CHAPITRE PREMIER
Distinction par l'œil de deux plages lumineuses voisines.
Le problème que je me suis posé relativement aux exceptions cutanées peut s'énoncer ainsi : étant données deux plages lumineuses voisines dont l’une contient un peu plus de radiations peu réfrangibles, ou un peu moins de radiations très réfrangibles que la voisine, trouver des procédés de distinction de ces deux plages plussensibles que l’examen à l'œil nu. Avant d'aborder ce problème, il faut donc établir nettement la façon dont l'œil nu perçoit ces différences, et surtout la façon dont varie cette perception en fonction des variations de la lumière objective.
$S 1.— Définition physique des notions d'intensité et de couleur.
La lumière est définie au point de vue subjectif quand on se donne sa couleur et son intensité. Mais ces notions, par cela même qu’elles sont subjectives, sont sujettes à caution ; car aucun de nos organes ne nous permet de juger en mesure absolue ; nous ne pouvons par leur moyen que faire des comparaisons. Une impression reçue par un organe ne peut en effet être caractérisée que par comparaison avec une sensation antérieure. Le rôle prépondérant dans tout jugement est donc joué par la mémoire; c’est elle seule qui nous permet d'assigner à une sensation une cause objective. Par son moyen, nous attribuons approximativement à cette
cause objective une quantité, etune qualité. Nous avons notion, en effet, de différences de qualité et de quantité dans la sensation. Nous attribuons en gros les variations d'intensité de sensation à des variations de grandeur de la cause objective. Nous attribuons les variations de qualité à des variations qualitatives de la cause objective. Nous avons la notion de lumière plus ou moins intense, la notion de lumière colorée.
Mais des notions de cette nature reposent essentiellement sur l'état de notre mémoire au moment de l’impression. Elles dépendent aussi de l’état de l’organe impressionné. Or l’expérience quotidienne nous apprend que, pour les phénomènes lumineux, la mémoire diminue d’une manière très rapide dans les quelques. instants qui suivent l'impression, et qu'elle ne nous donne plus au bout de très peu de temps, que des indications extrêmement vagues. Nous ne pouvons dire, en regardant deux fois, à peu d’instants d'intervalle, une plage éclairée, si son éclairement a varié d’une notable fraction de sa valeur. Nous pouvons dire cependant, en général, si une plage est peu éclairée, moyennement éclairée, ou très éclairée. Si au contraire nous voulons.. comparer deux plages voisines de mênre couleur, nous le faisons en général avec une grande sensibilité. Dans ce cas, l'œil allant rapidement d’une plage à l’autre, la mémoire n’a pas le temps de s'émousser entre les deux. sensations.
Pour la couleur, nous avons plus de délicatesse de perception. Dans les cas d’intensités moyennes, les yeux normaux confondent raremênt ensemble, même en les voyant isolées et très lavées de blanc, les sept couleurs qui servent de repères dans le spectre. Mais notre œil est absolument incapable de nous donner des no-
= he
tions précises sur la composition d’une plage éclairée.
L'œil distingue en effet une infinité de sensations colorées. Mais, ainsi que l’a montré Newton, et ainsi que je l’indiquerai plus loin, à chaque sensation définie correspond une infinité de combinaisons des diverses radiations simples. Certes, le peintre peut dire souvent avec quelles matières une couleur a été faite, mais ce sont là des notions expérimentales qui n'ont aucune espèce de rapport avec la composition objective de la lumière émise.
Les notions subjectives doivent donc être tenues en suspicion, en optique comme dans toutes les sciences, -en Optique surtout car la mémoire de l'intensité lumineuse dure très peu. Mais, en optique comme partout, ces notions subjectives vagues ont dirigé les physiciens dans l’étude des phénomènes objectifs, et les ont amenés à en découvrir les lois essentielles, inhérentes à leur nature objective. Ces lois ont permis de définir les phénomènes comme quantités physiques, et d'étudier ainsi la variation de la sensation subjective, quand la cause objective subit des variations bien déterminées. Les sens de l'homme ont permis à son intelligence d'aborder l'étude des phénomènes physiques; c’est à ceux-ci que la physiologie doit maintenant demander des notions exactes sur les sens qui les ont révélés.
I1 est donc nécessaire, avant d’aller plus loin, de préciser physiquement les notions-de couleur et d'intensité, -que l'œil nous donne.
Longtemps, la notion d'intensité est restée purement -comparative, et la notion de couleur purement subjective. C’est seulement quand la théorie des ondulations -est venue régénérer l'optique que l’on a conçu l’inten- -sité lumineuse comme proportionnelle à la force vive
du mouvement lumineux par unité de temps et par unité de surface éclairée. La notion de couleur avait déjà été précisée au siècle dernier, par les travaux de Newton. Il partit de cette notion que la lumière blanche est composée d’une infinité de radiations simples, caractérisées, par leur indice de réfraction, puis il observa que le mélange de ces couleurs simples ne donnait pas de notion absolument nouvelle, mais que la sensation dépendait des intensités relatives des diverses radiations simples. Il résuma ses recherches sur les mélanges de couleurs par son cercle chromatique, dont je parlerai plus loin en détail. Mais les résultats qualitatifs, qu’il obtint ainsi ne donnaient aucun procédé précis pour assigner sur la table des couleurs la position d’une teinte donnée. L'analyse spectrale de cette teinte montrait bien son spectre; elle ne donnait aucun procédé pour comparer les intensités relatives des diverses couleurs et en déduire mathématiquement les sensations dues à leur mélange. Un premier acheminement vers une mesure absolue a été fait ces dernières années par la spectrophotométrie. Dans cette méthode, on compare le spectre de la lumière à étudier à celui d’une source étalon. et on fait des mesures photométriques pour chaque couleur en particulier. Nous verrons plus loin que ce procédé ne comporte pas une construction de table des couleurs, car lorsque les unités de trois couleurs sont données, les autres s’en déduisent forcément. Quant à la recherche du lien entre les unités de l’étalon et celles de la table, c’est là une opération des plus compliquées. Aussi Langley dans son travail intitulé « Energie et vision» manifeste-t-il son étonnementde voir que personne n’a songé à employer une définition plus scientifique. Ce n’est que par la considération de l’énergie ondulatoire,
jointe au principe de la conservation de l'énergie qu'ilest arrivé à une notion nette et à un moyen de mesure. La notion se définit d'elle-même ; le moyen de mesure consiste à absorber par du noir de fumée chacune des radiations composantes de la teinte à définir et à mesurer ensuite la température de celui-ci, soit avec un petit thermomètre, soit avec une pile thermo-électrique, soit avec un bolomètre, dont l'usage a constitué l'originalité des travaux de Langley. L’élévation de température du noir de fumée est proportionnelle à la quantité de chaleur qu’il reçoit. Cette quantité de chaleur, parle principe de la conservation de l'énergie est équivalente à l’énergie du rayon lumineux absorbé par le noir de fumée, car la proportion de lumière diffusée par celui-ci est tout à fait négligeable.
Quand cette opération est faite, aucun doute nereste plus permis sur la position qui doit être assignée à la teinte sur la table des couleurs. J'indiquerai plus loin comment cette place peut être trouvée.
Certes, ces notions précises relatives à l'intensité et à la couleur ne seront pas indispensables pour tous les phénomènes que nous devons étudier. La plupart d’entre eux peuvent être étudiés en se bornant aux indications grossières de la mémoire. Mais j'avais besoin de ces définitions et surtout de celle de l'énergie lumineuse, pour rendre compte des derniers travaux, et pour permettre d'expliquer clairement la raison d’être des résultats que j’ai obtenus.
$ 2. — Sensibilité de la rétine en lumière blanche. — Loi de Fechner.
Avant de commencer cette étude, je veux mettre ma.
méthode à l'abri d’une critique naturelle. Je ne me suis pas servi des résultats si intéressants de MM. Macé de Lépinay et Nicati, parce qu'ils ont abordé un problème qui, tout en ayant trait à la sensibilité de la rétine, est absolument différent de celui que je me pose. MM. Macé de Lépinay et Nicati ont eu pour but d'évaluer les qualités pratiques des lumières, et ils les ont par conséquent comparées entre elles par la valeur qu’elles donnent à l'acuité visuelle et à ce qu’ils ont appelé la clarté. Mais ce sont là des propriétés entièrement différentes de celle qui est relative à la distinction de faibles différences d'intensité entre deux plages voisines. Leurs mesures n'ont pas porté sur ce fait particulier, puisqu'ils ont admis sans démonstration nouvelle Ia loi de Fechner; c’est cette partie de l'étude de la sensibilité rétinienne que je veux reprendre, pour l'appliquer au problème pratique que je me suis posé.
Quand notre œil arrive à distinguer deux plages voisines, c’est que ces dernières présentent une différence, soit comme couleur, soit comme intensité, soit à la fois comme couleur et comme intensité. Il est fort difficile de définir exactement par une idée précise une variation lumineuse dans laquelle l'intensité et la couleur varient simultanément. C’est-ce que je tâcherai de faire dans le paragraphe suivant. Mais avant d'aborder ce sujet nouveau, je veux rappeler les résultats connus, en indi-
quant quelques modifications utiles à y apporter. Les études antérieures ont porté sur les variations d’intensité de la lumière blanche, et les résultats obtenus ont été résumés dans la loi psycho-physique de Fechner, Celle-ci a pour but de définir la sensation en fonction de l'intensité. Le résultat expérimental approximatif sur lequel l’analyse est basée est le suivant : L'œil perçoit
5 = une différence entre deux plages lumineuses, l’intensité seule variant quand le rapport de leur différence d’intensité à l’intensité totale a une valeur à peu près constante. Une observation extrêmement aisée montre que les différences d’intensité seule dans une teinte quelconque suivent la même loi. Donc les conclusions de ce paragraphe seront les mêmes pour toutes les couleurs. Fechner admet que la différence de sensation nécessaire pour amener à distinguer deux plages voisines est une constante quelle que soit l'intensité moyenne des deux plages. Une opération mathématique simple l’amène alors à formuler sa loi sous la forme suivante: La sensation croît en progression arithmétique quand l'excitation croît en progression géométrique, ceci s'écritS—S, — A log I, S mesurant la sensation, I l’intensité, et À et S, étant des constantes qui dépendent de l'œil observateur, et aucunement des conditions physiques du phénomène. | Insuffisance de la loi de Fechner. — C'est là une loi mathématique à laquelle il serait bien étonnant que la sensation visuelle se soumit d'une manière absolue. On ne peut évidemment pas représenter par une formule simple un phénomène aussi complexe qu'une sensation, quand on voit l'impossibilité de le faire pour beaucoup de phénomènes bien plus simples, où les propriétés de la matière inorganique sont seules en jeu. Toutes les fois que les conditions d’un phénomène changent notablement, les constantes des formules qui le représentent élémentairement changent de valeur. Citons seulement les lois de Mariotte et de Gay-Lussac, qui ne sont applicables que lorsque la température et la pression varient dans d’étroites limites, lorsque leurs variations sont négligeables vis-à-vis de celles qui amènent le
changement d'état du corps, c'est-à-dire tant que les relations moléculaires ne sont pas sensiblement changées par la variation des agents physiques.
Or, sous l’action de l'énergie lumineuse, quand elle devient assez grande, les tissus de la rétine et du nerf optique peuvent être partiellement ou totalement détruits, ce qui supprime toute sensation. La variation notable de l’intensité amène dans l'organe une modification certaine, celle-ci doit se traduire par une variation dans la perception lumineuse. Les quantités que Fechner considère comme des constantes doivent donc varier quand l'intensité varie d’une manière notable.
Pour les faibles intensités, la loi est à peu près exacté comme il ressort des observations astronomiques. Les étoiles sont en effet classées par grandeur. Le chiffre de chaque classe est proportionnel à l'impression lumineuse reçue. Les différences d’impressions perçues sont donc proportionnelles aux différences des chiffres des classes. Les mesures astrophotométriques d'Herschel et Steinheil ont montré qu’en appelant I l'intensité lumineuse des étoiles et G leur grandeur, on pouvait mettre G d’une manière satisfaisante sous la forme:
CAO IEC
Cette vérification montre bien que la forme de la loi est à peu près exacte. Mais, de même que la loi de Gay- Lussac est impuissante à rendre compte des dernières décimales d’une mesure exacte faite à une température notablement différente de celle où les constantes ont été mesurées, de mêmelaloi de Fechner ne nous in-
dique pas s’il y a une variation du plus petit rapport d’intensité perceptible, quand l'intensité augmente notablement. Pour en revenir au problème actuel, elle n’est pas suffisante pour affirmer qu’il n’y a pas intérêt
à modifier l'éclairage général quand on veut distinguer le plus nettement possible deux plages dont les intensités sont très voisines, et dans un rapport constant.
Les premières expériences précises à ce sujet ont été faites par Masson au moyen d’un disque rotatif. Soit (Fig. 1) un trait interrompu tracé à l’encre de chine, et passant par le centre du disque. Quand on faittourner le
dJiqure ]
disque, chacun des éléments du trait engendre une couronne mince sombre, en vertu de la persistance des impressions lumineuses sur la rétine. On peut calculer le rapport del'intensité de chacune deces couronnes à celle du fond blanc du disque. En supposantle trait d’un noir absolu, si I est l’intensité du blanc du disque, si rest le rayon moyen d’une couronne et d l'épaisseur du trait,
Sn —
l'intensité de la couronne engendrée par le trait est
I — £ ver É , qui est calculable, représente juste- PA: A 2.
ment le rapport de l’intensitéd’une couronne grise à celle
des couronnes blanches voisines. On peut déterminer
par l'expérience la dernière des couronnes visible dans chaque cas,et en déduire par le calculleplus petit rapport d'intensité perceptible. Masson a trouvé ainsi que pour les éclairages ordinaires employés pour lire ou écrire, par exemple, la plus petite fraction d'intensité perceptible était à peu près constante, et variait suivantles yeux
entre -— et —.
Helmholtz a résumé ainsi ses observations à ce sujet: « Par des jours bien clairs, près d’une fenêtre, j'ai « pu distinguer nettement, en laissant errér le regard « sur le disque, un bord répondant à une différence
: De I 5 2e : “4 G « d'intensité de A3 à j'ai pu voir d’une manière moins
« bien délimitée, un bord répondant à
— et par m 150 ee 2 « ments, un bord correspondant à une différence d’in-
« directe du soleil, il fallait plus de peine et plus d’efforts.
« temps, je ne pouvais distinguer, au milieu de la cham-
« tensité de
. En éclairant le disque par la lumière
« pour reconnaître jusqu’à de différence. En même
I 4 , « bre, que des bords de Pet ; très rarement, et d'une
Ces expériences montrent bien que la sensibilité dif--
« manière indéterminée, celui relatif à ».
férentielle de l'œil passe par un maximum pour des éclairements relativement considérables, mais les résultats de Masson et d’'Helmholtz n’ont pas porté sur les éclairements moins intenses ; ces résultats ne permet-
tent de trouver la véritable forme de la loi de la sensation en fonction de l'excitation qu’au moyen d'hypo-
>: . . Ô Il L thèses sur la forme de la variation du rapport-p qui
n'a été déterminée par aucune expérience ; I représente
l'intensité de l’une des plages, à I l’accroissement de cette intensité quand on passe de cette plage à la voisine.
J'ai repris expérimentalement cette étude, et j’ai cher-
ché à établir deux points : 1° L’exactitude de l'hypothèse
de Fechner, c’est-à-dire la perception de l'addition des sensations, et la constance de la plus petite différence
-de sensation perceptible.
2° La forme de la variation de en mOoncUOnCdeT.
Pour la r'° partie de cette étude, j'ai étudié la part de
chacun des deux yeux dans la perception de l'intensité
lumineuse. Il est universellement admis que, chez les mammifères supérieurs, la décussation des fibres du nerf
-optique issue de la fovea se fait par moitié dans le chias-
ma des nerfs optiques, de sorte que le centre cortical de la vision de chaque hémisphère cérébral reçoit en quantités égales des fibres de chacune des deux foveæ. Nous pouvons donc dire que, pour la vision distincte, chacun des deux yeux contribue à la sensation pour sa part, et
ceci est absolument indépendant de l'usage particulier que nous faisons de chacune de nos circonvolutions occipitales. Pour toutes les fonctions physiologiques au-
tres que;celles des:organesedes sens; il est -en‘eftet prouvé que les hémisphères cérébraux servent inégalement. Peut-être en est-il de même pour la vision, mais
à cause de la demi décussation des fibres des deux foveæ cela est indifférent pour l'étude actuelle. Cette demi décussation nous permet en effet de raisonner sur un
seul centre psycho-optique, pour étudier la part de chaque œil dans la perception de l'intensité. Les indications de chacun des deux centres sont réunies par un mécanisme inconnu, et dans une proportion inconnue ; mais il est rationnel d'admettre que, à un moment déterminé, chacun des deux hémisphères contribue à la sensation pour une fraction déterminée de sa valeur; ceci étant admis, il est légitime de raisonner sur un seul hémisphère.
L'œil est un organe de transformation, qui rend perceptible une certaine fraction de la quantité d'énergie lumineuse par centimètre carré émise par une plage éclairée. La fraction qu'il en utilise est une fonction de cette intensité, dont la détermination est le but de cette étude. Supposons un objet émettant une quantité d’énergie I par centimètre carré. L’œil droit seul utilisera par exemple — de l'intensité par unité de surface et
l'œil gauche seul utilisera SR Il est évident que les deux yeux fonctionnant ensem-
PTS I I : : 2 ble utiliseront I (= + +) ;doncsilessensations s’ajou- :
tent, nous devrons avoir avec les deux yeux une sensa-
tion proportionnelle à ie - +) si elle était propor- \e œ ;
: rl : . ANS tionnelle à — avec l’œil droit seul et à —— avec le gauœ
che seul.
L'expérience directe vérifie ceci qualitativement, malheureusement les mesures sont impossibles, nous devons nous en tenir à l'évaluation subjective. Regardons avec un seul œil une surface blanche uniformément et bien éclairée, et interposons un écran
opaque tenu à bout de bras, de manière à en cacher une partie. De la sorte, l’écran étant assez écarté, on
0 fe
pourra considérer la surface comme divisée en deux plages uniformes, l’une claire et l’autre obscure, la zône pour laquelle l'écran empêche l’utilisation complète de la pupille étant très mince. Elle se confond d’ailleurs avec la zône estompée due à la diffraction. Si à ce moment on ouvre l’autre œil, on perçoit très nettement une très grande différence d'intensité entre la plage vue avec les deux yeux et celle qui est vue avec un seul œil. De nombreux phénomènes subjectifs viennent parfois troubler cette observation. Ils sont dus, enpartie,àce que nous ne tenons pas le même compte des indications de nos deux yeux. Pour ma part, je suis habitué à ne pas tenir compte des indications de mon œil gauche. Quand j'accommode sur un objet, celle des deux images des autres objets que je perçois est celle de mon œil droit. Il me faut un effort intense pour percevoir celle de l'œil gauche, et je n’y arrive pas la plupart du temps. Dans ces conditions, si je cache la moitié du champ à mon œil droit,je vois entre les deux plages un contraste violent, l’une me paraissant très claire et l’autre très sombre. Si au contraire je masque la moitié du champ à l’œil gauche, tout le champ sera perçu par l'œil droit. Mon cerveau étant habitué à ne tenir compte que des indications de cet œil, Ie champ me semblera donc uniformément éclairé. C’est seulement en remuant l’écran d’une manière continue, ce qui met l’œ1l dans des conditions où il n’est pas habitué à se trouver que je perçois le mouvement de son bord, et que je me rends compte alors d’une différence d’éclairement sur la plage uniforme. Cette différence, tout en étant très sensible, est d’ailleurs beaucoup moins vive que dans l’expérience avec l'œil droit.
Outre les phénomènes psychiques, 1l y en a un autre
dû à la différence d’impressionnabilité des deux yeux. J'ai fait des mesures relatives à cette différence au moyen du photomètre Foucault. Ayant établi l'égalité des deux plages par vision binoculaire, je place derrière le photomètre un écran présentant une échancrure pour le nez, et séparant l’une de l’autre les deux plages lumineuses. En plaçant le front et le nez contre la tranche postérieure de cet écran, l’œil gauche seul voit la plage de gauche du photomètre, et l'œil droit seul celle de droite. J'ai obtenu aussi le résultat suivant. La plage de droite ayant un éclairement de 0,3 carcel mètre, celle de gauche me présentait la même sensation pour un éclairement de 1 carcel mètre. Donc, à égalité d’éclairement, mon œil gauche me donne une sensation à peu près trois fois plus faible que mon œil droit. Cette grande différence tient à des conditions spéciales à mes yeux, et n'existe pas en général au même degré.
Ces expériences, quoique la première soit compliquée par des phénomènes que je crois psychiques, et qui me semblent dus à l'habitude, me semblentcependant établir le faitque j'ai énoncé, c'est-à-dire que les sensations dues aux deux yeux s'ajoutent. J’ai complété cette expérience par la suivante: j'ai regardé un disque rotatif à traitinterrompu, et jai noté les dernières couronnes visibles avec les deux yeux simultanément, puis avec chacun des deux séparément. Le mouvement du disque, dû à une petite dynamo, était très rapide et régulier. Le résultat est le suivant. Si avec l’œil droit je vois la couronne ayant pour numéro d'ordre n, et avec le gauche la couronne p, avec les deux yeux, je vois la couronne n +p, quelles que soient les valeurs de n et de p, qui sont variables avec l'éclairage. Les écarts sont toujours
très petits et variables. Ce fait a été vérifié par deux autres observateurs exercés.
Interprétons ce résultat. L'intensité est constante, donc le raisonnement précédent pour l'intensité totale peut se répéter pour sa variation. Nous pouvons dire
que l'œil droit utilise — d'unevariation d’énergieentre (2
CR
Dans le cas de la vision monoculaire, une circonvolu-
deux plages, l'œil gauche = et les deux — +
tion occipitale est exactement dans la même situation vis-à-vis des excitations venues d’un quelconque des deux yeux. Nous pouvons donc dire sans faire d’hypothèse que la perception différentielle aura lieu quand la différence des sensations dues aux deux plages aura pris une valeur identique pour les deux yeux. Si donc sf, 5L:ôl, représentent les variations d’intensité par unité de surface des deux plages éclairées, perceptibles respectivement avec les deux yeux, avec le droit seul, et avec le gauche seul, nous aurons:
MEN A meer FES DER
5 S représente l'accroissement de sensation; avec les
deux yeux nous avons (2) à S — (+ + +) SI.
Il est facile de se rendre compte par la construction même du disque que les variations à [I correspondant à une couronne déterminée sontinversement proportionnelles à la distance de la couronne à l’axe de rotation. La loi sus-énoncée nous montre donc que
+ — = S: donc la relation {2) peut s’écrire:
dE fe aa LE J ss = +) + I I
Or{r) peut'S'échire à SE 72
Or l'intensité de sensation lumineuse estévidemment plus grande avec les deux yeux qu'avec un seul, d'après l'expérience précédente, et nous voyons par l'expérience que l'augmentation de sensation qui amène la perception est la même dans les deux cas. Ces expériences donnent donc un appui sérieux à l'hypothèse de Fechner. On ne peut dire qu'elles en sontune démonstration absolue, car je ne les ai pas étendues à des intensités considérables ; mais depuis les intensités faibles de 1/25 de carcel-mètre où la perception différentielle est très mauvaise, jusqu’à l'éclairage de 1 carcel-mètre, où le maximum de sensibilité est dépassé, les expériences ont été concordantes, et comme, dans ces limites, ja certainement eu, pour les éclairements intenses, 1a même
intensité de sensation, avec un œil qu'avec les deux | pour deséclairementsplusfaibles, les expériencessecontinuent l’une l’autre, et on peut dire que l'hypothèse de Fechner est vérifiée pour toutes les intensités pratiques. Ces expériences ont été faites en même temps que les suivantes, en éclairant le disque au moyen d’une lampe à gaz. II me reste maintenant à rendre compte de la 2° partie des expériences. Le même disque a servi. La lampe à gaz a été étalonnée, et sa valeur constamment vérifiée au moyen d’un photomètre Mascart préalablement étalonné lui-même (1). L’éclairement du disque
(1) L'étalonnage du photomètre Mascart a été fait au moyen de la Carcel étalon du Dépôt des phares. Le photomètre Mascart employé est du grand modèle. La commodité de son emploi me l’a fait préférer aux autres photomètres. Je suis d’ailleurs arrivé, avec cet instrument, à des
FE
était ensuite calculé par la loi de l'inverse du carré des distances. La lampe à gaz valait à très peu près 1 carcel. Les résultats ont été les suivants :
Distance dela lampe Éclairage des disques Couronne perçue ss 1 mètre 1 carcel-mètre 7 1/173 2 1/4 6 1/147 à 1/9 4 5 douteux 1/04 4 1/16 3 4 douteux 1/72 s) 1/25 2 3 douteux 1/44
La répétition des expériences m’a donné le même résultat à plusieurs jours d'intervalle. Traduisant ces résultats par une courbe où les valeurs de I sont les abscisses
et celles de les coordonnées, j'ai obtenu une hyper-
bole exacte à des différences près de l’ordre des erreurs d'expérience. La figure 2 la montre. Je renvoie à la note IT pour voir comment ces expériences sont conformes à celles d'Helmholtz, et comment on peut en déduire la véritable forme dela loi de la sensation. Je veux seulement
indiquer ici que la forme même de la loi de Fechner est inexacte, et que la fonction au moyen de laquelle on peut représenter la sensation en fonction de l'intensité est de la forme:
si ane à
Dans ces expériences, chacune des couronnes à distinguer avait 3 millimètres d'épaisseur, et l'œil observa-
mesures aussi concordantes qu'avec les autres photomètres, grâce à l’adjonction d’un fil de réticule un peu en dehors du point. En amenant ce fil dans une position bien déterminée par rapport à la séparation des deux plages, l’œil est toujours placé dans les mêmes conditions par rapport aux deux PER et les mesures deviennent très précises. (1) J'ai le regret de n’avoir pu encore installer l'appareil nécessaire pour convertir ces mestres en ergs par centimètre carré et par secon-
de. C'est là une lacune que j'espère bientôt combler. ce
teur était toujours placé dans la même position, à 60.
centimètres environ du disque. Dans ces conditions les.
ks Jlemsilé de semble MALE 2 2 ep : “ TE Dub Le ! Cuviron
TJ AS SE
observateurs sont d'accord pour admettre ces phénomènes. Je rappellerai seulement que Charpentier a pu produire une plage assez petite pour ne pouvoir la distinguer, quoiqu'elle fut dix fois plus éclairée que la plage ambiante.
Il ressort de tout cela que la sensibilité différentielle dépend essentiellement de l'éclairage. Mais deux autres causes principales viennent encore la faire varier; la perception dépend en effet de l’état actuel de la portion impressionnée de la rétine, et de l’état des parties voisines. Une portion de la rétine qui vient d’être vivement impressionnée ne présente plus la même sensibilité qu'auparavant ; une plage lumineuse paraîtra d’autant plus lumineuse, l’œil restant fixe, que la plage dont elle est entourée est plus sombre. Le premier phénomène est dû à la fatigue de la rétine et donne lieu aux effets connus sous le nom de contraste successif. Son effet ne peut être atténué qu’en laissant l’œil errer sur la plage lumineuse, ce qui égalise la fatigue sur toute la rétine. Le second est dû principalement à une modification de notre jugement, et donne lieu au contraste simultané.
Pour mesurer la constante de Fechner, il faut donc opérer avec de grandes précautions. Cette mesure, pour pouvoir être pratiquement utile, doit être faite dans les conditions ordinaires de la vision. L’œil doit avoir été soumis pendant longtemps à l'intensité moyenne pour laquelle la mesure est faite ; il ne doit pas avoir été fatigué par une fixation attentive avant la mesure. Pendant toute la mesure, il faut le laisser errer naturellement sur le disque en expérience.
De toute l'étude précédente il ressort que, pour distinguer en lumière blanche de faibles différences d’é-
Lehef st al
clairage,le mieux est de placer l’objet à regarder près d’une fenêtre moyennement éclairée par la lumière des nuées et d’y laisser le regard errer naturellement. Cette seconde condition subsiste même quand la différence des deux plages est produite par une variation dans la couleur soit totalement, soit partiellement. Je le montrerai dans le paragraphe suivant. Quant à la première condition, l’étude de la vision en lumière colorée va montrer qu’elle est sujette à des réserves.
$:3. — Sensibilité en lumière colorée.
Dans tout ce qui va suivre, la définition de l’intensité au moyen de l’énergie vibratoire va jouer un grand rôle, au moins dans l'exposé des faits. Elle permet, en effet, de comparer entre elles les intensités des différentes couleurs, ce que l’œil seul se refuse absolument à faire.
Newton a montré, que les couleurs obtenues par la dispersion de la lumière blanche étaient simples. Plus tard, Fresnel a montré que chacune d’elles était déterminée par sa longueur d’ondulation. La sensation produite par chacune de ces radiations simples est bien définie. La couleur d’une radiation simple dépend de sa longueur d'onde.
Quand il s’agit de lumière complexe, la notion de couleur est plus difficile à préciser. C’est évidemment un certain attribut de la forme de la vibration qui intervient pour nous donner la notion de couleur. Mais l’étude théorique n’a pu donner aucun résultat, et il faut s'en tenir actuellement aux tables des couleurs, dont le principe a été donné par Newton, et qui ne sont qu'une traduction immédiate des faits d'expérience.
Table des couleurs. — L'expérience donne les résultats suivants : 1° Les radiations simples du spectre produisent sur les yeux normaux des sensations bien définies ;
2° Certaines radiations, appelées complémentaires, donnent du blanc en les mélangeant deux à deux en proportions convenables ;
3° Quand la proportion de l’une d’elles augmente ou diminue, l’œil à la notion de blanc teinté de la couleur dominante ; |
4° Quand on mélange en proportions quelconques des couleurs spectrales, l’œil a la notion d’une certaine couleur spectrale, teintant plus ou moins fortement un champ blanchâtre, ce qui définit l’aspect de la plage lumineuse ;
5° Le mélange de couleurs de même aspect a toujours le même aspect, indépendamment de la composition objective des couleurs composantes en fonction des couleurs spectrales;
6° Outre la notion de blanc teinté de couleurs pures, 1 œil a la notion distincte de blanc teinté d’une certaine couleur que nous appelons pourpre. L'analyse spectrale de cette couleur physiologiquement irréductible montre qu'elle est composée de rouge et de violet. On est alors convenu de compléter les tables des couleurs par une ligne consacrée au pourpre, joignant le rouge au violet. La définition même du pourpre montrera bientôt que la ligne relative au pourpre devra toujours être droite et réunir l'extrême rouge à l'extrême violet.
Le but de la table des couleurs est de permettre, par des constructions géométriques simples, de retrouver la sensation que produit un mélange de couleurs objectives simples en proportions connues. Elle indique :
1° la couleur spectrale qui définit la teinte dominante; 2° la fraction d'intensité de cette couleur et celle du blanc dans la teinte finale.
En somme, ces principes peuvent se résumer en ceci: une teinte est entièrement définie au point de vue subjectif, quand on se donne l’énergie totale par unité de surface et de temps, la couleur spectrale dominante, et la saturation.
Je ne veux pas indiquer ici la discussion mathématique des principes sur lesquels est basée la construction des tables de couleurs, dontle type habituellement admis est le cercle chromatique de Newton. Je veux montrer que cette forme de table chromatique doit être abandonnée. Pour la discussion mathématique de la construction, jerenvoie à l'optique physiologique d’Helmholtz ; mais je vais indiquer ses résultats pratiques. La construction, qui a été indiquée par Maxwell, est la suivante: on choisit arbitrairement sur le plan trois points qui représenteront trois couleurs. On choisit une unité d'intensité pour chacune d’elles, et on convient de représenter une couleur résultant du mélange de la quantité « de l’une avec $ de l’autre, par le centre de gravité de « et 8 considérés comme des masses. On définit l'intensité de la couleur résultante comme la somme des intensités des composantes.
En un mot, les couleurs se composent comme des forces parallèles.
Le choix de ces trois couleurs étant fait, on peut, en tenant compte des lois expérimentales du mélange, déterminer toutes les autres en position et en intensité.
Dans le cercle de Newton, les couleurs spectrales sont considérées comme étant toutes à égale distance du blanc. Il est facile de voir que, dans ces conditions, on
prend pour umté d'intensité d’une couleur la quantité de cette couleur contenue dans l’unité d'intensité de blanc, supposé obtenu avec cette couleur et sa complémentaire.
Ceci résulte du fait que, deux couleurs complémentaires étant représentées par des points à égale distance du blanc, leur centre de gravité, qui estle blanc, ne pourra être à égale distance des deux que siles masses des deux points, c'est-à-dire les intensités des couleurs qu’ils représentent, sont égales. Cette définition de l'intensité manque de précision, car le lien qui réunit les définitions de deux intensités est complexe etne représente rien à l'esprit. Il est d’ailleurs à remarquer que, du temps de Newton, la précision dans les idées d'unités était loin d’être aussi grande que maintenant, etque Newton n’a eu qu'une idée, c’est de mettre sous une forme saisissante pour l'œil, les résultats qualitatifs du mélange des couleurs. Mais cette unité n’est pas susceptible d’une mesure commode, ni précise, car elle repose sur une notion subjective. Les études d'optique physiologique montrent fréquemment des faits du même genre; une forme simple d’exposition a amené Newton à une définition peu naturelle de l'intensité. La mesure de l’intensité au moyen de l’œil de chat aconduit Charpentier à considérer implicitement comme unités d'intensité des diverses lumières, desquantités proportionnelles aux intensités relatives qu’elles ont dans le spectre solaire.
Helmholtz a cherché, dans son Optique physiologique, à construire approximativement une table des couleurs, au moyen de la notion d’intensités égales obtenue par la comparaison à l'œil de plages différemment éclairées. Ceci ne peut être qu'un aperçu, etn'est susceptible d’aucune précision.
Mais toute indétermination cesse, si on prend pour unité d'intensité d’une couleur l'énergie, exprimée en ergs (1) par seconde et par centimètre carré de surface, de la plage lumineuse qu’elle éclaire. C’est 1à une définition objective, dépendant de l'essence même des phénomènes, et qui sera compatible avec la construction d’une table de couleurs. Un des principes essentiels de cette construction est en effet que l’intensité d’une couleur résultante est égale à la somme des intensités des composantes. Les quantités d’énergie s'ajoutent évidemment, elles sont indépendantes du mécanisme qui les produit. Leur mesure d’ailleurs est facile, ainsi que je l’ai montré plus haut. En prenant une pareïlle unité d'intensité, il nous est facile de voir qu’une table des couleurs ne suffit pas pour représenter toutce qui se passe par le mélange de deux couleurs. En effet, une pareille table nous permet de dire quelle teinte on obtient en mélangeant dans des proportions données des couleurs données. Mais elle ne représente pas immédiatement ce que devient l’intensité d’une couleur formée par le mélange de deux intensités « et $ de couleurs différentes. La traduction immédiate de la construction
(1) Je rappelle que l’erg est l’unité de travail dans le système C. G. S., aujourd’hui universellement adopté. Les unités fondamentales adoptées sont : le centimètre, la masse: du gramme et la: seconde. D'où le nom.deC.G.S. L'unité de force s'en déduit par la formule qui définit la force est p — mg, où m, la masse unité et g l'unité d'accélération. L'unité d'accélération est celle qui augmenté de 1 centimètre par seconde la vitesse d’un mobile, Orontsait que le poids de la masse du gramme, c’est-à-dire la force qui lui est appliquée en vertu de la pesanteur, augmente chaque seconde sa vitesse de 981 centimètres par seconde, ou 981 unités de vitesse ; donc le poids de la masse du gramme est 081 fois l’unité de force ou dyne. Donc. 981 dynes = 1 gramme et 1 kilo grammètre est égal par conséquent à 981 X 1000 X 100 dyne-centimètres, où 98.100.000 ergs.
est la suivante (fig. 3). Si par un point À on mène une ligne droite, et qu'on prenne de part et d'autre de A
R pe SANS EN B Figure . 5)
deux longueurs / et 7°, aboutissant en R et B, l'énergie « de la couleur À se compose de la somme d'une quantité , d'énergie de l'espèce de R et d’une quantité £ de
l'espèce de B, de façon à ce que (1) sum
La signification de ceci, c’est que, au moyen d’une construction plane, on peut rendre compte de la composition qualitative des couleurs. Pour définir complètement les phénomènes, il faut une notion de plus, celle d'intensité. La géométrie met à notre disposition une dimension de plus. Il est donc probable que, par des conventions convenables, on pourra représenter complètement les lois du mélange des couleurs, en intensité comme en teinte, par une construction dans l’espace. Une première convention admissible est de construire une table des couleurs pour chaque valeur de l'énergie ; de la sorte, en indiquant une table des couleurs déterminée, et un point déterminé sur cette table, si toutes les tables sont construites de la même manière, on aura défini entièrement l'intensité d’une teinte et toutes les manières possibles de l’obtenir. On peut compléter cette convention en admettant, comme toute différence entre les tables, que l'échelle de chacune d’elles soit proportionnelle à la quantité d'énergie pour laquelle elle est faite. De la sorte, étant donné un point sur une table, tout sera déterminé à simple vue. Mais les choses étant ainsi convenues, on peut supposer toutes ces tables semblables superposées parallèlement
À pes l’une à l’autre, de manière à former une figure conique, d’après cette propriété connue qu'une série de figures semblables peut toujours être placée de manière à ce que toutes les figures soient homothétiques.
Tous les points de même teinte seront donc sur une même droite passant par le sommet du cône, et toutes les teintes saturées seront sur sa surface extérieure. Le sommet du cône représente le noir absolu.
Toutes les teintes ayant même couleur dominante seront dans un même plan passant par la ligne du blanc et la ligne qui représente la teinte dominante quand elle est saturée. Il est facile de se rendre compte qu’avec ce mode de représentation, on peut considérer la ligne qui joint le sommet du cône, point du noir absolu, à un point de l’espace, comme représentant en intensité et en couleur, par sa grandeur et sa direction, l’éclairement indiqué par ce point. On obtiendra l’éclairement dû à la superposition de deux teintes représentées par deux points, en composant les rayons vecteurs de ces points, comme des vitesses ou des forces. La démonstration de cette propriété est faite dans la note II.
Définition des diverses espèces de sensibilités différentielles. — Ces préliminaires étaient nécessaires pour me permettre de définir nettement les divers genres de sensibilité différentielle de l'œil, et de montrer que toutes ces sensibilités sont déterminées, pour une teinte déterminée, quand on suppose connues quatre d’entre elles soumises à certaines conditions. L'établissement de cette proposition exigeant l'emploi des mathématiques, je vais énoncer ici simplement le résultat, rejetant dans la note III le calcul, pour ceux qu'il pourra intéresser.
La représentation géométrique précédente est telle
ne que, si un point de l’espace est donné, la sensation qu’il représente est définie complètement ; son mode de construction montre qu'elle donne le moyen, étant donnée la composition physique d’une lumière, de trouver le point de l’espace auquel elle correspond. Cette table définit donc complètement la sensation en fonction de la composition de la lumière.
Pour le problème que je me propose, il faut chercher quelle est la sensibilité de l'œil pour une certaine variation de teinte et d'intensité entre les lumières de deux plages voisines. L'examen de la table construite comme je l’ai indiqué montre bien que la différence entre deux plages peut varier d’une infinité de manières tout autour du point représentatif de la teinte principale. En effet, la composition de la lumière objective sur les deux plages est complètement définie, si on se donne les points représentatifs de ces deux plages. La position relative de ces deux points peut varier dans Fespace d’une infinité de manières tout autour du point représentatif de la teinte principale. Il est évident que la plus petite différence perceptible par l'œil entre deux plages, dépend essentiellement de la nature de cette différence. I1 doit y avoir autant de sensibilités différentes que de modes de variation de la teinte. L’œ1l ne doit pas percevoir de la même manière une variation de l'énergie totale d’une teinte, ou une variation dans une seule de ses couleurs composantes, l'énergie variant, ou une variation dans une de ses couleurs, l’énergie totale restant constante. Si un certain point de l’espace représente optiquement, comme couleur et intensité, une plage lumineuse, il y aura dans chaque direction un point tel que, s’il représente une plage vVOIsine, la différence sera perçue par l'œil.
Il est facile de voir par la note III, que le lieu de ces points est un ellipsoïde, ayant pour centre le point représentatif de la teinte principale,et que cet ellipsoïdeest entièrement déterminé si on suppose connue la loi de Fechner relative à la teinte dans laquelle on opère, et la sensibilité de l'œil pour des variations de teinte, à énergie constante. Celle-ci étant représentée par une ellipse, intersection de l’ellipsoïide précédent par le plan d'énergie constante passant par le point représentatif de la teinte, on voit que cette ellipse sera entièrement déterminée, si on se donne les sensibilités dans les trois directions des trois couleurs principales, au moyen desquelles la table des couleurs a été dessinée.
Pour pouvoir discuter d’une manière complète toutes les questions relatives à la sensibilité de l'œil, il faudrait connaître en tous les points, c'est-à-dire pour toutes les teintes, les ellipsoïdes de sensibilité, dont je viens d'indiquer le mode de construction. C’est là une étude qui exigerait de longues et pénibles recherches, mais qui, dans le cas actuel, peut-être tournée en faisant seulement appel à des notions plus simples, empruntées à l'étude des manifestations de la fatigue de la rétine. J'ai tenu cependant à indiquer en quelques mots la méthode générale, parce qu'elle sera peut-être, dans quelques cas, susceptible d'applications, et parce queson principe essentiel, c’est-à-dire la représentation géométrique des teintes au moyen de segments dirigés, me permettra de montrer nettement l'utilité qu'il y'a à laisser l’œ1l errer librement sur l’objet observé, quand on veut y distinguer des détails délicats.
D'ailleurs, ces considérations générales m'ont semblé indispensables pour poser nettement le problème de la distinction des plages en lumière colorée, et montrer
TE la nécessité, toutes les fois qu'on aura à traiter un problème de ce genre, d'analyser avec soin la différence dés lumières.
Je vais maintenant étudier les phénomènes de fatigue et en déduire quelques lois générales relatives à la sensibilité de l'œil.
S3. — Fatigue de l'œil. L'œil considéré comme machine.
Résumé des phénomènes de fatigue. — Dans le paragraphe précédent je n’ai pas encore tenu compte de la fatigue de l'œil, j'ai supposé une rétine idéale, dont les perceptions dépendent uniquement du phénomène objectif qui l'impressionne. Ceci n’est pas conforme à la réalité, car la sensation éprouvée pour une excitation actuelle donnée par une rétine donnée, dépend, entre autres choses, de la série d’excitations qu’elle a reçues avant l'excitation actuelle. Toute excitation produit en effet une certaine fatigue de l’organe sur lequel elle agit, c'est-à-dire une sensibilité moins grande aux excitations ultérieures. Tout le monde sait que, par une fixation prolongée d’un même objet, la vision devient de moins en moins nette, et cela d'autant plus rapidement que l’éner- gie lumineuse est plus grande. De 1à l’habitude inconsciente de promener constamment le regard sur les divers objets, pour répartir uniformément la fatigue, et conserver ainsi la perception des différences d'intensité. Sans cela, la fatigue croissant avec l'intensité lumineuse, la diminution de sensation due à la fatigue arrive rapidement à compenser l'augmentation d’excitation due à la plus grande intensité.
Les effets de la fatigue sont faciles à mettre en évidence. Quand on regarde fixement un champ lumineux
blanc intense, on voit baisser l'intensité du champ, qui devient plus gris. Ceci exige une observation attentive. Mais si on place un disque noir sur le champ blanc, et qu'après quelques instants on le retire vivement, on voit très nettement que les parties qui étaient sous le disque noir, et qui n’ont pas fatigué les parties correspondantes de la rétine, paraissent bien plus intenses que les voisines.
En lumière blanche, la fatigue se traduit par une diminution de l'intensité de la sensation. Que se passe-t-il en lumière colorée ? Les phénomènes qu’on y observe peuvent se résumer ainsi: quand une couleur impressionne un point de la rétine, elle fatigue celui-ci pour sa propre perception, en lui laissant à peu près toute sa sensibilité pour la couleur complémentaire. La sensibilité pour les autres couleurs est modifiée aussi. Tout se passe comme si, à la couleur active, venait s’ajouter une certaine quantité de la couleur complémentaire de celle qui a produit la fatigue, et sil’intensité générale baissait.
Ces conclusions sonttirées de l’étude des images accidentelles sur fond clair, que je n’ai pas l'intention de reprendre ici, car elle est traitée dans l’optique physiologique d’'Helmholtz, paragraphe 23 et paragraphe 24-I.
La théorie qui explique au moyen de la fatigue tous les phénomènes de ce genre est due à Fechner. Celuici a conclu son explication de celle de Young et Helmholtz sur les sensations de couleur. Mais il n'y a pas lieu de se prononcer en faveur d’une théorie quelconque de la vision des couleurs, pour pouvoir affirmer que ces phénomènes sont dûs à la fatigue. Personne, en effet, ne met en doute qu’une excitation lumineuse intense ne détruise complètement l'organe de la vision.
Il n’y a qu'à rappeler l'exemple de Ritter rapporté par Helmholtz. Puisqu’une’'action lumineuse poussée à l’extrème détruit la rétine d’une manière complète, on doit admettre que toute action lumineuse est accompagnée d'une destruction partielle de la rétine. Ce phénomène est accompagné évidemment d’une excitabilité moindre pour la lumière, de là la production desimages accidentelles sur fond clair.
Des expériences très simples permettent de montrer que l’abaissement d'intensité par la fatigue et l’abaissement de la saturation sont très loin d’être négligeables. Pour la lumière blanche, l'expérience du disque noir sur fond blanc est démonstrative ; on peut répéter cette expérience en gardant le fond blanc et remplaçant le disque noir par un disque coloré. Maïs ceci peutse faire bien plus simplement par un beau jour. Il suffit de placer son doigt à une trentaine de centimètres de l’œil, en le faisant détacher sur le ciel clair, et de le regarder fixement. Le doigtse détache en sombre sur le ciel. Au bout de quelques secondes on aperçoit le doigt entouré d’une auréole lumineuse qui suit son contour ; si on le retire, on voit très nettement la forme du doigt se détacher en beaucoup plus clair sur le bleu du ciel. La tache claire qui en résulte persiste parfois plusieurs secondes, et se transporte sur le ciel quand on remue l'œil, ce qui prouve bien qu’elle est due à une fatigue persistante des parties voisines de la rétine. Non seulement, dans la partie non fatiguée de la rétine, la sensation est beaucoup plus énergique, mais la notion de couleur y est beaucoup plus nette. On voit très bien, par comparaison, que le bleu qui colore la lumière du ciel est perçu beaucoup moins bien par les parties fatiguées de la rétine que par celles qui ne le sont pas. La teinte des par-
ties du ciel qui se peignent sur les parties fatiguées de la rétine, semble tout à fait grise par comparaison. Le bleu semble y réapparaître peu à peu à mesure que la fatigue vient émousser la sensation de la partie de la rétine que le doigt avait ménagée, ceci est un effet de contraste simultané.
L'auréole, qui semble entourer le doigt au bout de quelques secondes, est due aux petits mouvements inévitables du doigt et de l’œil.
Tels sont les résultats immédiats que donne l’expérience au sujet des phénomènes dûs à la fatigue de la rétine. Je vais chercher maintenant à en tirer des conclusions relatives à la perception des différences d’éclairement, en ne m'appuyant que sur des hypothèses aussi simples que possible, et en les vérifiant toujours par leurs résultats.
Raïson des petits mouvements instinctifs de l'œil. — La première question à résoudre est la suivante : quand il s'agit de voir le mieux possible de petites différences entre deux plages, dûes à des variations simultanées de couleur dominante et d'intensité, doit-on s'appliquer à fixer l’œ1il, ou faut-il le laisser errer librement, ainsi que l'expérience quotidienne nous apprend à le faire pour voir le mieux possible de faibles différences d'intensité en lumière blanche ?
Je vais me placer dans un cas simple, et je montrerai plus loin que ce cas simple est celui dans lequel l’œil est toujours placé quand il regarde une eruption cutanée, soit à l'œil nu, soit par un des procédés que j'indiquerai plus loin.
Je discuterai la question au moyen de la table conique des couleurs, dont j’aiindiqué ci-dessus les propriétés. Traduisons sur cette table (fig. 4) la variation que
SR ie l'œil fait subir à une lumière représentée par le segment N À, N étant le point représentant le noir absolu. Le premier effet de la fatigue est de faire baisser l'intensité, ce qui se représente par un raccourcissement du segment N À, sa direction restant constante. Donc le point À viendra en « par exemple. Puis la teinte est modifiée par l’addition d'une petite quantité de la couleur com-
plémentaire de la dominante. Soit N C Ia direction de cette couleur complémentaire, il faudra, pour avoir la teinte finale perçue par l'œil, porter sur la parallèle à N C menée par «une petite longueur, « À’,par exemple. L'interprétation des phénomènes de fatigue tels que l'expérience nous les indique est donc la suivante: une teinte objective représentée par N A est transformée par
la fatigue en une autre subjective représentée par N À’, en admettant, ce que j'ai indiqué plus haut et démontré en note, que les segments représentatifs des teintes se composent comme des vitesses.
Ce qui vient d’être dit montre que les constructions relatives à une teinte N À se passent toutes dans le plan À N B,NB étant la ligne suivant laquelle sont portées toutes les sensations blanches. Le cas simple que je vais examiner sera celui où toutes les constructions relatives aux deux teintes dont il faut percevoir la différence se feront dans le même plan, c’est-à-dire le cas où la teinte dominante sera la même pour les deux plages.
Soit alors N À, le segment représentant la teinte de la deuxième plage ; pour simplifier l'exposé, nous admettrons que la teinte À, est celle d'une petite plage entourée complètement par une large plage de la teinte A. Une analyse plus complète montre que le raisonnement s'applique aussi quelles que soient les surfaces des plages, mais 1l est un peu moins simple.
Nous venons de voir ia transformation que la fatigue fait subir à A. Si nous regardons de la même manière la plage A, sans bouger l'œil, le point À, se transformera en À,', et au lieu de la différence de teinte objective À À,, nous aurons à percevoir la différence subjective À À,. N'y a-t-il aucun moyen d'augmenter cette différence subjective à percevoir ? Supposons que nous donnions à l'œil un petit mouvement. Alors la plage A,, supposée petite, vient se peindre sur une portion de la rétine fatiguée par A, donc 4 doit baisser plus, puisque. la fatigue due à A est plus grande que celle qui serait due à À, pendant le même temps. Donc le vecteur « « est augmenté, il devient « &”, car la variation d'intensité se représente toujours suivant la ligne A, N.
RNCS De même il faut, pour tenir compte de la teinte com- “plémentaire de fatigue, porter à partir du point &”, non plus «”-A”, parallèle à NC,, mais «” A”, parallèle à NC; or nous devons admettre que les longueurs de ces deux vecteurs représentent sensiblement la même quantité d'énergie, puisque les teintes À et À, sont très voisines ; donc l'extrémité des segments &”’ A", «’ A,” sont dans un même plan d'énergie constante. Mais, dès que l’œil a séjourné un instant dans cette position, la fatigue se produit comme si la teinte À, avait seule agi, et le point A," tend à revenir vers AÀ,'.I1 faut donc, pour que la différence subjective à percevoir reste égale à À’, A,”, donner à l'œil un mouvement continu, de manière à répattir uniformément la fatigue sur la rétine tout entière. Il semble naturel de continuer ce raisonnement en comparant le vecteur A’, A,” au vecteur À À,, mais cecine -serait plus légitime. En effet, nous ne connaissons aucunement la valeur des variations complexes de ce vecteur, en grandeur et en direction; donc, même en connaissant les ellipsoïdes de sensibilité en A et A’, nous ne pourrions pas comparer la sensibilité de la rétine pour A’, À,” à ce qu’elle serait par À A,. D'ailleurs la sensibilité à A’, A,” dépend non seulement de la valeur de ce vecteur et de sa direction, mais aussi des teintes objectives initiales au moyen desquelles l’œil est arrivé à percevoir cette différence subjective. Si nous prenons en effet une intensité moyenne, et si nous la considérons comme subjective, elle correspond: 1° à une intensité moyenne objective supérieure à la première ; 2° à une intensité extrêmement grande, qui amènerait à cette perception par une véritable destruction partielle de la rétine.
Mais, dans le cas qui nous occupe, les points À A, étant
22 ques bien déterminés, la sensibilité aux teintes subjectives À';, As, l’est aussi; nous pouvons donc admettre la comparaison des vecteurs À’, À,', et À’ A,”. Or il est facile de voir que l’ellipse de sensibilité rétinienne a une forme semblable à la forme E E’, car, ainsi que je l’ai démontré en note, sa tangente en E’ est horizontale, et sa tangente en E est parallèle à N A’. Sur l'arc E E? la tangente est comprise entre ces deux directions. D'après ce qui précède, les petits mouvements de l'œil transforment la différence A’, A,', apercevoir en A’ Aÿ/de Ja façon suivante ; A,', s’abaisse d’abord d’une certaine quantité suivant À, A,”, sensiblement parallèle à A°N, puisque toutes les directions N À, N A,, sont infiniment voisines, puis il se porte à gauche suivant la direction d'énergie constante. Sile point À’, est voisin de l’ellipse de sensibilité, ét à l’intérieur, À, À,', ne sera pas perçu. Remplaçons l’ellipse par sa tangente au point le plus voisin de A,’ cette tangente aura une direction comprise entre À,’ A,”,et À,” A,”,et la seule inspection de la figure 5 montre que chacune des deux composantes du mouvement de À,', ne peut que tendre à lui faire traverser la tangente à l’ellipse de sensibilité, donc à rendre perceptible la différence de teintes.
Les petits mouvements de l'œil sont donc favorables à une bonne perception des petites différences d’éclairement, aussi se produisent-ils par action réflexe. Il est nécessaire de faire un effort de volonté pour les empêcher.
La construction précédente permet de se représenter la transformation amenée dans les différences à percevoir par le fonctionnement de l’œil. Nous pouvons dire: si deux plages éclairées différemment mettent à la disposition de notre œil deux quantités d'énergie, dont les
différences en qualité et en quantité sont représentées par la grandeur et la direction du segment A A,, le fonctionnement de l’œil est tel qu’il transforme cette différence d'énergie vibratoire en une autre, d'autre nature, puisqu'elle est de cette nature inconnue qui est trans-
mise par le nerf optique, et telle que A,’ A,” représente la différence d'énergie objective qui impressionnerait l’œil comme le fait À A,, si on pouvait supprimer toutes les pertes que le mécanisme de la sensation fait subir à la différence d'énergie disponible.
Si notre organisme était susceptible de doser ses sensations, on pourrait connaître les lois de variation de la teinte avec la fatigue, et connaître ainsi la loi suivant laquelle le vecteur A,' A,” varie en fonction du vecteur AA. On connaîtrait alors, dans chaque cas, le rendement de l’œil considéré comme machine à percevoir des différences d’éclairement. Dans l'ignorance où nous sommes de ce fait, le mieux est de tâcher de se rendre compte des plus élémentaires parmi les propriétés de l'œil, en appliquant à cette transformation inconnue d'énergie les lois primordiales que suivent toutes les transformations étudiées dans les sciences physiques et chimiques.
Rendement de l'œil. Essai d'interprétation physiologique. — Traitons donc l’œil de tous points comme une machine. Cherchons, en analysant les phénomènes, à savoir sous quelle forme est perdue l'énergie qui ne sert pas à la perception. Une partie est transformée par absorption en des vibrations calorifiques à période plus longue. Une autre est diffusée dans toutes les directions, et échauffe, d’une façon négligeable il est vrai, les milieux de l’œil, dans lesquels elle est absorbée. Enfin une troisième partie subit cette transformation incon-
nue en ce que nous pouvons appeler énergie sensible, et donne lieu à la perception. Cette dernière transformation se produit sûrement avec une perte, comme toutes les transformations d'énergie. L’absorption calorifique et cette dernière partie d'énergie contribuent probablement ensemble aux phénomènes de fatigue. Le résultat final est donc triple: 1° chaleur inutilisée et non nuisible; 2° fatigue nuisible ; 3° perception. L’œil fonctionne donc avec un certain coefficient de rendement, qui est le rapport de la quantité d'énergie utilisée à la quantité totale d'énergie qui a frappé la rétine. L'existence de ce coefficient de rendement estévidente à priori, il n’y a aucun exemple de machine, même animale, soustraite à cette loi. Le muscle qui se contracte produit de la chaleur, superflue pour le travail à exé- -cuter ; les glandes qui fonctionnent font de même; le travail cérébral élève la température du corps. L’énergie électrique ne peut être utilisée sans échauffer inutilement des conducteurs. La transformation du travail par une machine quelconque ne peut se faire sans qu’il y ait frottement des pièces articulées. De 1à tous les effets nuisibles, échauffement électrisation, usure, écrouissage.
Nous avons vu plus haut, en rappelant l'exemple bien connu de Ritter, que l’œil s’use par le fonctionnement, et que cette usure donne lieu aux phénomènes d'images accidentelles négatives. Nous voyons donc que, parmi toutes les causes de mauvais rendement des machines, il y en a deux au moins qui se retrouvent dans le fonctionnement de l'œil, l'échauffement et l’usure.
Mais l'œil, comme tous les organes, est soumis à une évolution continuelle, pour laquelle il faut des matériaux, qu'il emprunte au sang. Nous devons donc faire
Ales entrer enligne de compte cette régénération de l'organe au moyen d'énergie potentielle d’origine chimique, amenée aux éléments rétiniens par le sang artériel. C’est à ce dernier phénomène qu'est due la possibilité d’une sensation permanente. S'il n’y avait pas équilibre constant entre la destruction de la rétine par la lumière et sa reconstitution, toute impression lumineuse s’affaiblirait avec le temps au-delà de toute limite. L'expérience quotidienne montre qu’il n’en est rien, et que, pour les éclairages qui ne provoquent pas par un réflexe irrésistible la fermeture des paupières, la sensation tend vers une limite fixe.
Ceci est prouvé avec la dernière évidence par l’observation des images accidentelles. Si on fait l’expérience du disque noir sur fond blanc, que j'ai décrite plus haut, il est facile de voir que le contraste atteint un‘ maximum pour quelques secondes de contemplation, et qu'une contemplation plus prolongée n’augmente plus l'effet. Si, au contraire, la lumière est très intense, l'équilibre de la rétine ne peut être atteint, et l’effet de contraste augmentera indéfiniment, jusqu’à destruction complète des parties excitées; c’est-à-dire que le contraste final aura lieu entre le noir absolu et la lumière excitante.
Cette expérience est facile à faire au moyen de l'image accidentelle du soleil. Je-l'ai développée dans mon œil en me servant d’un obturateur rapide de photographie. Pour une impression d’une faible fraction environ, l'image accidentelle proje-
de seconde tée sur papier blanc me donnait une sensation de gris. qui disparaissait au bout de quelques secondes. En augmentant la pose, l’image devenait de plus en plus sombre. Enfin, j'ai fait l'expérience avec une pose de
quatre secondes, et j'ai obtenu un vrai scotome du champ visuel; la tache a pâli peu à peu, mais j'en avais encore des traces visibles douze heures après l’expérience. Cette expérience, que j'ai faite d’ailleurs en vue d’une autre étude, ne doit pas être répétée souvent, car la fatigue qui en résulte pour l’œil et pour le système nerveux dure plusieurs jours.
Mais la quantité de sang mise à la disposition de la rétine pour sa reconstitution ne peut varier que dans des limites très restreintes par vaso-dilatation. La composition du sang peut être considérée comme fixe. Il doit donc y avoir dans l’œ1il une disposition permettant à la rétine de résister d’une manière réflexe à l’action destructrice d’une lumière intense, avec les matériaux dont elle dispose.
Rôle de l'iris et du pigment rétinien. — Aucun physiologiste n’a je crois, encore attiré l’attention sur les conséquences de ces réflexes de défense.
Examinons d’abord les phénomènes qui peuvent s’interpréter dans ce sens.
Quand l'intensité de la lumière augmente, l'iris se contracte, et diminue ainsi la quantité de lumière par unité de surface de l’image rétinienne. Le fonctionnement de l'iris peut se faire de deux façons, soit sous l’action du système nerveux central, soit sous l’action de centres secondaires situés dans l'œil même. Ce dernier fait est prouvé par plusieurs observations : un œil d'anguille ou de grenouille détaché du corps réagit encore à la lumière. Les mydriatiques et myotiques agissent de même sur l'œil séparé du corps. Il y a donc pour les mouvements de l'iris, outre les centres réflexes du système nerveux central, des centres périphériques. 1 est actuellement impossible de les désigner au mi-
lieu du plexus nerveux compliqué de l'œil, mais une pareille action est bien probable étant donnée la richesse du système ganglionnaire de cet organe.
Un phénomène observé par trois savants éminents, Boll, Kühne et Ranvier, semble aussipouvoir s'interpréter dans ce sens. C’est la migration du pigment rétinien sous l'influence de la lumière. Le pigment, sous l’action de la lumière, se glisse entre les cônes et bâtonnets, en produisant chez chacun d’eux un étranglement. Les ouvrages classiques contiennent des figures qui montrent le phénomène. Ce pigment est noir, et absorbe par conséquent l'énergie lumineuse. Donc, à mesure que la constriction pupillaire et la migration augmentent, la fraction d'énergie lumineuse utilisée pour l'impression diminue. De la sorte, la destruction des éléments rétiniens est diminuée, et on conçoit que la rétine, ayant à sa disposition un sang déterminé, puisse, grâce à ce phénomène, donner une sensation fixe pour une lumière bien plus intense que celle qui, sans cette action réflexe, lui permettrait d'atteindre un état d'équilibre.
Les phénomènes se succèdent dans l’ordre suivant: usure de la rétine par l’excitant lumière; consommation de certains principes empruntés au sang ; constriction pupillaire et migration du pigment, qui permettent un équilibre entre l’usure de la rétine, et sa reconstitution. Je crois avancer une opinion admissible en disant que peut-être les phénomènes réflexes sont des conséquences de l’altération sanguine, le sang, appauvri par la consommation des cônes et bâtonnets, excitant des ganglions rétiniens, de manière à produire comme réflexe de défense la constriction pupillaire et la migration du pigment rétinien. Des actions de cette nature
sont admises pour la vaso-constriction, et il me semble ; 7
rationnel d'étendre à l’œil, qui possède un système ganglionnaire important, cette manière de voir admise pour les vaisseaux, dans la paroi desquels aucune observation n’a montré des cellules nerveuses.
De plus, la fraction d'intensité utilisée agit sur des cellules modifiées par la fatigue.
Cela étant admis, il est évident par ce seul fait, que la loi de la sensibilité rétinienne doit être analogue à celle de Fechner ; il n’y a donc pas besoin, pour justifier celle-ci, de dire avec son auteur qu’elle doit être d’essence psychologique. Le fonctionnement même de la rétine montre qu'une différence d'énergie par unité de surface entre deux plages sera toujours diminuée par deux causes: constriction pupillaire et absorption par le pigment interposé entre les éléments photesthésiques. Elle sera d'autant plus diminuée que l’éclairement général sera plus intense. De plus elle agira sur des cellules fatiguées. La fonction la plus simple par laquelle on puisse représenter cette absorption est cer J'ai montré en note qu’en admettant pour la fraction utilisée d’une différence d'intensité I une expression de cette forme, on trouvait une loi susceptible de cadrer avec tous les détails de l'expérience.
Bien d’autres phénomènes peuvent entrer en jeu, soit dans la rétine, soit dans le trajet des fibres nerveuses, soit dans les centres corticaux, mais ce que nous pouvons avancer, c’est que la loi du rendement de l’œ:il, considéré comme machine différentielle, n’en sera pas moins de la forme précédente. Cette théorie et l'expérience sont donc en accord satisfaisant. L'étude histologique de l’œil etsa réaction vis-à-vis de l’excitant lumière établie par les faits suffisent pour expliquer tous les phéno- -mènes. On peut donc concevoir le mode de sensibilité
différentielle de l’œil comme une conséquence immédiate de la fatigue que lui fait éprouver la lumière, et des dispositions anatomiques qui lui permettent de la supporter. Nous en arrivons à conclure que la sensibilité différentielle, à énergie totale égale, doit être d'autant moins bonne que la lumière générale est plus fatigante.
Le raisonnement précédent s'applique quelles que soient la teinte initiale, et sa variation ; il montre donc que la loi de la sensibilité doit être analogue quelle que soit la teinte, et quelle que soit sa variation. Les constantes À Bet C varieront suivant la teinte, et suivant la variation à I de cette teinte. Mais tout sera déterminé si on se donne la teinte, son intensité, c’est-à-dire le point du cône des couleurs qui représente l’éclairement principal, et la direction suivant laquelle est porté il. On doit donc, dans ces conditions, trouver des lois de sensibilité différentielle analogues à celle de Fechner, quelle que soit la direction de variation de teinte adoptée pour les deux plages à distinguer.
J'ai répété à ce sujet des expériences calquées sur celles faites par Helmholtz, avec le disque à trait noir interrompu. J'ai opéré avec des disques à trait bleu, jaune, rouge, noir, et avec un disque portant un secteur continu rouge pour laver le tout de rouge, et un trait interrompu rouge. Dans ces conditions, j'ai trouvé que la sensibilité passait toujours par un maximum, et que l’intensité relative à ce maximum était à peu près analogue pour le bleu et le noir, plus faible pour le jaune, plus faible encore pour le rouge ; mais tous ces maxima sont voisins. Donc les lois de variation de la sensibilité différentielle avec l’intensité sont de même forme pour ces variations de lumière extrêmement différentes ; les intensités desensibilité maxima pour la distinction d’une
plage pigmentée sur fond blanc augmentent avec la réfrangibilité de la teinte dominante du pigment.
Si deux plages lumineuses peu différentes sont telles qu'un certain nombre de radiations ne subissent pas de variation en allant de l’une à l’autre, nous pouvons donner à ces radiations le nom de parasites, car elles n’apportent pas à l'œil d’élément de différentiation. Ces radiations parasites jouent, pour la perception de la différence d’intensité, un rôle nuisible. Leur rôle doit être interprété un peu différemment dans les diverses théories de la perception des couleurs. Admettons, avec Young et Helmholtz, la séparation des éléments anatomiques destinés à percevoir les diverses couleurs; nous devons admettre que cette séparation n’est pas absolue, et que toutes les radiations impressionnent tous les éléments, mais plus ou moins bien. D'après ce qui précède, la sensibilité sera diminuée : 1° par la fatigue dûe à l’action de la lumière parasite sur les éléments sensibles à la lumière utile ; 2° par l'appauvrissement du sang usé par les éléments sensibles à la lumière parasite.
Si l'hypothèse de Young n’est pas exacte, ces deux causes n'en existent pas moins; la première aura seulement un effet plus sensible encore.
Le rôle d’une lumière parasite est donc analogue au rôle que joue la quantité de lumière commune à deux plages de même couleur et d’intensités différentes. Toutes deux diminuent le rendement de l'œil, suivant une loi voisine de celle de Fechner. La seule différence, c'est que les teintes parasites sont moins nuisibles que si elles étaient de la couleur utile, car, si elles agissent autant sur les réflexes de défense, elles fatiguent moins les éléments sensibles à la lumière utile. Je remets au chapitre suivant l'étude des procédés qui peuvent être
PE — employés pour éliminer la lumière parasite dans le cas des éruptions cutanées ; l'étude physiologique qui me reste à faire maintenant, c’est celle du rendement de l'œil pour les diverses lumières qui peuvent l’impressionner. Rendement et fatigue sont en effet intimement liés l’un à l’autre, et l’effet nuisible des radiations parasites sera d’autant plus grand, à énergie égale, que leur rendement, à énergie égale, sera plus faible, c’est-à-dire que la fatigue qu'elles produisent sera plus grande. Pour les intensités moyennes, celle des couleurs pour laquelle la fatigue est la plus grande est le rouge. C'est celle qui donne le plus facilement les images accidentelles, c'est celle dont la courbe de sensation a la variation la plus rapide. Cela ressort de l'expérience quotidienne, ainsi que des travaux d’Helmholtz et de MM. Macé de Lépinay et Nicati. La théorie précédente trouve donc une vérification dans ce fait que la couleur la plus fatigante est aussi celle qui donne le moins bon rendement différentiel.
Expérience de Langley. — Des expériences plus récentes et faites en mesurant l’énergie lumineuse, ontété instituées en Amérique par Langley. Il a opéré sur des intensités très faibles. Une partie de son travail a porté sur l’acuité visuelle, je ñne m'en occuperai pas ici. L’autre a porté sur les minima lumineux perceptibles dans les diverses radiations. Langley a utilisé les recherches antérieures qu il avait faites au moyen du bolomètre sur la répartition de l’énergie dans le spectre. Une simple mesure actinométrique lui donnait alors l'énergie de chaque radiation. Un dispositif facile à concevoir lui permettait de connaître le rapport de l'intensité utilisée à l'intensité solaire primitive. De la sorte il avait tous les éléments pour calculer en valeur absolue les minima
= lumineux perceptibles. Je n'ai pas trouvé la valeur de la surface à laquelle se rapportent les nombres qu'il a donnés, mais les rapports de ces nombres n'en sont pas moins exacts ; le tableau qu’il a donné pour un observateur d’une sensibilité normale est le suivant.
Couleurs À Minimum d’énergie par seconde donnant la sensation En calories En ergs ë I ; I Violet...0 nr 2e Pres tr #4 TR on SEM O I I N'EULRE 09) en ——— mr De LS AL D OA à I I Ecarlate. 0,65 ee — ser ïL 6,600 1,6 105 . I 4 Cramoisi. Ou,75 a ————— er 32324010 FOTOS
Ce tableau montre bien que les couleurs extrêmes du spectre sont les plus défectueuses, et que la plus défectueuse de toutes, et de beaucoup, est le rouge. Il ya d’ailleurs des différences individuelles, mais le sens des phénomènes est toujours le même.
En résumé, c’est le rouge qui, à énergie égale, fatigue le plus la rétine ; c’est donc le rouge qui, à énergie égale, sera le plus nuisible comme couleur parasite. Nous verrons plus loin que c’est justement le rouge qui est la couleur parasite dans le cas des éruptions cutanées; l'œil est donc placé naturellement dans de très mauvaises conditions pour les percevoir.
Essai de théorie des images accidentelles sur fond. obscur. — Avant d'aller plus loin dans l’étude pratique que je me suis proposée, je veux faire une digression qui me semble utile, en ce qu’elle vient donner un sérieux appui à l’essai de la théorie qui précède. C’est en effet sur cette théorie que sont basées les méthodes que j’ai employées pour améliorer la vision des éruptions cutanées ; ces méthodes ont eu pour but d'éliminer autant
D der que possible les teintes parasites. L'expérience directe vérifie les conclusions de la théorie, mais il ne me semble pas superflu de donner de nouvelles preuves expérimentales à l'appui de mon dire, même si elles n’ont pas trait directement au sujet actuel.
Ces expériences ont trait aux images accidentelles sur fond obscur.
Dans son optique physiologique, Helmholtz expose les faits d'une manière que j'’aitrouvée incomplète, dans des expériences qui ont porté sur mes yeux, et sur ceux d'un autre observateur. Selon lui, quand on soumet un œil à l’action d’une lumière, pendant un certain temps, puisqu'on ramène l'œil dans l'obscurité sans aucune secousse du corps, on voit mmédiatement se développer sur le fond obscur une image accidentelle positive de l’objet qui a impressionné la rétine. Celle-ci passe ensuite par des phases colorées, au sujet desquelles Helmholtz donne une longue théorie. Le fond de son explication est qu'il considère ces images comme dues à la persistance des impressions sur la rétine. Cela est rationnel si on admet que l’image est développée immédiatement après la clôture des yeux, et qu'elle ne fait ensuite que diminuer. Mais alors il n’y a aucune relation nécessaire entre l’image accidentelle sur fond clair, due à la fatigue, et l'image sur fond obscur, due à la persistance des impressions lumineuses. De plus, les images accidentelles positives durent parfois fort longtemps ; j'en ai observé une pendant douze heures ; il me semble difficile d'admettre une persistance aussi longue, par continuation de l'excitation, c’est-à-dire par un phéno- - mène de résonnance prolongée, soit de la rétine, soit des centres nerveux. Ces difficultés m’ont poussé à étudier avec soin les variations de ces images suivant les
conditions expérimentales, et l'expérience seule m’a prouvé péremptoirement qu'il ne saurait être question de s’en tenir à la persistance des impressions pour l’explication des faits. Nous sommes cependant là en présence d’une manifestation de l'énergie qui impressionne la rétine. Il fallait chercher à rendre compte de ce fait d’une manière conforme à l'expérience. C’est là ce qui m'a amené à une vérification de la théorie que j'ai indiquée relativement au fonctionnement de la rétine.
Le premier fait qui m'a frappé dans l’observation des images sur fond obscur, a été leur apparition lente et progressive, dans la plupart des cas. Pour moi au moins, et pour l'observateur que je me suis adjoint, la première des données d'Helmholtz, l’apparition immédiate de l’image est inexacte. Mes premières expériences ont été faites par le procédé habituel, qui consiste à placer les mains devant les yeux fermés, et à les ouvrir pour les refermer ensuite, rapidement et sans secousse. Je renvoie à l'optique physiologique d'Helmholtz pour les précautions à prendre. Mais le moindre mouvement trouble les images accidentelles, et peut même les faire disparaître, pour réapparaître ensuite. Il fallait donc employer un dispositif permettant d'éclairer l'œil et de le replonger dans l’obscurité dans toutes les conditions possibles, et toujours sans aucune secousse. C'est ce que j'ai fait en plaçant ma tête dans une chambre noire, sur laquelle était monté un obturateur photographique à air comprimé, permettant de réaliser toutes les poses à partir de 1/10.000 de seconde environ. De la sorte, toute erreur due aux mouvements du corps est éliminée. J'ai développé aussi dans mes yeux des images accidentelles d’un papier éclairé convenablement pour lire, d’une fenêtre éclairée par plus de 90° de ciel, et exposée au
Ten levant ; les expériences ont eu lieu tantôt le matin et tantôt l'après-midi. Enfin, j'ai opéré sur le soleil luimême. Je peux résumer comme il suit mes observations et celles d’un second observateur. Quand le temps de pose est notable et l’éclairage un peu intense, on perçoit, au moment de la fermeture, une véritable image persistante, qui s’affaiblit très vite. Tout le phénomène dure un temps qu’on ne peut apprécier exactement, mais qui est une très courte fraction de seconde. Quand -on regarde une fenêtre bien éclairée par la lumière des nuées, au moment de la fermeture, le blanc des nuées semble parfois s’illuminer d’un bleu intense. Puis tout phénomène disparaît, et ce n’est qu’au bout de sept à huit secondes qu’on voit apparaître une image de l’objet qui a excité la rétine. Cette image n’atteint son maximum qu’au bout de 15 secondes environ, puis elle s’affaiblit en passant par toutes les phases si bien décrites par Helmholtz. J'ajouterai seulement que, quand l’image devient négative sur fond obscur, ce qui n'arrive pas toujours, elle est d'une intensité bien supérieure au chaos lumineux, ce qui est contraire à l'opinion d’'Helmholtz. Quand le temps de pose est très court ou l’exci- . tant très peu intense, les phénomènes suivent à peu près exactement la description d'Helmholtz. Mais, même quand il n’y a pas d'interruption notable dans les perceptions, il y a cependant un abaissement brusque de sensation après la fermeture, et un accroissement ultérieur de l'intensité de l'image.
Tels sont les résultats que j'ai obtenus avec les lumières moyennes; j'ai opéré ensuite avec le soleil. Celui-ci m’a donné exactement les mêmes résultats. Avec une pose extrêmement courte, sensation continue avec minimum. Après une pose de quatre secondes, sensation
discontinue et apparition de l’image au bout d’une dizaine de secondes. C’est cette image qui a persisté pendant douze heures.
Enfin, dans toutes les observations, j'ai cherché s'il pouvait y avoir indépendance entre les images sur fond clair, dûes à la fatigue d’une manière indubitable, et les images sur fond obscur. Je n'ai jamais pu observer l’une sans l’autre, quand j'ai eu soin de prendre pour lumière secondaire de l’image sur fond clair une lumière moyenne. Le procédé qui m’a toujours réussi a consisté à me placer auprès d’une fenêtre vivement éclairée et à éclairer la rétine à travers les paupières fermées. De la sorte, la transformation de l’image positive en négative a toujours eu lieu.
J'ai donc cherché s’il n’y avait pas possibilité de trouver dans la rétine une source d'énergie susceptible d’impressionner le nerf optique, intimement liée à la fatigue de la rétine, et telle qu'après une vive impression son action ne devienne perceptible que quelques secondes après la cessation de l'excitation.
L'exemple quotidien nous montre que toutes les formes d'énergie sont susceptibles d’exciter tousles nerfs, en leur permettant de donner lieu, dans le système ner- | veux central, à leur sensation spécifique. C'est-à-dire que, lorsqu'une manifestation de l'énergie se produit sur le trajet d’un nerf, une partie de cette énergie se transforme en énergie sensible, en ce que quelques auteurs désignent sous le nom d’influx nerveux. Lorsque certains éléments rétiniens ont été détruits parlalumière, ils empruntent au sang les éléments de leur reconstitution. Il y a là une transformation d'énergie qui se fait en présence des terminaisons nerveuses. Cette transformation ne peut s'effectuer sans perte, et une partie de
AR ON cette perte doit se retrouver sous forme d'influx nerveux, d'énergie sensible. Le nerf optique doit être impressionné, en donnant lieu à sa sensation spécifique, que nous sommes habitués à attribuer aux oscillations de l'éther. Cette excitation ayant lieu aux endroits préalablement excités par la lumière, il est évident que le cerveau percevra la forme de l’objet lumineux qui a produit l'excitation.
Mais cet effet sera d’autant plus grand que le sang qui baigne les éléments fatigués sera plus riche. S'il a été épuisé par une excitation primitive intense, il faut attendre que le sang de la membrane de Jacob, qui ne contient que des capillaires, ait été renouvelé. C’est seulement alors que la reconstitution se fera assez vite pour donner lieu à une excitation sensible du nerf optique.
Cet essai d’explication rend compte des détails essentiels des faits observés, et il est assez indéterminé pour laisser place aux variations infinies bien connues de tous ceux qui ont étudié ces phénomènes. On peut dire en effet qu'on ne peut jamais observer deux images accidentelles identiques dans toute leur évolution. Le premier caractère d'une explication plausible de ces faits. doit donc être une grande indétermination.
L'accord de cette explication avec les faits d’expérience apporte donc un appui sérieux à la théorie qui m'a amené à la notion de couleur parasite, car cette explication implique l'existence d’une altération notable des cellules transformatrices de l’énergie lumineuse, et du sang qui les baigne, sous l’action de la lumière.
