II. — Persistance de L'iMrMessiox lcmitiecse

depuis longtemps que Texcilstion de la la liimiêF« Utsse une imprvs^oa lamiaeuse plus

LE fiOLE DE LA RÉTmE ET LE ROLE DU CERVEAU OU moins persistante après que l'excitation a cessé. Cette persistance de l'impression lumineuse comprend deux ordres de phénomènes distincts. Ils sont distincts non seulement par leurs caractères, mais aussi, selon moi, par leur siège, qui est rétinien dans un cas, cérébral dans l'autre. Il convient de désigner les faits de la première catégorie sous le nom de persistance de fimpression rétinienne, ceux de la seconde sous celui d'images consécutives ou secondaires.

Persistance de i' impression rétinienne.

Ce qui caractérise l'impression rétinienne persistante, c'est qu'elle est identique à celle qui est produite par l'excitation; elle en est la continuation, de telle sorte que des excitations discontinues, mais suffisamment rapprochées, donnent la sensation d'une excitation continue. Cette persistance de l'impression rétinienne est démontrée par des faits dont la connaissance est vulgaire. C'est grilce à elle qu'un charbon incandescent qu'on meut rapidement donne la sensation d'un ruban lumineux, que les gouttes de pluie donnent la sensation de lilels liquides. Le cinématographe et les instruments primitifs dont il dérive, le thaumatrope, \e phénakisticope, etc., sont basés sur celte propriété de la rétine.

Quelle est la durée de cette persistance de l'impression rétinienne? Newton lui assignait une durée de une seconde, chiRre manifestement trop élevé. Plateau, qui a fait le premier des recherches méthodiques, l'évalue à 1 /o de seconde pour la lumière blanche ; Emsmann à 1 /4 de seconde ; les résultats obtenus avec les lumières colorées ne concordent pas dans les expériences de ces deux auteurs. Helmholtz, se

U LA SENSIBIUTË VISUELLE

servapldela méthode classique des disques tournanls. trouve qu'àla lumière d'une forle lampe, la persislance est de 1/48 de seconde, tandis qu'avec l'éclairage de la pleine lune elle est de 1/20 de seconde.

On voit par ces chiffres que nous retrouvons toujours la difTiculté d'évaluer numériquement la sensation lumineuse sous quelque aspect qu'on l'envisage. Plusieurs causes en efi'et font varier la durée de l'impression rétinienne. Aug. Charpentier a fait un grand nombre d'expériences, avec des méthodes dilTérenles, pour déterminer l'influence de ces dîfFérenls facteurs. Son travail renferme un grand nombre de faits, mais il est difficile d'en extraire des conclusions'.

Il importe, avant tout, de préciser la question et la solution qu'elle comporte. Exprimer la durée de la persistance de l'impression rétinienne par un chiffre quel qu'il soit, est un non-sens. Ce chiffre, qui peut être exact pour les conditions où l'on expérimente, sera faux pour d'autres conditions. Ce qu'on peut demander aux chiffres ce sont les limites entre lesquelles oseille cette durée, comme Helmholtz a tenté de le faire. Mais ces chiffres ne nous feront pas encore connaître les influences qui font varier celte durée et leur mode d'aclion.

La meilleure solution adonner au problème, selon moi, est de mesurer la durée de la persistance dans des conditions déterminées, et, avec ce point de repère, rechercher les influences qui la font varier.

Les résultais diffèrent beaucoup suivant la méthode employée. Les disques de Masson dont on se sert habituellement, sur lesquels on dispose de différentes manières des

> Aug. CaABPENTiEB. Recherches sur la persistance des impressions rétiniennes. Airh. UOl)lilaL, l. X, p. 208, 1800.

parties blanches et noires donnant, par Li rotalio disques, un gris uniforme, sont essenliellement défeclueux. On ne peut pas, avec cette méthode, déterminer l'influence capitale de l'intensité de Texcitation, distinguer ce qui revient à l'éclairage des surfaces excitantes (intensité de l'éclairage du disque) et à réclairage de la rétine (adaptation). On ne tient pas compte non plus de l'étendue de la rétine excitée.

J'expérimente avec une image rétinienne fixe de un dixième de millimètre de diamètre, obtenue par une surface lumineuse circulaire de 2 millimètres de diamètre observée à 30 centimètres. Celte surface lumineuse est représentée par un verre dépoli éclairé par transparence à l'aide d'une lampe électrique à incandescence de 10 bougies placée à 10 centimètres.

L'ouverture munie d'un verre dépoli estpratiquée dans un écran opaque, au-devant duquel se meut un disque avec des ouvertures de même grandeur qui viennent seplacersuccessivement devant Touverlure fixe. Le disque est actionné par un mouvement d'horlogerie qui permet de mesurer le nombre de tours â la seconde, et, par suite, le nombre d'excitations à la seconde nécessaires pour faire disparaître tout tremblotement de la surface lumineuse, c'est-à-dire pour obtenir, à l'aide d'excitations discontinues, une sensation continue.

Je trouve que dans ces conditions, c'est-à-dire avec une surface lumineuse représentée par un verre dépoli éclairé par une lampe de 10 bougies à 10 centimètres, et donnant sur la rétine une image de I/IO de millimètre, l'expérience étant faite à la lumière du jour (rétine non adaptée), la durée de la persistance de l'impression rétinienne est de 1/45 de seconde.

Voilîi donc un point de repùre oblenu dans des conditions exprimées par des chiffres faciles à retenir. Or il se trouve, par hasard, que ces conditions donnent la persistance minimum de l'impression rétinienne, le chiffre 1/45 de seconde n'étant séparé de l/t8, donné par Helraholtz, que par une différence qui dans l'espèce est négli-1

Avec ce point de repère, cherchons maintenant à déter- 1 miner les influences qui font varier la durée de la persis- 1 lance de l'impression.

Influence de t intensité de. (a lumière excitante. — Amesure que l'intensité de l'excitation diminue, la durée de la persistance de l'impression rétinienne augmente. En plaçant la lampe de 10 bougies à 1 mètre du verre dépoli, c'est-àdire avec une intensité cent fois plus faible, la durée de la persistance s'élève à 1/23 de seconde. C'est la limite où le phénomène est observable à la lumière du jour; mais en opérant dans l'obscurité on peut expérimenter avec une intensité 800 fois moins forte que l'intensité initiale, et dans ces conditions la durée de la persistance s'élève à 1/10 de seconde. I

En augmentant l'intensilé de l'cxcilalion iniliale, même en la portant au maximum par la projection de l'image solaire sur l'ouverture du disque, je n'ai pas obtenu de durée de la persistance inférieure à 1/45 de seconde.

Ainsi, avec une image rétinienne constante de 1/10 de millimètre, la durée de la persistance de l'impression rétinienne varie suivant l'intensité de la lumière excitante, entre 1/45 et 1/10 de seconde.

Les dilférences d'intensité de l'excitation conslïluent la cause principale des différences de durée de l'impression

rétinienne. Les autres causes sont beaucoup moins importantes ; leur action est d'ailleurs complexe.

Influence de l'adaptalion rétinienne. — Je viens de dire que dans l'obscurité, c'est-à-dire avec une rétine adaptée à l'obscur, on obtient une persistance plus grande de l'impression réllnienne.

Le fait est certain, mais dans son interprétation il faut considérer que, sur la rétine adaptée, il y a à tenir compte de deux influences opposées. L'adaptation permet d'opérer avec des intensités beaucoup plus faibles de la lumière objective, ce qui tend à augmenter la durée de l'impression rétinienne; mais, d'autre part, pour une même intensité objective, l'adaptation augmente l'intensité de l'excitation, ce qui tend à diminuer la durée de l'impression.

Influence de la couleur. — Avec notre dispositif expérimental, si pendant que le papillotement de la surface lumineuse blanche se produit — ce qui indique que la persistance de l'impression n'est pas assez grande pour donner une sensation continue — on interpose entre l'œil et celte surface lumineuse un verre colore quelconque, on voit le papillotement diminuer ou cesser, ce qui prouve que l'impression rétinienne aaugmenté de durée. 11 ne faudrait pas cependant se liAter de conclure de cette expérience à l'influence de la couleur sur la durée de l'impression ; il faut tenir compte du pouvoir absorbant de tout verre coloré, qui diminue l'intensité de l'excitation et par suite augmente la durée de l'impression persistante. En effet, on trouve qu'un verre fumé d'un pouvoir absorbant égal produit le même résultat'.

* Le pouvoir absorbant, ou plus eiactemenl le pouvoir obacureissant d'un verre coloré varie suivant la couleur, et pour une même couleur, suivant le

Je rappelle que Cornu, faisant oscilloi" un fil opaque def-vant la fente d'un speclroscope, a constaté que l'ombre rec- Itîligne et transversale, quand le fil est au repos, s'infléchit ■aux extrémités du spectre quand le fil est en oscillation. [Mais ici encore, il s'agit probablement d'ime question d'îu- ' tensité lumineuse.

Les couleurs agissent donc surtout en modifiant l'inlensilé de l'excitation, fait reconnu par A. Charpentier. Il ne faudrait pas se hiter de conclure cependant que l'influence de la réfrangihilité de la lumière est nulle sur la persistance de l'impression rétinienne. On sait depuis longtemps qu'en disposant convenablement du blanc et du noir sur un disque en mouvement, on peut développer des sensations de couleur, ce qui peut s'expliquer par uue différence de la durée de l'impression pour les lumières de longueur d'onde différente, à moins que ce ne soit par une dilîércnce de l'inertie rétinienne pour ces lumières. Ces expériences, qui ont été présentées récemment comme nouvelles, sont décrites dans l'ouvrage de Ilelmliollz.

In/luenve de la grandeur de r image rétinienne. — Si, pendant l'expérience, on se rapproche delà surface lumineuse, on voit le pa))illotemenL augmenter, si au contraire on s'éloigne, on le voit diminuer (l'influence de l'amétropie et

degré d'adaplaliou Je la réline. Dans la comparaison entre un verre coloré et un verre fumé, il ne peut être question d'un égal pouvoir obscurcissant que pour des couditions délerminées. Dans le cas qui nouâ occupe, ces conditions sont celles où se fait l'expérience. Je fais celte délerminatioa de la manière suivante : observant le petit disque lumineux de 2 milliraétres de diamètre avec une intensité réduite, je place au-devant de l'œil le verre coloré et je m'éloigne jusqu'à ce que le disque lumineux ne soit plus visible. Je choisis parmi plusieurs verres fumés celui qui produit le même résultat dans les mêmes conditions. Le verre coloré et le verre fumé doivent être tenus à une certaine distance de l'œil, pour que celui-ci oonliuue k être impressionné par la lumière ambiante cl que la réline reste dans les mêmes conditions d'adaptation.

des cercles de diffusion olaot éliminée). Chacun a pu remarquer d'ailleurs, qu'avec le cinématographe, le papillolement est plus prononcé pour les grands personnages, moins prononcé pour les petits.

La persistance de l'impression rétinienne semble donc plus petite pour des images rétiniennes plus grandes. Mais ici encore il y a des réserves à faire, le rôle de la grandeur de l'image peut être double. Il faut considérer que, dans tous les appareils rotatifs, l'excitation n'est pas instantanée etne se produit pas en même temps sur toute la partie de la rétine où se peint l'image. Celte excitation a un commencement et une lin, et le commencement et la fin sont d'autant plus séparés que l'image rétinienne est plus grande.

C'est pour éliminer dans la mesure du possible l'influence de ce facteur que, dans mes expériences, j'ai opéré avec une image rétinienne de grandeur constante et très petite, de 1/iO de millimètre de diamètre.

Images vinsécutives.

Lorsque, après avoir tenu les yeux fermés jusqu'à effacement de toute trace d'impression antérieure, on les ouvre en face de la lumière d'une lampe ou d'une fenêtre éclairée, de manière à recevoir une impression lumineuse de 1/3 de seconde environ, et qu'on les ferme do nouveau en les recouvrant de la main pour empêcher toute pénétration de lumière nouvelle dans l'œil, on observe ce qui suit :

On perçoit d'abord une sensation lumineuse assez confuse, s'accompagnant de tremblotement, et dans laquelle on ne distingue pas nettement les contours de l'objet. Celte première phase, qui ne semble pas avoir fixé l'attention des observateurs, peut s'appeler ^;/(aje de confusion.

LA SENSIBILÎTË VISUELLE

Cette image lumineuse confuse s'efTace assez rapidement, et au moment où elle disparaît on voit se dessiner ['image consécutive positive, image tranquille reproduisant dans les moindres détails l'objet lumineux, si les yeux sont restés parfaitement immobiles pendant l'impression. Le caractère fondamental de l'image positive est de reproduire les parties claires et obscures de l'objet, comme l'épreuve photographique positive. Si l'objet est coloré, la couleur de l'image positive est de même couleur.

Cette image positive s'efface progressivement, et après une durée qui varie de une seconde à une minute et même davantage, suivant l'intensité de l'excitation, elle est ordinairement remplacée par une image négative dans laquelle les parties claires et obscures de l'objet sont renversées, comme dans l'épreuve photograpliitiue négative. Si l'objet est coloré, la couleur est généralement complémentaire.

Si l'excitation a été très faible, l'image négative peut faire défaut ou du moins n'être pas facilement appréciable.

Quand l'image consécutive est assez persistante, on peut provoquer à volonté sa transformation de positive en négative et inversement, en laissant pénétrer à travers les paupières de la lumière en quantité suffisante et variable suivant l'intensité de l'image, ou en supprimant complètement cette lumière.

Les images consécutives ne s'observent pas seulement quand les paupières sont fermées ; on peut les projeter aussi sur un fond uniforme, et en variant l'éclairage du fond on peut modilier aussi le caractère positif ou négatif de l'image.

En laissant pénétrer de la lumière dans l'n'il ou en

ipprimant celle qui y pénètre, on ne produit pas seulement changement de caractère de l'image consécutive, on