel au côté opposé à la pression exercée, c'est-à-dire un corps lumineux tel qu'il devrait être pour nous donner la sensation que nous éprouvons.
Il est clair que les sensations lumineuses subjectives, qui ne sont pas provoquées par une lumière objective, c'est-à-dire par des vibrations de l'éther, ne sauraient nous servir à « voir » des objets qui nous entourent. Un homme qui dans l'obscurité reçoit un coup sur l'oeil ne saurait « voir » son agresseur à la faveur de l'éclair lumineux qui est la suite du coup reçu. Tout au plus cette sensation pourrait-elle lui donner une vague notion sur le poing qui a frappé.
Des publications récentes (de A\ssbau.mer 1875, et de Lehman et Breueb I88I) parlent de certains faits sensoriels qui à première vue paraissent être en opposition formelle avec le principe des énergies spécifiques. Chez certaines personnes, l'audition des sons provoque, même dans robscurilé la plus complète, des sensations visuelles, toujours les mêmes pour un son d'une liauteur donnée. Les observations de ce genre se multiplient, et les faits paraissent être exacts.
— Est-ce à dire que l'appareil nerveux acoustique soit capable de produire des sensations visuelles? Evidemment il faut supposer que dans les centres, l'état d'excitation du nerf acoustique dévie en partie de sa voie habituelle, et va aboutir au centre cortical visuel. Le principe des énergies spécifiques dit précisément que la modalité de la sensation est uniquement le fait des centres corticaux.
Devons-nous insister spécialement sur l'absence d'analogie entre nos sensations visuelles, (pic nous attribuons faussement aux objets extérieurs, et ces objets eux-mêmes? Évidemment il n'y a aucune analogie entre nos sensations visuelles et les vibrations de l'éther qui leur donnent naissance. Entre le fait interne, la sensation, et le fait externe, la vibration i!o l'éther, viennent même s'interposer plusieurs processus totalement difléients des deux; le j)hénomène physiologique qui se passe dans les cônes et dans les bâtonnets diffère de celui qui se passe dans le nerf, cl les deux diffèrent probablement de celui qui se passe dans le centre cortical.
— La sensation visuelle est une réaction de noire centre cortical de la vision, et c'est bien à tort que nous l'attribuons aux objets extérieurs. En l'absence de centres nerveux optiques, il n'y auiait pas de liunière, mais les vibrations de l'éther n'en existeraient pas moins; il ne serait pas impossible que nous pourrions même arriver à en étudier les propriétés phvsiques, les lois de leur rénexion, etc.; mais il ne nous viendrait pas à l'idée de parler de vibrations lumineusi'S, l'ougcs, vertes etc.
22G ciiAriTr.E vi.
Division des sensations lumineuses. Qualités des sensations lumineuses. — Un morceau de fer cliauffé de plus en plus commence pèir communiquer à l'éther des vibrations très-longues, dites rayons calorifiques obscurs, parce que tout en excitant certains nerfs de la peau qui nous procurent la sensation de chaud elles sont incapables d'exciter notre rétine. Si la température du fer devient plus élevée il émet des ondes plus petites, plus réfrangibles, qui linissent par pouvoir exciter la rétine : le fer rougit. Si l'on chauffe plus encore, il vient s'y ajouter des ondes plus petites : le fer blanchit. Néanmoins ces courtes vibrations ne perdent pas le pouvoir de nous donner la sensation du ciiaud ; il n'y a pas de rayons lumineux différents des rayons calorifiques.
Dans cette expérience et en général dans la vision ordinaire, notre rétine est frappée par des mélanges compliqués de vibrations à longueurs d'onde très-diverses. Isolons les vibrations à l'aide d'un prisme ou d'un spcctroscope, Jormons le spectre solaire. De chaque endroit du spectre partent des vibrations d'une seule longueur d'onde. Étudions l'effet visuel de ces vibrations d'une seule longueur d'onde, de ces rayons lumineux d'une même rcfrangibilité.
Le mélange de toutes les radiations solaires venant frapper un endroit r('linien, donne une sensation blanclie ('). C'est une première espèce de sensation visuelle; il y en a beaucoup d'autres. Les rayons les moins réfrangibles du spectre solaire n'ébranlent pas du tout notre rétine (rayons calorili(iues obscurs). Viennent ensuite, dans l'ordre de leur réfrangibilité, des rayons qui éveillent une sensation rouge; d'autres, plus réfrangibles, une sensation orange; puis d'autres des sensations jaune, verte, bleue et violette. Mais le spectre solaire renferme encore des longueurs d'onde plus petites que celles (jui donnent la sensation violette, des rayons ultra-violets, obscurs également, dits rayons chimiques, parce que tout en n'échauflant que très-peu les corps, ils provoquent, plus facilement que les longueurs d'onde plus grandes, certaines ]'éacli(»ns c!iimi(|ues. — La raison de l'invisibilité des deux extrémités du spectre ne réside pas dans les vibrations elles-mêmes, mais dans la constitution de la rétine.
La lumière provoque probablement dans les cônes et dans les bâtonnets un changement cliimitiue de certaines substances, et cette transformation chimique devient à son tour excitant du nerf optique (2). Or, il faut admettre qu'il y a dans la rétine de ces substances ca|)ables d'être enlrainées dans des réactions chimiques par les longueurs d'onde moyennes, et qu'il n'y en a ])as île sensibles ni aux plus grtuidcs, ni aux plus petites longueurs d'onde. De même dans notre membrane basilaire, il y a (h s libres accordées \n)uv telles ou telles longueurs des ondes de condensation de i'endolymphe. — On connaît du reste dans la nature (le nombreux exemples <le substances capables d'être enlrainées dans \\i\
(1) Nous nvons tenu à relt;\('r. coiUvaircincnt ii ce ([iiu l'iiil lo lniig;igc lial)iUicl, le Ciiractn'o sijl)jeclil'de uns .sciKSiilidiis cliidiiinliiiucs, en disiiiil : di's sciisiitions » l)lanclies, rouges ele. », et non |)iis (les sensiilions de Idiine, de ruuge, ele.
(2) l'our la sini|)iicil<'' de l'exposé, nous adinellons dès à pirseni, la tliéorie cliiinifiue de l'excitation létiiiieinie, coninie étant la plus pr(jlialj|e. Pour les divei'scs tliéories, tant cliiini((in'S que pliysi(|iies de l'excilatiiin lélinieiine, ^oi^J)lu^ loin, « tln'i i ic de !'<',\(i!alion lélinieiine. »
onGA.Mi vibiia,, 227
mouvement chimique par des longueurs d'oude bien déterminées. Seulement, il y a dans la nature beaucoup plus de corps chimiquement sensibles aux trèspetites qu'aux grandes longueurs des vibrations de l'éther.
En dedans des limites où les vibrations de l'éther agissent sur l'appareil optique, elles provoijucnt en quelque sorte une infinité de qualités de la sensation visuelle, l'une passant insensiblement dans l'autre d'une e\trémit(' à l'autre du spectre solaire visible : nous distinguons une infinité de couleurs spectrales. Parmi ces « teintes » en nombre immense, l'usage a prévalu de distinguer nominativement certaines couleurs; d'autres hommes dans d'autres conditions, distingueraient nominativement d'autres couleurs. Nous avons ainsi dans l'ordre de la réfrangibilité des rayons qui leur donnent naissance : le rouge, l'orangé, le jaune, le vert, le bleu et le violet. Une de ces couleurs se distingue des autres par son « ton » ou sa « teinte ». — On remarquera encore deux autres dilïerences entre les couleurs du spectre solaire. Le jaune fait sur nous l'impression la plus forte dans le sens de la lumière; le spectre solaire a un maximum d' « intensité lumineuse » dans le jaune; de Là cette intensité diminue vers les deux extrémités. Le violet a la plus faible intensité lumineuse. — Eniin, ce quelque eiiose qui constitue le « ton » d'une couleur est plus ou moins développé dans les différentes teintes spectrales; selon que le caractère de la sensation chromatique est plus ou moins prononcé, nous disons que la « saturation » est plus ou moins forte. La saturation est certainement un minimum dans le jaune spectral. Des couleurs spectrales très-saturécs sont le rouge, et surtout le violet et le bleu. — Nous trouvons donc entre nos différentes sensations visuelles trois différences fondamentales : de « ton » ou « de teinte », d' « intensité lumineuse » et de « saturation. »
Oa a cru pendant quelque temps trouver une autre raison de l'invisibilité des dcu.\ extrémilés du spectre : l'absorption de ces radiations extrêmes par les milieux transparents de l'œil. Le fait est que ces milieux absorbent les radiations extrêmes beaucoup plus que les moyennes; mais ils ne les absorbent pas toutes.
Dans les expériences sur la visibilité des rayons ultra-violets, il ne faut pas se laisser induire en erreur par la phospborescence des milieux transparents', provoquée notamment par les rayons ultra-violets, et qui, en allongeant un peu les vibrations ultra-violettes, les rend ainsi visibles.
On sait que l'étincelle électrique renferme beaucoup de rayons plus réfrangibles encore (jue les radiations solaires les plus réfrangibles.
On parle souvent des énergies ou pouvoirs calorifique, lumineux et chimique du spectre solaire. Ces trois pouvoirs sont dilTéremmeut répandus dans le spectre solaire^ c'est-à-dire qu'une longueur d'onde déterminée peut très-bien provoquer par exemple certaines réactions cliiniiquos, sans agir puissamment sur la rétine et sans écbauffer notablement les corps qu'elle frappe. I^c pouvoir lumineux atteint son maximum dans la portion jaune, et de là il va en diminuant irrégulièrement vers les deux extrémités du spectre. Le pouvoir calorifique atteint son miixinuim dans les rayons ultra-rouges, qui n'impressionnent pas du tout la rétine. Ce (pi'on appelle le jiouvoir cbimique ou actinique a un maximum dans les rayons ullra-\iolels, qui n'impressionnent guère la rétine, et qui n'éeliaulfent pas les corps d'une manière sensible. — I,e pouvoir calorifuiue d'un endroit du s[)ectre parait èlre la meilleure mesure de l'énergie, de la sonuue de mouvement renfermé dans les radiations correspondantes. — Le pouvoir cbimique doit être entendu en ce sens que la nature renferme surtout des substances capables d'être entraînées dans une réaction cbimique par les courtes vibrations de l'éther; il n'est nullement une mesure de l'énergie physique des vil>ralions. — Le pouvoir lumineux inégal des dilférents endroits du spectre tient à ce que la substance nerveuse visuelle est conslituée (cliiniiqueinent et physi(|uement) de manière à être ébranlée plus fortement par les vibrations de longueur
moyenne. Le pouvoir hiniineiix plus fort des radiations jaunes n'est nullenic«t une preuve d'une plus grande énergie physique de ces radiations.
Voilà pour les sensations provoquées dans notre appareil visuel par des ravons d'une seule réfrangibilité. On donne quelquefois aux couleurs spectrales le nom de couleurs simples, parce qu'elles sont provoquées dans l'appareil visuel par une seule longueur d'onde déterminée. Le spectroscope nous montre que toutes les couleurs naturelles des objets qui nous environnent sont composées — mieux vaudrait dire que les sensations colorées provoquées par la vue de ces objets sont le fait de mélanges de diverses longueurs d'onde. Ces objets sont colorés, comme nous le verrons, parce qu'ils réfléchissent toutes les longueurs d'onde, à l'exception d'une ou de quelques unes qui sont absorbées. Pour étudier physiologiquenicnt les couleurs composées, portons sur le même endroit rétinien des mélanges de couleurs spectrales, c'est-à-dire des mélanges diversement combinés de radiations simples. Nous savons déjà que le mélange de toutes les radiations solaires, dans les proportions avec lesquelles elles arrivent sur la terre, donne la sensation blanche. 11 faut se garder du reste de croire que le blanc est une sensation composée 5 pour le sens intime elle est simple au même titre que celle du rouge ou du bleu spectral.
Combinons les couleurs objectives simples, les radiations solaires deux à deux. Il y a d'abord les « couleurs complémentaires ». On appelle radiations spectrales complémentaires celles qui mélangées dans le rapport où elles sont dans la lumière solaire, donnent la sensation blanche. Sont complémentaires : le rouge et le vert bleuâtre, l'orange et le bleu cyanique, le jaune et le bleu indigo, le jaune verdàtre et le violet. Chaque couleur a son complément dans le spectre, à l'exception du vert, dont le complément est le pourpre ou écarlate, sensation qui n'est provoquée par aucune radiation simple, non mélangée, et ne se trouve pas dans le spectre solaire, mais résulte d'un mélange de rouge et de violet.
Le mélunye de couleurs spectrales non complémentaires donne comme résultante, non pas le blanc, mais d'autres couleurs, identiques aux couleurs spectrales, seulement moins saturées, plus pâles, comme si à la couleur spectrale on avait mélangé du blanc. La règle suivante s'est trouvée vérifiée relativement au résultat de ces mélanges: a) Si les deux couleurs mélangées sont moins éloignées dans le spectre solaire que deux couleurs complémentaires, la résultante sera une des couleurs spectrales situées entre les deux composantes.
b) Si les deux couleurs mélangées sont plus éloignées que deux couleurs complémentaires, la résultante sera le pourpre (qui ne se trouve pas dans le spectre), ou bien une couleur située dans le spectre entre l'une des composantes et l'extrémité correspondante du spectre. Le pourpre notamment s'obtient en mélangeant le rouge et le violet. Le rose est un pourpre peu saturé, pâle, c'est-à-dire mélangé de blanc.
Le « noir », une sensation bien réelle et qu'on ne peut confondre avec l'absence de sensation visuelle (par exemple avec ce qu'on voit dans l'espace situé den-ière la tète), est provo(iiié par l'absence de radiations lumineuses.
Le « (jris » est un noir méiang('' avec plus ou moins de blanc, ou bien un blanc peu intense. Selon la proportion de blanc et de noir, il se rapproche plus
ORGANE Vlï^lEL.
OU moins du premier ou du dcrniei'. — Le « somhre » se dit de n'importe quelle couleur quand elle est peu intense (mélangée à beaucoup de noir). — Lorsque les couleurs de l'extrémité rouge du spectre sont sombres, on pnrlc de « brun. »
Le mélange des couleurs spectrales deux à deux ne nous donne donc réellement, en fait de sensations nouvelles, que le pourpre.
Les couleurs obtenues ainsi sont moins saturées que les couleurs spectrales, plus « pâles » que celles-ci. Mais ce ne sont pas des sensations nouvelles. — On obtient toutes les nuances plus pâles d'un ton spectral en mélangeant à ce dernier du blanc. Plus une couleur est mélangée de blanc, moins elle est saturée.
Les résultats du mélange des couleurs spectrales se représentent d'une manière synoptique par le cercle chromalique de Newton (fig. 85). Les couleurs spectrales passant insensiblement l'une dans l'autre, et le pourpre, qui est aussi une couleur saturée, pouvant passer insensiblement et dans le rouge et dans le
-A Cercle chromatique de Aewton. B Repi'éseiUalion tlu résultat des mélanges de couleurs spectrales.
violet (en variant légèrement les teintes de ses composantes), nous pouvons les disposer sur la circonférence d'un cercle, le rouge et le violet étant reliés par le pourpre (fig. A). Le centre du cercle est censé occupé par le blanc. Entre le blanc et les couleurs saturées sont rangées, suivant les rayons du cercle, toutes les variations des couleurs spectrales dues à des différences de saturation, et cela de manière à ce que les couleurs les moins saturées se rapprochent le plus du centre. Les paires de couleurs complémentaires se trouvent aux deux extrémités des diamètres; le milieu du diamètre, c'est-à-dire le centre du cercle, est occupé par le blanc. Mélangeons maintenant deux couleurs non complémentaires; la teinte résultante correspondra au milieu de la corde ((ui joint ces couleurs saturées [iV^. B); elle est donc donnée par le rayon qui passe par ce point, et elle sera d'autant moins saturée que cette corde se rapprochera
CIIAPITUE VI.
davantage du centre, c'est-à-dire que les deux composantes sont plus éloignées dans le spectre. — On lit donc dans cette figure le résultat sensoriel du mélange de deux couleurs objectives, qu'elles soient plus rapprochées ou plus éloignées dans le spectre solaire que deux couleurs complémentaires.
Dans ce qui précède, nous avons mélangé les longueurs d'onde dans la proportion où elles se trouvent dans le spectre solaire. Qu'arrive-t-il si nous diminuons l'une des deux composantes; si nous éteignons partiellement l'une des deux avant de la mélanger avec l'autre? Dans ce cas, on obtient toujours des teintes pâles des couleurs spectrales. Sont-ce deux couleurs complémentaires? Alors la sensation résultante aura la teinte de la longueur d'onde qui prédomine, mais d'autant moins saturée qu'elle prédomine moins. Sont-ce au contraire deux couleurs non complémentaires? Alors la résultante sera intermédiaire entre les deux, et se rapprochera de celle qui prédomine; de plus elle ne sera jamais saturée au maximum.
Le mélange de plus de deux couleurs ne nous donne plus de sensation nouvelle. Bien plus, avec trois couleurs sulllîsamment éloignées entre elles dans le spectre solaire nous pouvons obtenir ce qui était impossible avec deux couleurs, c'est-à-dire si nous mélangeons les trois espèces de radiations dans toutes les combinaisons imaginables, nous obtenons toutes les couleurs possibles, toutes les sensations visuelles imaginables, plus ou moins pâles; seulement aucune résultante n'a le maximum de saturation.
On peut choisir ces trois couleurs, dites « fondamentales », comme on veut; seulement deux d'elles étant données, la troisième est désignée fatalement.
Ceci encore une fois ressort du cercle chromatique de Newton (B). Le rouge, le vert et le violet par exemple sont trois couleurs fondamentales. Pour obtenir le blanc, on combine d'abord le vert et le violet dans une certaine proportion, ce qui donne le vert bleuâtre, qui est le complément du rouge (notre troisième couleur choisie). Pour ce qui est de l'obtention des autres teintes avec ces trois, elle ressort trop clairement du cercle pour que nous y insistions. — On pourrait aussi choisir trois autres couleurs complémentaires.
Les couleurs naturelles sont généralement composées de beaucoup plus de trois composantes. Les objets de la nature sont colorés, lorsqu'ils ne réfléchissent pas également toutes les longueurs d'onde qui composent la lumière solaire qui les frappe; s'ils en absorbent l'une ou l'autre, et renvoient le reste vers l'œil de l'observateur. Dans Je mélange qui arrive sur la rétine, il y a d'abord plusieurs couples de radiations complémentaires, qui éveillent la sensation blanche; il y a de [)lus la couleur dont le complément a été absorbé: la sensation rc'suUanlc sera cette couleur, mais mélangée de blauc. Aucune couleur de la nature n'est aussi saturée que la couleur spectrale corresi)ondantc.
Le spectroscope qui analyse les couleurs naturelles dénu)ntre d'abord (|ue ce sont des couleurs composées; de plus, le spectre obtenu n'est jamais contiuu, il |)résent(' des lacuiu's plus ou moins grandes, (|ui correspondent au complément de la couleur donnée.
Méthodes pour mélanger les couleurs. — 1" La meiileuie do toutes au point de vue de lu ])liysio]ogie, et menu; la seule (jui permette de résoudre (u'i'i aines ([ueslions, c'est la méthode spectrale. On eonnail la manière
Or.GAiNE VISUEL.
Sclicma fie ran;ilyse par le jii-isine d'un rayon liiininciix composé.
dont le prisme analyse nne lumière composée. Un rayon complexe I (fi^. 8C) pénètre à travers une mince fente d'un écran E et tombe sur un prisme P qui dévie les diflerentes longueurs d'onde suivant l'ordre de leur réfran^ibilité. Un écran E', placé sur le trajet des rayons analysés permet d'en intercepter plus ou moins, et de n'en laisser passer qu'un seul s'il est percé d'une fente «'troite. Ce dernier rayon peut èti'c reçu sur un écran E", au besoin après avoir été dévié de la ligne droite par un miroir ou un prisme P'. Si on a analyse de cette manière doux ou plusieurs rayons mixtes, on peut faire en sorte que le même endroit de l'écran E" (blanc, l)our qu'il réfléchisse toutes les longueurs d'onde)reçoive deux ou plusieurs longueurs d'onde, qu'il renvoie ensemble dans l'œil de l'observateur : on superpose diflerentes parties d'un ou de plusieurs spectres.
2° On fait tourner rapide- pj„ g^j ment des discjues à secteurs différemment colorés. Si la
vitesse de rotation est assez grande, alors grâce à la persistance des impressions rétiniennes (voir plus loin), les effets produits par les difl'érentes couleurs du disque sont comme simultanés. — De cette manière on n'opère pas avec des couleurs simples; mais d'après ce qui précède, le seul inconvénient est un moindre degré de saturation de la couleur résultante. Il en est de même de la mctbode suivante.
3" Au devant d'un corps coloré, d'un papier coloré h (fig. 87) placé sur un fond noir, on place verticalement une glace gl (sans tain), de manière qu'on voie le papier par transparence. Au devant de la glace, on dispose un morceau de papier a d'une autre couleur, dont l'œil peut voir inic image par réilexion dans la glace. Avec une inclinaison déterminée de la glace cette image par réilexion se superpose pour l'ieil exactement au papier vu par transparence : l'œil recevra un mélange des deux lumières.
4"0u ne ])cut jias se servir du mélange de poudres ou de liquitles colorés, par la rai'^on ([u un tel mélange n'équivaut pas à une addition de couleurs, comme dans les trois métbodes précédentes, mais à une soustraction de couleurs. La coloration d'un liquide par exemple tient à ce qu'il absorbe des rayons d'une réIVangibiiité donnée; le mélange de radiation énicrgenfes produit la teinte complémentaire, mais non saturée, de la partie absorbée; le spcctroscope nous renseignera exactement à cet (jjanl. Si on mélange deux li(iuides colorés
Fis. 87.
n'exerçant entre eux aucune action chimique, l'effet sera le même que si la lumière traversait successivement les deux liquides, c'est-à-dire que les rayons qui ne sont absorbés par aucun d'eux passent seuls. — Pour les mélanges de poudres colorantes, les pliénomènes se passent à peu près de la même manière: chaque particule est un petit corps transparent qui colore la lumière par absorption; la lumière est absorbée partiellement en traversant un premier grain; ce qui passe est partiellement renvoyé par un grain plus profond, et partiellement pénètre plus en avant, subit une seconde réduction par absorption, une nouvelle réflexion, et ainsi de suite. — Il en résulte que les couleurs naturelles un tant soit peu saturées sont en même temps peu lumineuses.
On remarquera que si beaucoup de mélanges de rayons lumineux sont équivalents au point do vue physiologique, il n'en est pas de même au point de vue physique. Certains d'entre eux n'ont même aucune ressemblance entre eux, excepté leur action identique sur l'œil j tel est le cas des différents couples de radiations complémentaires. Une plaque photographique noircit sous l'influence d'un mélange de lumière écarlate et de bleue verdâtre; elle reste très-claire sous l'action d'un mélange de jaune verdâtre et violet. Et cependant les deux mélanges produisent dans l'appareil optique une même sensation blanclie. Dans l'un et l'autre cas, la raison de l'action diflërente ne réside pas dans les vibrations de l'éther, mais dans les deux organes impressionnés, la plaque photographique et l'appareil nerveux visuel.
Nous le répétons, la couleur n'est pas une propriété des objets extérieurs; c'est un état de notre système nerveux, un mode de fonctionnement qui est ordinairement provoqué par un même agent extérieur, et c'est pour cela que nous attribuons faussement cet état d'un de nos organes aux objets ou aux agents extérieurs.
Il importe de se prémunir contre deux erreurs commises trop souvent : a) le noir n'est pas l'absence de sensation; et b) le blanc n'est pas une sensation composée, elle est aussi simple que celle d'une couleur spectrale. — Pour ce qui est du jjremier point, relevé déjà, Hering a le plus clairement exprimé cette idée que le noir correspond à un état fonctionnel de notre appareil nerveux visuel. Il y a même des noirs tellement intenses qu'on les dit éclatants! Le même auteur relève aussi ce fait que nous n'avons une sensation noire bien caractérisée que si ô côté de parties rétiniennes éclairées il y en a une ou plusieurs qui ne le sont pas; ou bien aussi après que la rétine a été éclairée. L'éclairement d'une partie rétinienne provoque donc dans le voisinage un pi'ocessus physiologique qui donne la sensation noire ; mais de plus il laisse après lui le même processus, inconnu encore (voir plus loin). — Pour ce qui est du blanc, notre sens intime se refuse à y voir la moindre trace d'une couleur quelconque. Et cependant on trouAe exprimée plus ou moins clairement cette idée que la sensation blanche se compose de toutes les autres sensations colorées, ou bien aussi qu'elle constitue une espèce de genre renfermant comme espèces les diverses sensations chromatiques. La tendance assez générale à cette erreur provient de ce que, dans l'étude de nos sensations visuelles, on part ordinairement de l'agent extérieur qui les provoque. Il en résulte que les descriptions et les subdivisions de nos sensations visuelles ont un arrière-goût de physique qu'elles ne comportent nullement. Quand on parle d'une sensation on pense à la (ou aux) vibration de l'éther qui la provoque. Une classification basée sur son véritable appui, c'est-à-dire qui parlii'ait de la sensation elle-même, coordonnerait tout simplement le blanc aux autres sensations, et n'en ferait pas quelque chose d'à part.
Théories des sensations visuelles. Théorie de Young- Helmholtz. — Le l'aiL (jue toutes les sensations visuelles peuvent être obtenues par les mélanges de trois couleurs a été utilisé par Young (dans les Pliilosophical transaction 1807) pour imaginer une théorie pliysiologiquc des couleurs, théorie restée longtemps inappréciée, et qui a été reprise de nos jours par Helnilioltz. Nous venons de voir ([ue cha([ne point rétinien est capable de nous (loniu'.v un très-gi'and nombre de sensations visuelles très-diverses. Faut-il, |)oijr rester ooiisé(|uent avec le princi|)e des énergies spécili(|ues des nerfs,
supposer qu'en chaque point rétinien viennent se terminer autant de fibres diverses? A cela il suffit d'opposer l'impossibilité anatomique. — On arrive k expliquer assez bien les phénomènes des sensations visuelles en supposant que trois fibres différentes, dont chacune a une énergie spéciale, c'est-à-dire provoque dans sa terminaison corticale une sensation spéciale, se terminent en chaque point sensible de la rétine, disons dans chaque cône. 1° L'excitation égale de toutes les trois donne la sensation blanche. 2° L'excitation d'une de ces fibres donne la sensation rouge, celle d'une autre la sensation verte, enfin la troisième donne la sensation bleue : l'énergie spécifique de l'une de ces fibres est celle des sensations rouges, pour la seconde celle des sensations vertes etc. 5^ La première énergie, la rouge (ou bien la fibre correspondante), est fortement excitée par les longues vibrations, faiblement par les autres; l'énergie verte est fortement excitée par les vibrations de longueur moyenne, faiblement par les autres; enfin, la troisième, la bleue, est fortement excitée par les courtes vibrations, faiblement par les autres. — Une lumière donnée, simple ou composée, excite donc les trois énergies; la sensation est d'autant plus colorée que l'excitation de l'une prédomine davantage sur les
Fig. 88. — Les couiLes des trois énergies de l'appareil nerveux visuel, dans la théorie de Young-Helmholtz. En bas est le spectre solaire : R rouge, 0 orangé, J jaune etc. L'énergie rouge est représentée par la ligne pointillce; l'énergie verte par la ligne pleine; l'énergie bleue par la ligne interrompue.
autres. La figure 88 représente les courbes de ces trois énergies. Les rayons dits orangés, par exemple, excitent le plus l'énergie rouge (ligne pointillée), moins la verte (ligne pleine), et moins encore la bleue (ligne interrompue), et ainsi de suite pour les divers endroits du spectre. — On a choisi le rouge, le vert et le bien comme énergies spécifiques pour diverses raisons, dont l'une est la situation du rouge à l'extrémité du spectre.
Cette théorie de Young, assez généralement admise, ne l'est pas cependant sans contestation. Indépendamment du fait que l'histologie n'a révélé aucun détail anatomique qui puisse servir de sîibstratuin aux trois énergies spécifiques, il y a d'autres objections, d'ordre purement physiologique, à lui opposer. Il y a cependant avantage à s'en servir, d'abord parce qu'elle constitue un excellent guide pour nous retrouver dans les innombrables faits observés sur les sensations visuelles (dont elle a provoqué en grande partie la découverte), et ensuite parce que nous n'en avons guère de riu'illeure à mettre à la place.
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Théorie de Hering. — Une seconde théorie, émise plus récemment par Ilering, explique mieux certains faits, mais elle offre aussi ses côtés faibles. Comme elle est basée sur des observations dont nous parlerons seulement plus loin, elle ne saurait être examinée ici. Voici quelques unes de ses prémisses.
Hering n'admet pas que les sensations éveillées par les différentes régions du spectre solaire soient simples au même degré. En fait de sensations simples, il n'admet que les noires, les blanches, les rouges, les jaunes, les vertes et les bleues. Toutes les autres sensations seraient complexes : dans l'orangé, on reconnaîtrait le rouge et le jaune l'un à côté de l'autre; dans le violet on reconnaîtrait et du bleu et du rouge, de même que dans le gris on reconnaît en même temps le blanc et le noir. D'après Hering, ces six sensations fondamentales se groupent deux à deux : blanc et noir, rouge et vert, jaune et bleu, en ce sens qu'entre les deux couleurs de chaque paire il y aurait pour notre sens intime la série complète des sensations intermédiaires. Par contre, il n'y aurait pas de transition possible entre deux sensations prises dans deux couples différents; ainsi pas de transition possible entre la sensation rouge et la bleue.
Sensations chromatiques dans la périphérie dn champ visuel.
— Nous examinerons plus loin en détail le champ visuel, constitué par l'ensemble des points de l'espace que nous pouvons voir à la fois, le regard restant fixé sur le même point. Ce champ visuel occupe un peu plus que l'hémisphère de l'espace situé au-devant de nous. Nous verrons aussi que l'objet que nous fixons du regard forme son image dans la fovea centralis et dans la macula lutea de la rétine. — La vision des couleurs, telle que nous l'avons envisagée dans ce qui précède, s'exerce donc à l'aide du centre physiologique de la rétine; c'est celle de la « vision directe ». Si l'objet lumineux forme son image dans la périphérie rétinienne, s'il est vu « indirectement » nous n'éprouvons pas toujours la même sensation chromatique que s'il est vu directement. Pour s'en convaincre, il ne faut pas éloigner du point de fixation un objet coloré, en le promenant vers la périphérie, mais opérer en sens inverse, avancer de la périphérie du champ visuel vers le point de fixation un papier coloré d'un centimètre carré par exemple : on évite ainsi l'intervention (plus ou moins inconsciente) de notre « jugement. » L'expérience réussit mieux si une seconde personne avance les papiers colorés dans le champ visuel d'une première qui en ignore complètement les nuances. On trouvera que la couleur d'aucun papier n'est pas reconnue à la limite du champ visuel; puis arrive une zone dans laquelle le jaune et le bleu sont reconnus; puis, et seulement assez près du point de fixation, le vert et le rouge sont reconnus; en dernier lieu seulement le violet. A la périphérie extrême, toutes les couleurs produisent une sensation grisâtre indécise, la même que produit ici le blanc; ce dernier est donc vu le plus loin vers la périphérie. Avant qu'on reconnaisse une couleur dans sa véritable teinte, on la voit dans une teinte autre que la sienne; ces zones où les couleurs sont perverties entourent donc les champs de couleurs. Le violet par exemple est vu blc\i sur une grande étendue rétinienne. — La fi,mire 8!) représcnlc (d'après un système qui sera exposé plus loin) le. champ \isiu'l de l'oil gauche avec les champs de couleurs. Le centre de la figure
OliGAMi VISUEL.
correspond au point de fixation; le cercle le plus externe, eonoentrique autour du point de fixation, i-eprésente la limite de la demie sphère de l'espace situé au-devant de nous. Tous les champs s'étendent plus du côté temporal que du côté nasal.
Il résulte d'expériences faites par Landolt que les couleurs sont vues jusiprà la périphérie du champ visuel, si elles sont assez intenses et assez saturées, ce qui n'est jamais le cas pour les couleurs de la nature. Opère-t-on au contraire avec les couleurs d'un spectre solaire, alors elles sont reconnues dans toute l'étendue du champ visuel. Il n'y a donc pas impossibilité pour la périphérie rétinienne de nous procurer des sensations chromatiques, mais seulement une torpeur. — Nous verrons qu'en dessous d'une certaine intensité, les vibrations de l'éther sont
Fig. 89. — Schéma des champs de couleurs de l'œil gauche d'après Lakdolt.
incapables de provoquer des sensations visuelles. Il y a sous ce rapport, une très grande dilTcrence entre la périphérie et le centre rétinien pour les sensations chromatiques proprement dites; mais, d'après CarpentierC), celte différence n'existe pas pour les sensations blanches : du moment qu'une lumière blanche est assez intense pour produire une sensation dans le centre rétinien, elle la produit également (et même plus facilement d'après Delbœuf(-)) sur la périphérie rétinienne. Carpentier a montré aussi que les lumières colorées sont 7'emarquces sur la périphérie rétinienne au moins aussi facilement que dans le centre rétinien ; seulement elles n'y occasionnent (à moins d'être très-saturées, ce qui n'est guère le cas dans la nature) qu'une sensation lumineuse, non colorée. A propos de 1' « acuité visuelle » nous verrons la signification de ceci au point de vue de l'orientation.
Détail qui a un intérêt purement scientifique, le centre rétinien, la macula liitea, voit les couleurs moins bien que son entourage rétinien immédiat. Pour s'en convaincre, on n'a qu'à
(1) Différents articles dans les Comptes-rendus, depuis 1878; les premiers publiés en commun avec L.vndolt.
(2) Revue scient., 1885, 11 août. Voir aussi R. Buff, disserl. Dorpat, 1885.
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coller, le mieux sur fond noir, des parcelles de papier colore d'un niillinièlrc de diamètre : le bleu surtout sera perçu plus clairement dans sa teinte si on le fixe un peu excentriquement. Le pigment jaune de la macula lutea (imprégné dans les couches rétiniennes internes) absorbant une certaine quantité de rayons bleus (complémentaires du jaune) occasionne ce phénomène. Paul Bert a trouvé qu'à la naissance le centre rétinien physiologique fonctionne seul; le nouveau-né n'a pas encore de champ visuel périphérique ; ce dernier se développe peu à peu, à partir du point de fixation.
Dyschromatopsie. Daltonisme (I). — Trois à quatre pour cent des hommes, et 1-2 "/o des femmes voient depuis leur naissance les couleurs tout autrement que la généralité des hommes : des vibrations données de l'éther provoquent dans leur appareil optique d'autres sensations que chez tout le monde. Ce fait surprenant est établi de la manière la plus certaine par des recherches qui ont porté sur des milliers d'individus pris au hasard. « Cécité des couleurs, dyschromatopsie, daltonisme », sont des désignations pour cette chromatopsie anormale. « Cécité des couleurs » est un terme impropre, parce que les personnes affectées de cette anomalie ne sont pas aveugles pour les couleurs, et encore moins aveugles pour toutes les couleurs. « Daltonisme », du nom du chimiste célèbre Dalton, qui était affecté d'une variété de cette anomalie, sera le mieux réservé pour cette variété spéciale de dyschromatopsie.
Quelques mots préalables sur la possibilité d'une telle anomalie, et sur la possibilité de la découvrir. A priori, nous ne savons pas si à la vue des mêmes objets, notre voisin éprouve la même sensation que nous ; la sensation, un fait interne, ne saurait être communiquée d'individu à individu. A et B éprouvent chacun une sensation spéciale à la vue d'une cerise mûre, et une autre à la vue du firmament. Depuis leur tendre jeunesse, on leur a appris à désigner ces sensations sous les noms de rouge et de bleu ; chacun d'eux éprouve toujours la même sensation à la vue d'objets qui réfléchissent les mêmes vibrations de l'éther; ils continuent à désigner ces sensations sous les noms de rouge, bleu, blanc etc. ; ils s'entendent entre eux et ne l'ont aucune confusion. Leurs spectres sensoriels pourraient être l'un l'inverse de l'autre; A pourrait avoir, sous l'influence des longues vibrations, la sensation que B éprouve en présence des courtes vibrations. Du moment que A constate entre ses sensations chromatiques une différence là où Ben trouve une, rien ne paraîtra au dehors, et il sera impossible de découvrir l'état réel des choses. Mais si A, tout en ayant des sensations chromatiques diverses, ne constate plus entre ses sensations chromatiques une différence là où les autres en constatent une, alors nous pouvons nous apercevoir de ce sens chromatique anormal, et c'est ce qu'on a constaté dans une proportion considérable de personnes. Il paraît même que bien peu de gens voient les couleurs absolument de la même manière (Dondebs). Ce que nous décrivons sous le nom de « dyschromatopsie », ce sont les variations extrêmes. Mais plus nombreux paraissent être les degrés intermédiaires entre le sens chromatique normal et les anomalies prononcées.
Il ne sert de rien de demander aux gens suspectés de dyschromatopsie les noms de telles et de telles couleurs qu'on offre à leurs yeux. Il y a entre les diflérentes couleurs, entre les dillérentes sensations visuelles encore des différences autres que la différence de ton, il y a notamment une différence d'intensité lumineuse. L'individu dont le sens chromatique est anormal depuis sa naissance a vu les auti'cs faire des distinctions de couleur là où lui n'en voit pas; et comme néanmoins il lui importe, dans la lutte pour l'existence, à faire entre les diverses espèces de lumières les mêmes distinctions que ses camarades (par exemple dès sa jeunesse, en allant dans la forêt cueillir dos fraises, un individu ne distingue pas par la seule couleur ce fruit de l'herbe), il s'est attaché à apprécier ces différences accessoires entre ses sensations, et il a
(I) Les auteurs qui ont le plus contribué à élucider la dys(;hromatopsie au point de v>ie physiologique sont : IIor.MfiREN, du la akilé des couleurs, 1877; Domiuks, A un. d'ocutislique, f87î».
onr.AMi visuuL. -57
réussi assez liieu dans ccUe ikhc. — Il recoiiiiail licaucoiq) d'oljjcUs à leur liiinif, la on les autres personnes ont à leur usage le caractère bien plus saillant de la couleur (ex. les cerises sur l'arbre, dont la forme diffère de celle du feuillage); ailleurs il distingue des lumières colorées (pour un sens chromatique normal) par leur intensité lumineuse.
Nous verrons que les « viciés »(1) ont moins de sensations chromatiques que les autres. Notre nomenclature chromatique est donc trop riche pour eux. Dans beaucoup de cas ils appliquent des noms de couleurs à des intensités lumineuses. Montrez leur des objets rouges, verts, blancs etc., ils vous diront les noms des couleurs que nous leur attribuons. Ils appliqueront de même leurs véritables désignations aux différents endroits d'un spectre solaire. En procédant ainsi, on n'examine pas le système des sensations du vicié, mais sa plus ou moins grande habileté à se servir d'une nomenclature qui n'est pas faite pour ses sensations, et dont il a appris à se servir assez bien. — On a donc imaginé des moyens d'examiner » le système des sensations chromatiques » d'un individu sans faire appel à sa « mémoire des noms «. Nous en signalerons deux, dont le premier est le plus apte à nous éclairer sur les sensations réellement éprouvées, et dont le second est un des plus pratiques pour découvrir ces anomalies.
Le dyscliromatope donne leurs véritables noms aux différents endroits du spectre. C'est que de cette manière il peut comparer les diverses lumières offertes simultanément à sa vue. Mais si en lui couvrant le spectre à l'aide d'un écran percé d'une mince fente verticale, on présente une seule radiation à la vue, puis une autre, etc., il emploiera sa nomenclature chromatique à tort et à travers; il n'a plus de point de comparaison. Le résultat devient encore plus frappant si on déplace lentement le spectre derrière l'écran, de manière à offrir successivement toutes les vibrations de l'éther. Par exemple on offre l'endroit du spectre que nous nommons orangé; le vicié aura une sensation chromatique que généralement il nomme «jaune ». Nous faisons arriver des rayons moins réfrangibles, il continuera à voir la même teinte, qu'il dira un peu plus sombre. Si nous allons dans le vert spectral, ce sera toujours la même teinte. Dans le vert-blcuàtre, il verra du grisâtre. Au delà, dans notre bleu, il indique l'arrivée d'une seconde sensation chromatique, qu'il nomme « bleue » ; et cette sensation persiste jusqu'à l'extrémité la plus réfrangible du spectre visible.
Un tel sens chromatique est composé de deux seules sensations : une jaune (nous verrons qu'elle est réellement jaune) dans la moitié la moins réfrangible du spectre, et une bleue dans la moitié la plus réfrangible. Mais dans la moitié jaune, l'intensité lumineuse est un maximum dans notre jaune; de là elle va en diminuant des deux côtés, surtout vers notre rouge. Du côté du vert, l'intensité lumineuse diminue moins, mais la saturation diminue, pour devenir nulle dans notre vert-bleuàtre. Le même phénomène se répète dans l'extrémité la plus réfrangible du spectre. Dans certaines circonstances, le vicié confondra donc le rouge, l'orangé, le jaune et le vert. C'est surtout la confusion du vert avec le rouge qui frappe l'attention. On conçoit en effet qu'un rouge trèsintense puisse être confondu avec un vert sombre, les deux pouvant avoir pour le vicié la même intensité lumineuse. La confusion du violet et du bleu est une des plus généralement observées.
Un second procédé d'investigation, plus pratiiiuc, consiste à offrir au sujet examiné un las d'objets de même forme, mais ayant les couleurs les plus diverses, saturées, peu saturées et sombres; par exemple une collection d'écheveaux de laines colorées. On prendra une couleur, soit le vert pâle,
(I) Ce terme est consacré par l'usage, bien (|u'étant « vicieux >> lui-même.
et on dira à l'examiné de choisir dans le tas toutes celles qui ont même teinte, bien qu'ayant des saturations diverses. Il choisira les couleurs vertes, mais en hésitant beaucoup; peut-être il en rejetera une après examen minutieux, ce qui est déjà caractéristique; tout à coup il choisit un écheveau d'un rouge évident.
D'après cela, on comprend quels symptômes oifrent les dyschromatopes dans la vie habituelle. Enfants, ils ne trouveront pas de fraises dans l'herbe. Un bâton de cire rouge qu'on jette dans le gazon n'est pas retrouvé. Le soir surtout, dans une demie obscurité, les viciés ne distinguent pas les couleurs de certaines fleurs; un certain vert (bleuâtre) paraît gris, etc., etc.
Néanmoins, on a découvert des conducteurs de locomotives viciés ayant fait leur service pendant de longues années sans commettre une méprise avec les signaux colorés du chemin de fer. Mais on conçoit que l'expérience d'un tel individu puisse se trouver en défaut dans des circonstances anormales, quand par exemple un brouillard vient inopinément se placer devant un signal coloré, pendant la nuit surtout : le vert pourra être pris pour du rouge, et vice versa (1).
La variété de dyschromatopsie décrite est de loin la plus fréquente ; c'est celle qu'on désigne sous le nom de « daltonisme ». Dans des cas très-rares, le jaune et le bleu sont confondus; les sujets ne voient dans le spectre que deux couleurs, le rouge et le vert, séparés dans notre jaune.
Favre et Delbœuf ont annoncé que le daltonisme congénital pouvait guérir. Un examen des faits démontre que cette assertion repose probablement sur une erreur.
Un cas curieux de dyschromatopsie acquise est celui qui s'observe après l'ingestion de la santonine, en doses qui ne sont nullement toxiques : alors on voit tout en jaune.
On peut se demander quelles sont donc en réalité les deux sensations cbromatiqnes des daltoniens, sensations qu'ils nomment souvent jaune et bleue. Il est prouvé que c'est en réalité le jaune et le bleu (je l'ai démontré pour certains cas de daltonisme acquis ("^), et Holmgren pour un cas de daltonisme congénital qui était borné à un seul œil).
Évolution historique (?) du sens chromatique. — Lazarus Geiger
et après lui Gladstone (premier ministre d'Angleterre) avaient remarqué que les peuples primitifs manquent de noms pour désigner plusieurs couleurs, surtout les plus réfrangibles. Au bas de l'échelle de civilisation, les peuples ne distinguent que le blanc et le noirj puis on distingue le jaune, et plus tard encore le vert. Homère par exemple ne mentionne pas le bleu; son ciel est d'airain, sombre, noir : le mot kvccvo;, usité dans les temps de la Grèce* classique, désigne toutes les nuances de bleu, jusqu'au gris et au noir inclusivement. Les couleurs de l'arc en-ciel sont, d'après Xénophon : pourpre, rougeâtre, jaunâtre; d'après Aristote : rouge, jaune et vert. — Des faits pareils ayant été constatés de nos jours chez des peuples sauvages, on avait cru (Magnus) pouvoir admettre une évolution progressive du sens chromatique depuis les temps historiques, — Il s'est trouvé que les peuples primitifs ont bien un sens chromatique normal, mais qu'il est peu développé, endormi : il faut un exercice prolongé pour l'éveiller chez un individu dans toute son étendue.
Manière dont se développe l'état d'excitation de l'appareil nerveux optique (•5). — Une lumière très-faible qui arrive sur la rétine
(1) L'auteur a conscience d'une méprise pareille due à un individu atteint de dyschromatopsie ac^^uise.
(2) Les maladies du nerf optique occasionnent oi'dinairemenl l'une ou l'autre forme de dyschrom.atopsie.
(ô) Les diiférents processus physiologiques qui produisent les sensations visuelles résident pour une part dans la rétine, et pour le reste dans les autres parties de l'appareil nerveux visuel, notamment dans le centre psycho-optique. Quand dans ce qui suit nous parlons d'excitation rétinienne, il s'agit en réalité de l'excitation de tout l'appareil nerveux optique.
ne provoque aucune sensation. Il faut une certaine intensité des vibrations de l'éther pour ébranler l'appareil nerveux optique. Une lumièi'c plus forte, capable d'exciter la rétine, ne donne pas naissance à la sensation au moment même où elle arrive dans la rétine; il y a un temps perdu plus long que ne comporte la transmission de l'influx nerveux jusqu'au cerveau. L'état d'excitation, mesuré par l'intensité de la sensation, une fois commencé met un temps appréciable pour arriver à son maximum. Le résultat sensoriel d'une excitation instantanée de la rétine, par exemple par une seule étincelle électrique, peut se représenter par une courbe analogue au graphique musculaire (lig. 22, p. 55). En X arrive l'excitation, suivie d'un temps perdu xy; puis l'excitation devient sensible (peut-être quand déjà la lumière objective a disparu du champ visuel); elle augmente jusqu'à un certain maximum et décroît ensuite. — Nous avons une période latente de l'excitation, une période de l'excitation croissante, et enfin il y en a une de l'excitation décroissante. Seulement ces différents temps sont bien plus courts que pour l'excitation du muscle. — La durée totale d'une excitation de moyenne intensité a été évaluée par Plateau à 0,55 secondes (voir plus loin). Cette durée est plus considérable avec une excitation plus intense. Si on fixe pendant un instant le disque solaire, et qu'ensuite on détourne le visage, on continue à voir le soleil dans sa teinte normale pendant des secondes, mais avec une intensité décroissante de l'éclat.
Si on éclaire l'oeil à l'aide de couleurs très-peu éclairées, ou bien si on les fait agir uu temps extrêmement court, le résultat sensoriel n'est pas une couleur, mais une sensation de gris. La sensation chromatique ne naît que si la couleur objective est plus intense, ou bien si l'éclairage dure plus longtemps (voir à ce sujet entre autres les travaux de Carpentier signalés à la page 2oo).
Sensibilité de la rétine à des différences d'éclairage. —
La loi psycho-physique (page 221) s'est trouvée vérifiée pour les sensations blanches; elle est vraie aussi pour les sensations chromatiques. L'éclairage blanc d'intensité moyenne doit augmenter de ^J^ pour que la ditTérence devienne sensible (l). Pour qu'une différence d'intensité des couleurs devienne sensible il faut (Lamansky) augmenter
le rouge de j^ le vert de ^
l'orangé de yj le bleu de ^
le jaune de ^^ le violet de 77:7:
J zoo 1 U . »
D'autres auteurs ont trouvé des résultats un peu différents, mais tous s'accordent à dire que dans le rouge et dans l'orangé du spectre, la sensibilité aux différences est moindre; et que dans le jaune, le vert et le bleu elle est plus grande que pour le blanc. La sensibilité aux différences d'éclairage sera d'autant plus grande qu'il suffit d'augmenter l'excitant d'une quantité plus petite, pour que la différence devienne sensible. — La loi psycho-physique n'est vraie pour les sensations visuelles qu'entre certaines limites d'intensité de l'éclairage, limites comprenant l'éclairage de la vision habituelle. Lorsque la
(1) Ce n'est que pour la facilité du calcul qu'à la page 223 nous avons choisi le chiffre
lumière est très-intense, la sensation croît moins rapidement, et dans le cas d'une lumière excessive, elle ne croît plus même du tout avec l'intensité de l'éclairage (la rétine se désorganise).
Ce qui précède explique dans le domaine des sensations visuelles un certain nombre de faits d'observation journalière. Une lumière d'une intensité trèsfaible, par exemple la lune, projette une ombre sensible sur un papier blanc, si on interpose un crayon entre le papier et la source lumineuse. Si on rapproche du papier la lumière d'une lampe, cette ombre disparaît; une ombre projetée par la lampe disparaît à son tour si on éclaire le papier à l'aide de la lumière solaire (l'ombre disparaît, parce que son éclairage n'est plus inférieur de |-g^ à celui du fond). On ne voit pas les étoiles en plein jour (mais bien si couché sur le dos, on regarde le firmament à travers une longue cheminée, qui écarte la lumière solaire). Nous entrevoyons la raison pour laquelle les différentes teintes d'un tableau sont le mieux reconnues à un éclairage moyen, pour lequel il est peint. Quand on regarde à travers un verre sombre la flamme d'une lampe ou un ciel parsemé de nuages éclairés, ou encore le soleil (éclipses solaires), on y distingue des détails qu'on ne voyait pas à l'œil nu. Dans la nuit, surtout obscure, les objets blancs paraissent proportionnellement plus clairs que pendant le jour.
Voilà pour les sensations blanches. La même loi psycho-physique explique les faits suivants, du domaine des sensations chromatiques. Le bleu, pour lequel notre sensibilité différentielle est très-grande, est reconnu à un éclairage beaucoup plus faible que le rouge, même pendant la nuit la plus obscure, alors que dans un crépuscule avancé, une orange paraît brun-noire. Soit une couleur rouge qui au grand jour parait plus intense qu'une couleur bleue; à un faible éclairage, c'est l'inverse qui a lieu.
Enfin, la loi psycho-physique intervient encore dans l'explication des faits d'irradiation (voir plus loin).
Ce qui précède s'applique seulement à la vision directe, avec le centre physiologique de la rétine. La sensibilité à des différences d'éclairage est toute autre sur la périphérie de la rétine. Voir à ce sujet la page 233.
La durée appréciable de l'excitation rétinienne trouve de nombreuses applications dans l'emploi des «disques rotatifs » et explique une foule d'observations; nous examinerons sous trois chefs les faits rentrant ici.
\" Disques rotatifs. — Si une seconde, une troisième etc. excitation rétinienne arrive avant que les précédentes aient eu le temps de diminuer d'une manière sensible, alors l'excitation et son effet sensoriel sont continus : il y a une espèce de tétanisation de l'appareil optique. Tel est le cas si une lumière continue excite la rétine.
Supposons maintenant un disque rotatif à secteurs alternativement blancs et noirs, que nous fixons pendant qu'il commence à tourner. Au moment où un secteur blanc forme son image sur un endroit rétinien, ce dernier est excité; l'instant d'après l'image d'un secteur noir passe sur le même endroit rétinien, qui alors n'est plus excité. La vitesse augmentant, l'image d'un second secteur blanc arrive sur renùroit rétinien avant que l'effet physiologiffiu; produit ])ar
Or.GANE VISUEL. 241
le premier n'ait complètement disparu : on observe le phénomène du « papiUotement » (un tétanos incomplet de l'appareil nerveux visuel). La vitesse de rotation augmentant encore, le disque paraît d'un gris uniforme; évidemment une excitation n'a pas diminué d'une manière sensible quand déjà la suivante est arrivée à son maximum : le tétanos de l'appareil nerveux optique est complet. — J. Plateau a trouvé que l'intensité lumineuse du disque, quand sa teinte est devenue homogène, est égale à celle qu'on obtiendrait en répandant sur tout le disque les rayons réfléchis par les seuls secteurs blancs. Si la surface des secteurs noirs est par exemple égale à celle des secteurs blancs, l'intensité lumineuse de la teinte résultante est la moitié de celle des secteurs blancs; c'est comme si nous avions une excitation continue de la rétine, de moitié moindre que celle produite par le blanc employé. Des effets analogues s'obtiennent si au lieu de secteurs blancs et noirs, on en emploie de colorés.
J. Plateau a aussi essayé de déterminer la durée de ce qu'on appelle la période d'étal de l'excitation rétinienne, c'est-à-dire le temps pendant lequel cette excitation n'a pas diminué d'une manière bien sensible. On connaît la vitesse de rotation du disque au moment où la teinte est devenue uniforme; alors le temps (qu'on calcule iacilement) que met l'ensemble composé d'un secteur blanc et d'un noir pour passer sur un endroit rétinien, représente à peu près cette valeur, qu'on a trouvé de -/j de seconde (pour un éclairage d'intensité moyenne). Jlais la durée totale de l'excitation, comprenant également la période décroissante, est beaucoup plus longue que jj de seconde. J Plateau a également cherché à déterminer cette durée absolue de la manière suivante. Si on augmente la vitesse de rotation de notre disque au point précis où le noir n'est plus pur nulle part, on aura cette durée totale. J. Plateau trouva 0,35 secondes pour le blanc (0,b5 pour le jaune, 0,5-4 pour le rouge et 0,o2 pour le bleu). Nous avons déjà dit qu'elle augmente avec l'intensité de l'excitation.
2" Grâce à la persistance des impressions rétiniennes, une corde vibrante semble étendue en nappe entre les deux lignes extrêmes de sa course. Si sur une telle corde noire et vibrante on a marqué un point en blanc, ce dernier ressemble à une ligne. — Aux deux limites de son élongation, la corde paraît plus brillante : les excitations rétiniennes provoquées par les différentes positions de la corde coexistent, grâce à leur durée; mais aux environs des deux positions extrêmes, où la vitesse est moindre, l'impression rétinienne dure plus longtemps. — Ici rentrent partiellement les traînées lumineuses que les enfants s'amusent à observer en mouvant dans l'obscurité un charbon ardent. — Sur le même principe repose l'emploi du microscope à vibrations, qui sert à rendre visible la trajectoire d'un diapason vibrant. — 3Iarey, en marquant d'un point brillant l'extrémité des ailes d'un insecte, a rendu visible le mouvement de ces ailes. — La méthode stroboscopique constitue une autre application de ce principe. Soit un mouvement périodi(iue très-rapide, une vibration de diapason parexcmple, chaque période durant un certain temps ^Si après chaque temps / (/, 2/, 3;..... nt) on découvre l'objet vibrant, ou ce qui revient au même, si on l'éclairé par des étincelles électriques espacées à des intervalles /, liilct de la première impression rétinienne n'a pas sensiblement diminué quand arrive la seconde; l'impression parait être continue : nous vovons l'objet en repos, à la même place, puisqu'il devient visible toujours à la mèiiie place de sa trajectoire. Mais si on distance les étincelles électriques à des intervalles
légèi'ement plus grands que le temps t (soit / +- a, 2/ -h 2o, /// -»- na) le
mouvement deviendra visil)le. mais il est li'ès-ralenli.
CIIAI'ITUE VI.
Si nous éclairons après chaque temps t, un vase dont l'eau s'écoule goutte à goutte et après chaque espace de temps t, une goutte semblera suspendue en l'air. Elle semblera remonter vers la vase si nous éclairons après des intervalles égaux ht — a, et descendre très-lentement si nous éclairons après des temps t -^ a. — En offrant à l'œil successivement un corps dessiné dans différentes positions, il semblera exécuter un mouvement continu (phénakisticope de J. Plateau, stroboscope).
5" Images consécutives ou accidentelles, positives et négatives. — Généralement, quand en vertu de la persistance de l'impression rétinienne nous continuons à voir l'objet lumineux après sa disparition, nous parlons d'une image accidentelle ou consécutive de l'objet. Les phénomènes précédemment décrits nous offrent donc des exemples d'images consécutives. Que le soir on fixe la lumière de la lampe et que rapidement on interpose la main entre l'œil et la lumière, on continuera à voir pendant une fraction de seconde la lumière dans sa teinte naturelle; puis la lumière changera de ton, deviendra colorée, disparaîtra et reparaîtra en offrant des alternatives continuelles de coloration. Regarde-t-on pendant le jour un objet plus compliqué, une croisée de fenêtre? On la verra encore un petit instant après fermeture des yeux par la main; puis, et pendant un espace de temps considérable, on verra la fenêtre dans le champ visuel obscur; mais les parties claires dans l'objet paraîtront sombres, et les parties sombres paraîtront claires. On appelle « images consécutives positives » celles qui offrent les teintes de l'objet, et « images consécutives négatives », celles où les parties claires dans l'objet sont obscures, et vice-vcrsa.
On remarquera bientôt que la première de ces deux images, la positive, se voit le mieux après un éclairage instantané; la négative a la plus longue durée après un éclairage ou une fixation prolongée de l'objet. Si ce dernier, au lieu d'offrir au regard des parties uniquement claires et obscures, en présente de colorées, alors l'image négative présentera toujours la teinte complémentaire de l'objet, par exemple la verte si l'objet était rouge, etc. Les images négatives deviennent plus évidentes si au lieu de mettre la rétine dans l'obscurité complète, nous dirigeons le regard sur une surface uniformément grise; alors nous développons, comme on dit, l'image négative sur un fond gris. — Il importe, dans la production des images accidentelles, de tenir le regard immobile, et de ne pas comprimer l'œil.
L'explication des images accidentelles négatives dans la théorie de Joung est la suivante d'après Ilelinholtz. — Si nous regardons un carré blanc sur fond noir, la partie rétinienne éclairée se fatigue, tandis que le reste se repose; si maintenant nous portons le regard sur une surface uniformément blanchâtre, l'excitant extérieur, le même pour toute la rétine, produira un moindre effet physiologique sur la partie fatiguée : la partie tout à l'heure claire paraîtra relativement obscure. Si pendant quelque temps nous regardons un objet coloré, vert par exemple, nous fatiguons en cet endroit rétinien l'énergie verte; portons maintenant le regard sur une surface uniformément grise, qui normalement excite également les trois énergies; maintenant son effet sur l'énergie verte à l'endroit rétinien éclairé tout à l'heure par du vert sera diminué; les deux autres énergies y seront plus foi-temciit excitc'cs que lu ver-fe, et la teinte
OnCAMi VISUEL.
résultante dans l'image négative devra être le pourpre, la couleur coiiipiéMieiitaire du vert. Le même fait se représentant pour n'importe quelle couleur, l'image négative nous donne un moyen de trouver le complément de n'importe quelle couleur. — Le fait que les images négatives se développent aussi quand on ferme l'œil est expliqué par le cliaos lumineux. La feinte de ce chaos étant le gris, il faut supposer que la nutrition interstitielle excite également les trois énergies; et si préalablement l'une d'elles ou toutes les trois ont été fatiguées, le chaos lumineux sera en cet endroit teinté de la couleur complémentaire, ou bien sera sombre comparativement au reste du champ visuel.
Mais l'image négative d'un objet blanc, surtout très-intense, par exemple du soleil, ou d'un charbon ardent qu'on meut dans l'obscurité, ne reste pas obscure, elle finit par se teindre successivement des couleurs les plus diverses, elle offre le phénomène des phases colorées. Helmholtz suppose que la fatigue arrive plus tard pour une énergie que pour l'autre; il en résulterait ces phases colorées. — Un autre phénomène, non expliqué, qu'offrent les images négatives sur le point de disparaître, est le suivant : cette image disparaît et reparaît plusieurs fois.
Les clartés et les couleurs dans les images négatives nous paraissent souvent d'une intensité lumineuse et d'une saturation considérable, dépassant l'intensité lumineuse du chaos lumineux ou de la surface grise sur laquelle nous développons l'image négative. Helmholtz prétend que cette clarté et cette saturation ne sont pas en réalité aussi grandes qu'on le croit, que notre jugement, c'est-à-dire un acte psychique, les juge plus intenses que ne le comporte le phénomène
physiologique provoqué réellement dans la substance nerveuse visuelle.
J. Plateau avait déjà, il y a une cinquantaine d'années, invoqué pour expliquer les faits, une activité rétinienne nouvelle (indéterminée) qui suivrait toujours une première, mais en sens opposé. Ilering a récemment démontré
Fk. 90.
de la manière la plus évidente que les clartés dans l'image négative peuvent dépasser sensiblement celle du chaos lumineux ou de la surface grise sur laquelle on développe cette image. Cela infirme donc l'explication des images négatives par la fatigue rétinienne. Hering a réussi à comparer directement une clarté subjective d'une image négative avec une clarté objective déterminée; de cette manière est exclue la possibilité d'un « faux jugement ». Des deux
:i44 ciiAriTiiii VI.
carres do grandeurs égales de la figure 90, représenU's en raccourci, B est noir dans sa moitié gauche, et gris dans sa moitié droite. Le carré A est noir dans sa moitié droite et blanc dans sa moitié gauche, à l'exception d'une bande transversale noire. On fixe, pendant j à 1 minute, le point a de A. En fermant les yeux on voit dans l'image négative le côté droit (reposé) plus clair, le côté gauche obscur, avec une raie ti'ansversale claire. Si au lieu de développer l'image négative dans le champ visuel obscur, nous la développons sur le carré B, en fixant le point a', la moitié gauche de la rétine et la partie qui correspond à la bande noire, se sont reposées tout à l'heure ; la moitié droite au contraire, à l'exception de la bande non éclairée, a été fatiguée. En regardant maintenant B, la moitié gauche, reposée, de la rétine, reçoit la lumière d'intensité moyenne de la moitié droite, grise, de B; la moitié droite, fatiguée, de la rétine, ne reçoit pas de lumière. D'après la théorie de Helmholt/, basée sur la fatigue rétinienne, le côté gauche du champ visuel devrait paraître très-obscur, car on n'y aurait que la lueur propre, amoindrie par la fatigue préalable. La place correspondant à la bande transversale ferait exception : ici la lueur propre existerait non amoindrie. Le côté droit du champ visuel devrait paraître relativement clair, puisque ici une lumière objective assez forte touche une petite partie rétinienne reposée, et que de plus la lueur propre y est aussi foi'te qu'au niveau de la bande transversale : la bande transversale devrait paraître moins claire que la moitié droite du champ visuel. — Or, le fait est que la clarté subjective de la bande transversale est aussi intense que la clarté objective de la moitié droite, augmentée encore de la clarté subjective.
Voilà bien une preuve qu'au niveau de la bande transversale la lumière subjective de la rétine est augmentée réellement dans une mesure très-prononcée. Nous en concluons qu'après cessation de l'éclairage, la lueur propre de la rétine, ou bien le processus physiologique qui en est la cause, est augmenté au niveau des parties obscures dans l'objet.
Il y a là une preuve que l'excitation d'un endroit rétinien provoque dans son entourage un processus physiologique qui persiste après que cette première excitation a disparu. L'indépendance fonctionnelle des éléments rétiniens voisins n'est donc pas aussi complète qu'on l'admet généralement. Hering donne le nom « d'induction lumineuse successive » au pliénomène en question, et qui consiste dans une aréole blanche qu'on voit autour de l'image négative de tout objet éclairé.
Contraste lumineux simultané. — On réunit sous le nom de contraste simultané les modifications de teinte et de clarté qu'on observe si souvent lorsqu'on regarde un objet à parties claires et obscures, ou à parties colorées diversement. Ces modifications sont surtout prononcées contre les lignes de séparation entre les parties diversement colorées. Des faits très-marquants de cette catégorie sont les suivants.
Le pliénomène est très manifeste si on place un petit morceau de papier gris sur un large papier coloré; et mieux encore si on recouvre le tout d'un papier blanc translucide : le petit papier gris prend la teinte complémentaire du fond.
Ici rentre égaleiucnt le pliénomène des ombres colorées. Dans un appartement
OIlGAiNii VISLliL.
obscur, où ne pénètre qu'une petite quantité de lumière du jour, on dispose une bougie allumée devant un papier blanc. Un crayon par exemple, tenu convenablement, formera deux ombres sur le papier : l'une, produite par la lumière du jour, ne contient que la lumière rougeàtre de la bougie; l'autre, produite par la bougie, ne contient que la lumière blanclie du jour. Le reste du papier est éclairé par une teinte jaune-rougeàtre, résultant du mélange de la lumière du jour et de celle de la bougie. L'ombre de la lumière du jour, étant éclairée par la lumière rouge jaunâtre de la bougie, apparaît dans sa couleur véritable; l'ombre de la bougie au contraire, dont la couleur objcelive est le blanc de la lumière du jour, paraît dans un bleu complémentaire du jaune du fond. On peut modifier l'expérience en plaçant un verre coloré entre la bougie et le crayon : l'ombre éclairée par la seule lumière du jour paraît toujours dans la teinte complémentaire du verre.
J. Plateau explique les phénomènes de contraste simultané par une réaction de la rétine suivant son étendue, réaction qui accompagne chaque impression rétinienne, comme déjà il avait expliqué les images accidentelles négatives par une réaction de l'endroit rétinien, mais qui suit l'impression (réaction dans le temps et dans l'espace). Helmholtz invoque de nouveau un faux jugement, mais pas avec plus de raison qu'à propos des images accidentelles négatives. — Hering a ici encore opéré un retour aux idées de J. Plateau. Il a montré que ces « réactions rétiniennes dans le temps et dans l'espace », suivant l'expression de Plateau, existent réellement. La preuve en est même déjà fournie dans l'expérience des deux carrés de la figure 90. Nous y avons vu que les images accidentelles négatives ne sont qu'un cas particulier de ces réactions rétiniennes, qui ne reposent nullement sur un faux jugement. Ce dernier a certainement dans bien des circonstances une influence sur notre jugement à porter sur la qualité d'une sensation visuelle — par exemple nous disons blanc du papier, qu'il soit éclairé par la lumière du jour ou bien par la lumière rougeàtre d'une lampe — mais, comme le dit Hering, on a beaucoup abusé de cette explication psychologique de phénomènes visuels qui se prêtent à une explication physiologique.
Sous !e nom de contraste lumineux successif, on décrit certains phénomènes visuels qui sont de Tordre des images accidentelles négatives, notamment les clartés ou les obscurcissements Irès-marqués dans les images négatives; puis certains changements de teinte des couleurs sur lesquelles on projette les images accidentelles négatives d'une autre couleur.
Théorie de Hering sur les sensations visuelles. — Voici au moins
les grands linéaments du système dans lequel Hering comprend l'ensemble des faits décrits sous le nom d'images accidentelles négatives, ceux de contraste simultané, et certains faits dits de contraste successif. Nous complétons ainsi un sujet effleuré à la page 25i.
1» Quand on regarde un objet à parties claires et obscures, au commencement, les parties noires paraissent obscurcies encore davantage, surtout contre les lignes de séparation entre le clair et l'obscur : on reconnaît là un fait connu sous le nom de « contraste simultané « . 2» La fixation confirmant, l'obscurcissement initial des parties obscures diminue, et fait place à une teinte presque uniforme qui recouvre tout l'objet; les parties blanches s'obscurcissent, pendant que les noires s'éclairent. A l'éclaircissement des parties obscures, Hering donne le nom d' « induction lumineuse simultanée ». o" Enfin, cet éclaircissement des parties obscures persiste un temps assez long, même quand l'éclairage objectif a disparu (riniage nénative noire d'un disque blanc est entourée d'une aréole claire : faux jugement d'après Hehuholtz). C'est là ce que Hering désigne sous le nom d' « induction successive «. Dans l'expérience de la
CHAriTIlli VI.
ligure 90, deux de ces aréoles se recouvrent au niveau de la bande transversale, d'où sa clarté intense, alors que dans la moitié droite de l'image négative, nous n'avons qu'une seule aréole. Les phénomènes énumérés sous ces trois chefs ne sauraient s'expliquer par un jugement lautif, mais sont dus à des excitations réelles des éléments nerveux, comme cela est démontré pour le n» 3 à la page 245. Ce sont les phénomènes décrits généralement sous les noms de contraste simultané et successif. 1° Pour ce qui regarde plus spécialement les images négatives, les parties claires se montrent en noir (fatigue rétinienne d'après Helmholtz). Mais ce noir est dans des circonstances favorables d'une intensité telle qu'on ne peut guère le reproduire autrement. Hering suppose dans la subtance visuelle un processus physiologique à part, occasionné par le processus physiologique qui a donné naissance à la sensation blanche, par conséquent une activité nouvelle, et non l'absence d'activité par suite de fatigue. Du reste dans bien de ces circonstances, l'impression rétinienne primitive a duré trop peu pour que raisonnablement ou puisse parler de fatigue.
A^ous venons de passer en revue les phénomènes observés avec des objets blancs et noirs. Des phénomènes analogues se produisent avec les couleurs, si au lieu du couple blanc et noir, on prend le couple rouge et vert, ou bien le couple jaune et bleu. Un objet à parties rouges et verles étant fixé, acquiert d'abord pour un instant des couleurs plus éclatantes; puis les couleurs pâlissent, une teinte pâle uniforme recouvre le tout. L'image négative d'un carré rouge est verte, et entourée d'une aréole rouge. L'expérience de la figure 90 se « traduit en couleurs » si au lieu de blanc et de noir, on prend du rouge et du vert, ou bien du jaune et du bleu.
Rappelons nous maintenant ce qui est dit à la page 24;ù des quatre couleurs (rouge, jaune, vert et bleu) que Hering dit être simples dans la sensation, alors que dans les autres couleurs, on reconnaîtrait toujours deux des couleurs principales. De même que du blanc on passe au noir (dans notre sensation) par une transition graduelle, de même aussi on passe du rouge au vert et du jaune au bleu par une série non interrompue de teintes intermédiaires. Le passage d'une couleur serait impossible d'une couleur principale à celle d'une des deux autres paires de sensation. De plus, les faits d'images accidentelles négatives et ceux de contraste simultané et successif en font foi, l'excitation d'un endroit rétinien par une lumière donnant une des six sensations principales, induit dans son voisinage la même sensation (disons le même processus physiologique), et à l'endroit excité primitivement la sensation opposée (blanc noir, rouge vert, jaune bleu).
Nous verrons que le phénomène physiologique provoqué dans la rétine est très-probablement un processus chimique.
Les éléments qui précèdent ont mené flering à formuler la théorie suivante. — Il y a dans l'appareil nerveux optique — disons dans les cônes et dans les bâtonnets, quoique cette localisation puisse être tout autre — trois substances photo-chimiques, que la lumière entrahie dans un niouvement chimique, de désassimilation. Ce mouvement de désassimilation d'une substance donne une sensation blanche, celui de la seconde substance donne la sensation rouge, e( celui de la troisiène donne la sensation jaune. Mais ces substances tendant à se reconstituer, les trois espèces de désassimilations provoquent innnédiatement trois processus d'assimilation. L'assimilation de la première substance (blanche-noire) donne la sensation noire, celle de la seconde (rouge-verte) donne la sensation verte, et celle de la troisième (jaune-bleu) donne la sensation bleue. — La désassimilation dans un endroit rétinien appauvrissant cet endroit rétinien, il emprunte la substance usée à la zone rétinienne voisine, qui devient donc le siège de la même désassimilation, (aréole blanche de l'image négative et éclaircissement des parties obscures de l'objet fixé). La substance s'use à l'endroit excité (les parties claires de l'objet pâlissent). Après disparition de l'objet lumineux, la désassimilation cesse à l'endroit rétinien tout à l'heure éclairée, mais l'assimilation y est très-énergique, jus(iu'à réintégration complète (dans l'image négative, les parties claires deviennent noires, les parties rouges deviennent vertes, les jaunes bleues). La désassimilation continue dans l'aréole (celle-ci persistera après cessation de l'éclairage). — Il faut supposer encore que les lumières verte et jaune provoquent dans la rétine l'assimilation; les substances correspondantes s'accumulei'ont dans la rétine, et la rendront plus sensible à l'action des lumières rouge ou jaune.
La théorie de llei'ing rend compte d'un certain nombre de phénomènes visuels d'une manière pins satisfaisante que celle de Joung-flelmhoitz. On lui a fait (les objections sérieuses, surtout à propos de certains faits de dyscliromatopsie (Nicati et Maci';). Il est cependant à remarquer que
OllGANE VISUEL. 247
dans ses traits principaux, elle a un caractère plus physiologique, semble moins artificielle que sa concurrente. Cette dernière du reste est encore la plus répandue, et grâce à ses services rendus à la physiologie des sensations visuelles, elle restera dominante encore pour de longues années.
Irradiation. — Le carré blanc sur fond noir de la figure 91 paraît plus grand que le carré noir sur fond blanc, et néanmoins ils ont même grandeur réelle. Dans bien des circonstances, une surface blanche parait empiéter sur le fond obscur. D'autres fois le noir paraît aggrandi aux dépens du blanc. Une règle tenue devant une lumière paraît échancréc au niveau de la source lumineuse. J. Plateau a supposé que ces phénomènes d'irradiation — c'est le nom qu'on donne aux phénomènes de ce genre — sont également dus à une réaction de la rétine suivant sou étendue. Il est démontré aujourd'hui qu'au moins pour une large part, le phénomène ^'8* ^^•
tient à des cercles de diffusion sur la rétine, c'est-à-dire à un défaut de réfraction dans l'œil, notamment à l'astigmatisme irrégulier du cristallin : une image blanche plus ou moins diffuse, sur fond non éclairé, doit être plus grande que si l'image était nette.
La question mériterait cependant d'être examinée à nouveau, pour voir si à côté des cercles de diffusion, il ne faut pas ndmcllre une réaction des éléments rétiniens voisins de l'image rétinienne. Hering a en effet démontré qu'une telle propagation du processus physiologique dans la rétine a lieu réellement, conformément aux idées de Plateau, lors de la production des images accidentelles.
La loi psycho-physique intervient dans l'explication des phénomènes d'irradiation. Pourquoi, en règle générale, ne voyons-nous pas les bords de l'objet irradiant moins éclairés que le reste de l'objet? C'est que la différence d'éclairage entre le carré blanc de la figure 91 et les cercles de diffusion les plus proches est trop petite pour être appréciée.
Un phénomène d'irradiation devenu célèbre est celui de la « goutte noire ». Si on rapproche l'index et le pouce tenus au devant d'une lumière, on voit, avant qu'ils se touchent, comme une goutte noire comblera la manière d'un pont l'espace très-petit entre les doigts. L'œil les voit réunis sur une grande étendue alors qu'ils ne se touchent qu'à peine : une « goutte noire » les réunit. Ceci est un cas d'irradiation du noir sur le blanc. L'explication est la même que plus haut : les cercles de diffusion étalent sur une grande surface la petite quantité de lumière qui passe entre les deux doigts, au point que notre œil ne la distingue plus.
Lorsqu'un astre passe au devant du soleil, le même phénomène se produit. Lors du passage de YénuH par exemple sur le soleil, il est impossible de déterminer le moment exact où la planète touche en appai'cncc le disque solaire et celui où elle le quitte. La raison principale en est dans les yeux des observateurs, et non dans des imperfections des instruments d'optique.
Quel est l'élément rétinien impressionné par la lumière ?
— En quel point de la rétine le monde pliysi(iiic (des vibi-ations de l'éther)
CHAriTriE V(.
touche-t-il le monde physiologique ? les bâtonnets et dans les cônes que s'opère la transformation des vibrations de l'éther en influx nerveux.
La preuve la plus évidente est tirée de ce fait qu'à l'endroit où la vision est la plus exquise, dans la fovea
Tout nous porte à croire que c'est dans
^^ÊtBSÊBÊlÊ^^^m
Fig. 02. —Schéma des élcmenls icLiniciis nerveux et (Ju pigment rétinien en dehors d(! la macula lulea, (d'après Max Sciiui-tze). — i,i,memliranc limitante interne; /'.n,coii('lic des fihrcs nerveuses; /y, couche ganglionnaire; m, couche moléculaire (interni!); gr. i, couche des grains (on graniiiatione) internes; on. e, couche moléculair'' cxtornc ou inlor-granuionse; r/r. e, cowclio des grains externes; /. e, inemhrane hmilante externe; c. et h, couche des cônes et des bâtonnels; p. r, pigment rétinien (deux c.'liule.s).
ig. 9ô. — Schéma de la siruclure de la rétine dans la fovea cenlralis et dans la zone avoisinantc de la macula lulea (d'après Max Sciiui.tze). — J, memhrane limitante interne; 2, couche des fihres nerveuses; 5, couche ganglionnaire; ■^■, couche moléculaii'o (interne) ; ij, couche des grains internes; 0, couche intcr-granulcuse (ou moléculaire externe) ; 7 et la, couche des gi'ains externes, suhdivisée en deux au niveau de la macula Lulea, par une disposition particulière des fihres des cônes; 8, memhrane limitante externe; 9, couche des cônes et des bâtonnets; 10, couche du pigment rétinien.
cojitralis, il n'y a que des cônes en fiiil; d'éléiiicnls rétiniens. Les fihres
nerveuses sont certainement insensibles à la lumière, car la lumière qui tombe sur la papille du nerf optique (qui ne renferme que des fibi'es) n'est pas perçue (voir plus loin : acuité visuelle et champ visuel; tache aveugle). Et comme les autres couches rétiniennes manquent également dans la fovea centralis, il faut bien que les cônes y soient l'élément sensible à la lumière (photesthésique). Les bâtonnets doivent être sous ce rapport assimilés aux cônes, par la raison que beaucoup d'animaux supérieurs n'ont que des bâtonnets dans toute l'étendue de leur rétine. Du reste, aussi loin qu'on découvre des yeux dans la série animale, on trouve dans la terminaison périphérique du nerf optique des formations qui ressemblent aux cônes ou aux bâtonnets ; et l'élément essentiel dans un organe compliqué, mais variant dans la série, sera le plus constant, — On pourrait être tenté de considérer comme élément rétinien photesthésique les grains du pigment noir qui avec une constance remarquable entoure dans toute la série animale les terminaisons périphériques du nerf optique. Mais le fait que les individus albinos (anomalie dans laquelle l'œil est dépourvu de pigment) y voient assez bien si on empêche la lumière diffuse de pénétrer dans l'oeil (en recouvrant ce dernier d'un écran opaque percé d'une mince ouverture à placer au devant de la pupille), suffit pour faire abandonner cette hypothèse.
Enfin, nous percevons les ombres projetées par les vaisseaux rétiniens, si une lumière pénètre dans l'œil d'avant en arrière. Il faut donc que l'élément photesthésique soit situé dans les couches rétiniennes profondes, puisque les vaisseaux sont dans les couches rétiniennes internes. H. Mueller, en évaluant la grandeur apparente des vaisseaux rétiniens vus entoptiquement et projetés sur un mur situé à une distance connue de son œil, et connaissant d'autre part la grandeur réelle des gros vaisseaux rétiniens, a calculé que le plan dans lequel ces ombres sont perçues coïncide à peu près avec les cônes et avec les bâtonnets. Pour les détails de l'expérience, voir plus loin : vision entoptique. A propos de Vacuité visuelle nous examinerons d'autres faits qui parlent dans le même sens.
Phénomènes intimes qui se passent dans les cônes et dans les bâtonnets sous l'influence de la lumière. — A priori, on peut concevoir de diverses manières le mode d'action de la lumière sur les cônes et sur les bâtonnets. Les vibrations de l'éther pourraient exciter mécaniquement les cônes et les bâtonnets, comme cela paraît être le cas des vibrations sonores dans l'oreille; elles pourraient simplement les échauffer; ou enfin, elles pourraient y provoquer un processus chimique, comme les corps sapides dans les papilles gustatives, processus qui à son tour deviendrait cause d'excitation des fibres nerveuses. Il faut en effet ne pas perdre de vue que dans les cônes le processus physiologique peut être tout différent de celui des fibres nerveuses, lout-à-fait comme ce dernier peut différer de celui qu'il provoque dans les cellules des centres nerveux.
La dernière hypothèse, celle de l'action photo-chiinigue, la plus plausible pour diverses raisons, paraît devoir être admise. En effet, Boll a réellement découvert dans les bâtonnets une substance très-sensible à la lumière. Les rétines des animaux vertébrés qui renferment beaucoup (ou uniquement) de bâtonnets sont Il 52
250 CHAriTRE M.
à l'état frais rouges à leur surface externe, tournée du côté de là clioroïde. Cette face blanchit rapidement sous l'influence de la lumière; nu\is la couleur rouge- — LE ROUGE RÉTINIEN — reparaît bientôt dans l'obscurité. Cette coloration rouge est due à la présence dans les articles externes des (seuls) bâtonnets d'une substance rouge, erylro'psine, rhodopsine (Kuehne) ou pourpre rétinien (qu'on peut isoler), qui blanchit très-vite sous l'influence de la lumière blanche et des divers rayons colorés, à l'exception des rayons jaunes, qui agissent trèspeu sur elle. Il faut donc admettre que la lumière y provoque un changement chimique, qui transforme l'érythropsine en un composé incolore. L'érythropsme détruite se régénère très-vite, aussi longtemps que la rétine est en rapport avec l'épithélium pigmenté. Ce dernier — et par son intermédiaire les vaisseaux choroïdiens — fournit donc les matériaux nécessaires à la régénération de l'érythropsine. La substance rouge se conserve indéfiniment dans la rétine si l'œil énucléé à l'obscurité est placé immédiatement dans une solution d'alun, et également dans l'obscurité. On préparera alors la rétine à la lumière jaune du sodium, pour la raison indiquée plus haut. — Si donc on expose quelque temps devant une fenêtre un lapin ou une grenouille tenue préalablement dans l'obscurité, qu'ensuite on tue l'animal, qu'on isole l'apidement les yeux pour les conserver à l'abri de la lumière dans une solution d'alun, on peut, après des jours, voir l'image de la fenêtre sur la face postérieure de la rétine [un optogramme) : les parties éclairées de la fenêtre sont incolores, le reste rouge. Il faut opérer vite, car la lumière du jour fait bientôt disparaître l'image, en blanchissant toute la rétine (voir Kuehne, diiïérents articles in « Untersuch. aus d. physiol. Laborat. zu Heidelbcrg).
Il ne faudrait pas s'exagérer l'importance de l'érythropsine dans l'acte de la vision, car on y voit encore bien avec une rétine « blanchie » par la lumière; ensuite le rouge rétinien manque dans les cônes, et par conséquent dans toute la fovea centralis. Pour le moment, l'érythropsine nous intéresse en ce qu'elle démontre l'existence, dans la rétine, d'une substance très-sensible à la lumière. Il se peut donc qu'à côté d'elle il y ait dans les cônes et dans les bâtonnets d'autres substances photesthésiques, dont les changements chimiques excitent les fibres nerveuses. Ces substances et leurs produits de décomposition peuvent être tout à fait incolores.
La tliénrio cliimique do l'excitation rctinienne est donc fortement soutenue par la découverte de l'crylliropsinc. — Les réactions chimiques, une fois provoquées, pourront continuer un temps appréciable après disparition de la lumière objective, et donner lieu aux phénomènes des imai^es accidentelles.
Quelques autres phénomènes intimes qui se passent dans la rétine, et qui sont peut être importants au point de vue de la vision.
1" L'es cellules pigmentées (fig. l)2p.r.) de la rétine envoient en grand noml)re des prolongements filiformes entre les cônes et les bâtonnets, jusque tout contre la membrane limitante externe. Kuehne a démontré que chez la grenouille, sous l'influence de la lumière, les cristaux de pigment noir émigrent de la cellule (fig. 04), pénètrent dans les prolongements filiformes jusque près de la limitante, et constituent ainsi des fourreaux pigmentés aux cônes et aux bâloririets. Dans l'obscurité, les cristaux de pigment rentrent dans le corps
OIIGANE VISUEL.
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ecllulairc. Quand donc les cônes et les bâtonnets sont éclairés, ils s'entourent d'un manteau pigmenté, qui absorbera toute lumière pénétrée entre ces cléments : les cônes et les bâtonnets seront mieux isolés pour la lumière.
2» Bniccke a fait observer que la lumière péné- Irce clans un bâtonnet doit le traverser dans toute sa longueur, grâce au fort pouvoir réfringent de ces éléments anatoraiques. En effet, ces rayons sont nu bien parallèles à l'axe du cône ou du bâtonnet, ou Lien ne forment avec cet axe qu'un angle trèsobtus : s'ils touchent la surface du bâtonnet, ce sera sous un angle très-ouvert, plus grand que l'angle limite, et le rayon subissant la réflexion totale, sera renvoyé vers l'intérieur du bâtonnet, dont il ne jjourra sortir qu'à l'extrémité clioroïdienne. Il en résulte que la lumière pénétrée dans un bâtonnet ne pourra arriver dans son voisin. — Dans la choroïde, la lumière est absorbée par' le pigment. Mais chez les animaux à tapis, elle sera renvoyée
une seconde fois vers le même cône ou bâtonnet ^'f ^^^ "j^*^"^ ^''""/•^^ pigmentées de , I,. 1 r ■ T . ■ .la retme de grenouille avec les baton-
ct 1 impressionnera une seconde lois. Le tapis, qui
existe surtout chez les animaux nocturnes et crépusculaires, est en effet une surface réfléchissante, un miroir situé tout contre l'extrémité choroïdienne des cônes et des bâtonnets.
5" Les paillettes des articles externes des cônes et des bâtonnets paraissent jouer un rôle analogue, c'est-à-dire renvoyer la lumière. On signale la longueur démesurée des articles externes des bâtonnets chez les animaux nocturnes (hiboux).
4^0 Rappelons encore dans les articles internes des cônes des oiseaux, les globules graisseux colorés, situés tout contre l'article externe, et occupant à ce niveau toute l'épaisseur du cône. Ces globes sont colorés d'une manière très-intense, les uns en rouge, d'autres en jaune, d'autres en vert. La lumière ne saurait arriver aux articles externes qu'à travers les globes colorés, qui en absorberont certaines longueurs d'onde. Cela semblerait indiquer que les cônes sont affectés plus spécialement à la vision des couleurs. — Les animaux crépusculaires et nocturnes n'ont que des bâtonnets.
nets correspondants, une fois d'une grenouille tenue à l'obscurité et une fois d'une grenouille exposée à la lumière solaire (d'après Kuehne).
Continuité des éléments nerveux dans la rétine. — Les cônes et les bâtonnets étant les éléments impressionnés par la lumière, il s'agirait de pouvoir les relier aux fibres nerveuses de la couche des fibres nerveuses (fig. 92, f. n.). — On a poursuivi ces fibres jusque dans les cellules de la couche ganglionnaire ((/). Les cellules émettent d'autre part des prolongements ramifiés vers la couche moléculaire, mais qu'on n'a pas poursuivis au delà de cette limite. Les fibres des cônes et des bâtonnets (fig. 92) traversent la couche des grains externes, au delà de laquelle elles n'ont pu être poursuivies. On suppose néanmoins la continuité anatomique entre les fibres des cônes et des bâtonnets d'une part, et les prolongements ramifiés des cellules nerveuses d'autre part. Les grains internes seraient des cellules nerveuses bipolaires intercalées sur le trajet des fibrilles nerveuses optiques.
CHAriTRE VI.
