L'ŒIL ET LA VISION

§ 1. DESCRIPTION DE l/oUGANE DE LA VISIO' CHEZ l'uOMME.

Les phénomènes si nombreux, si variés, que nous venons de décrire, se rapportent tous à la propagation de la lumière dans des milieux différents, et aux modifications qu'elle subit, soit au j>oini de vue de son intensité, soit au point de vue de la couleur, quand on change les conditions de la route suivie par les i*ayous lumineux. Nous ne nous sommes pas préoccupé jusqu'ici de la manière dont nos organes se trouvent affectés par tous ces phénomènes, ni de la marche que la lumière suit quand elle cesse pour ainsi dire d'appartenir au monde extérieur pour devenir un phénomène interne.

Comment s'effectue ce passage, par quelle transformation un mouvement vibratoire, tel que celui des ondes de l'éther, arrivet-il à produire chez l'homme et les autres animaux la sensation de la vue? Comment des variations dans la vitesse ou dans Famplitude des vibrations produisent-elles des variations correspondantes dans l'intensité de la lumière et dans les couleurs des corps? Voilà une série de questions que la science est loin d^avoir toutes résolues, et qui d\iilleurs sont plutôt du ressort de la physiologie que de la physique.

Ce que l'on sait, ce que l'observation a permis d'étudier d*une façon positive, c'est la marche des rayons lumineux dans l'œil, depuis l'instant où ils pénètrent dans l'organe, jusqu'au mo-'

ment où, alleigiiant les nerfs, Timpression qu'ils y produisent se transmet au cerveau et y détermine la sensation de la vue. Pendant ce trajet, les rayons lumineux obéissent, comme nous allons le voir, aux lois connues de la propagation de la lumière dans des milieux de forme et de densité variables : il ne s'agit que de phénomènes de réfraction simple.

L'œil n'est autre chose qu'une chambre noire dont l'ouverture est munie en avant d'une fenêtre transparente, en arrière d'une lentille, et dont le fond est tapissé par une membrane qui sert d'écran où viennent se peindre, renversés, les objetsg=^*^ §

extérieurs. Décrivojis avec quelques détails cet admirable in — .

strument.

L'œil est, comme on sait, logé dans une cavité du crâncj^ e qu'on nomme V orbite : sa forme est celle d'un globe à peu prè= s

sphérique, enveloppé de toutes parts d^une membrane dure -^ \ consistante, que sa ressemblance avec la corne a fait nomme cornée. La cornée se divise en deux segments d'inégale étendue le plus petit, A, placé en avant de l'œil, a une courbure nola blement plus prononcée que celle du segment postérieur ; c'e.^ ^3t comme un verre de montre bombé faisant corps avec le bulb de l'œil. De plus, il est d'une parfaite transparence et incolor tandis que l'autre sej^nient II est opaque, et sa couleur est d'u

blanc légèrement bleuâtre. On les dislingue par les noms d -^B <* cœmée transparente et de cornée opaque; celle-ci, constituai*^ ^t ce qu'on nomme vulgairement le blanc de Vœilj n'est pa^*^^ transparente , mais seulement translucide pour les lumière^s^^ d'une grande intensité.

Au travers de la cornée transparente, on aperçoit ud-^t-^^ membrane circulaire, dont la couleur varie selon les pei*^^^^'" sonnes ou les races, tantôt grise, tantôt bleu clair ou fonc^3^^^? tantôt d'un bnin jaunâtre. Cette membrane D est l'im, sort-f ^'^ de diaphragme percé à son centre d'une ouverture égalemenc* ^^' circulaire, du moins chez l'homme, ouverture qu'on nomme I t '^ pupille. Derrière la j)npille, cjui est l'ouverture de la charabi"*^ •'''noire par laciuelle la lumière extérieure pénètre dans l'œil, s-^^-^^^^*

trouve une lentille solide E : c'est le ctistallin, dont la face antérieure ofTre une courbure moins ]irononcée que la surt.nce interne. Le cristallin divise la cavité de l'œil en deux parties ou chambres de dimensions très inégales, ainsi qu'on peut le voir dans la figure 218. La chambre antérieure B, comprise euti'c la cornée transparente et le cristallin, est pleine d'un liquide peu différent de l'eau ]mre et qui a, à peu près, le même pouvoir réfringent ; on nomme ce liquide Vhunieur

Fig 218. — Coupe d am t-ale atilero-po&tent.urc de I œ I hunijm.

^queuée. Entre le cristallin et ie tond de l'œil, se trouve la chambre postérieure, toute remplie d'une substance Iranspa- -enle, incolore, ayant la consistance d'une gelée et un peu plus -éfringenle que l'eau ; c'est l'humeur vitrée L.

Un faisceau de lumière qui pénètre dans i'œil traverse donc la =érfe de milieux réfringents que voici, avant d'arriver au fond le l'organe : la cornée transparente, l'humeur aqueuse, le cristallin et l'humeur vitrée. Dans chacun de ces milieux, il &ubit une réfraction particulière, et l'ensemble de ses dévîa- ■£ons est tel, qu'il va former son foyer sur la membrane même

qui tapisse là chambre postérieure de l'œil. C'est le moment

dire que toute la surface interne de la cornée opaque ou de la^ f

selérotiquey comme on dit en lermes dunatomie, est recou —

verte d'une membrane mince, la choroïde I, dont la fac€^->^

concave est tapissée d'un pigment noir propre à absorber IsX

lumière*.

Toutes les parties de l'œil que nous venons de décrire som:^^^ celles qui concourent à la formation des images des objets ^^ ji^ . leurs fonctions sont pour ainsi dire passives. C'est à Pendro c^--.^y^ même où se produisent ces images, qu'a lieu l'impression de F ^/^ lumière sur la partie sensible de l'œil, et voici quelle est ^ Ja disposition de cette partie qui joue le premier rôle dans le phén Mr^mnomène de la vision. Derrière le globe de l'œil, la choroïde et ,*lla cornée opaque sont percées d'un trou circulaire qui donne pa^KS •assage au faisceau des nerfs optiques. Ce faisceau M, en arrivanUi .Mil a l'intérieur de l'œil, s'épanouit et s'étend sur toute la surface • ^ de la choroïde, formant une membrane directement en conta^is-Jtacl avec l'humeur vitrée; c'est la 7*étine K, qui est l'écran, mc^-Miai.^ un écran vivant et sensible, de la chambre noire de l'œil.

A peu de distance du point d'insertion des nerfs optiques Jes, existe sur la rétine une tache de couleur jaunâtre {maeim^^^ln hitea){\v\\ a une grande importance dans la vision, puisque c'^ ^es( toujours sur celte tache jaune que vient se former l'image •► d» point sur lequel nous fixons la vue : c'est le lieu de la visi' i ion la plus distincte. L'œil de l'homme et celui du singe sont t les seuls dont la réline possède la tache jaune. Les parties avoir -usinantes de la rétine sont douées d'une moindre sensibilité ^ cl surtout ne jouissent pas, au môme degré que la tache jauir m "^^ de la faculté de distinguer deux impressions produites^ en (Fj^des points très voisins. Il existe en outre un point où cette sensiK ^^^" lité est entièrement nulle : toute la partie du fond de Tœil cz»' 9"'

i. C'est ce inéine jûgnicnl qui enduit l'iris, et dont l'épaisseur plus ou moins grsES^'^fltfi' détermine la couleur ])lus ou moins foncée des yeux. Les yeux bleui ou ^rn cUtir ^ol

ceux où lu couche du pigment est très mince ; la pigmentation plus abondante donne "f"

à une couleur de plus en plus foncée, et son absence produit la particularité qui fait ^m^lesi^ gner les individus ainsi confonnés sous le nom iVolhinos.

«correspond à l'cntrce du nerf optique est en effet insensible à la M. v^mière. C'est ce qu'on nomme la ta-che aveugle ou le punctum ^^^ecum. On constate par des expériences très simples l'existence «3« cette r^ion d'insensibilité de la rétine.

L'une d'elles est due au physicien français Mariotle. Elle «:7-«>nsiste à marquer sur un plan vertical , sur un mur par ^^:atemple, une série de points tracés à égale distance les uns des ^:m ^vitres. Si l'observateur se place en face de la ligne de points, ^7 • iixe l'un d'eux avec l'œil droit en fermant Tœi! gauche, il -^^^t le point fixé netlement et aussi la série des autres, mais «i ""une manière confuse.

S'éloignant alors du mur, sans cesser de regarder le premier jz»«int. il arrive un moment où le second devient invisible, puis

l-'ij; 2I!i. — Ripérienc^ permcllanl tie constater l'inseDsibiMlp An puncUim nrntm.

^ «ine distance un peu plus grande il reparaît. C'est ensuite le

^■^^\ir du troisième, puis du quatrième point de disparaître, et il

^^Ti est successivement de m<^me de toute la série. La dispari-

*-^on de chaque point s'effectue toujours au moment oîi la dis-

"%4nce de l'œil au mur est à peu près triple (pour certaines vues

^;[uadruple) de celle qui sépare le point qui disparaît du premier

^e la série, de celui que fixe l'œil droit. En opérant avec l'œil

gauche il faudrait ftxer le dernier point vers la droite.

L'expérience de Mariolte se fait encore de la manière suivante, en se bornant à tracer deux points ou deux cercles.

Sur un fond noir, on plaôe deux petits cercles blancs, ou un cercle blanc et une petite croix blanche, comme le marque la Igure 2i9. On ferme l'un des yeux, le gauche par exemple, et avec l'œil droit qu'on place en regard de la croix, on fixe celleci attentivement. Puis on s'éloigne ou l'on s'approche jusqu'à

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laisse voir par transparence l'image très petite et très nette des objets extérieurs. On peut aussi voir l'image renversée i'une bougie à travers la cornée des animaux albinos, cornée [jue l'absence de pigmentum colorant rend naturellement translucide.

Nous avons dit que l'iris joue le rôle d'un diaphragme qui ne laisse pénétrer dans l'œil que les cônes de lumière ayant pour base l'ouverture de la pupille. Mais l'iris peut se contracter ou se dilater spontanément, de manière à rétrécir ou au contraire à agrandir la pupille. Ce mouvement automatique se produit dans le premier sens, quand l'cclal de la lumière reçue par l'œil augmente; il se fait en sens contraire, si cet éclat diminue. Même chose arrive quand l'œil regarde des objets situés à des dislances différentes : la pupille s'élargit pour les objets éloignés et se rétrécit pour les objets rapprochés de l'œil. Regardez votre œil même dans un miroir que vous tenez à la inain à une certaine distance, et examinez les dimensions de ^olre pupille; puis, rapprochez rapidement le miroir sans cesser de fixer la pupille, vous verrez celle-ci se rétrécir lentement.

L'œil étant assimilé à un système de lentilles, il peut paraître singulier qu'il serve à voir nettement tant d'objets situés à des distances si différentes. H n'est pas douteux que, pour que la vision soit distincte, l'objet doive faire son image nette sur la rétine même. 11 faut donc, quand la distance change, que le foyer puisse changer aussi, de manière à coïncider toujours avec la surface de la membrane nerveuse. En effe^^, si l'image nette d'un point lumineux se fait, soit en avant, soit en arrière de la rétine, il arrive ce qu'on observe à l'aide d'une lentille convergente quand on reçoit Timage en avant ou en arrière du foyer correspondant; au lieu d'un point net, on aperçoit un cercle diffus. 11 résulte de là que « nous ne pouvons pas voir distinctement en même temj)s des objets situés à différentes distances de l'œil ». Pour se convaincre de ce fait, dit Helmhoitz, qu'on tienne à environ six pouces de l'œil un voile ou tout autre tissu transparent; et plus loin, à une distance d'environ deux

39B LE MONDF, PHYSIQUE.

|jieds, qu'on ineltp un livre. En fd'niaiit un reil pour simplifier l'expérience, on s'assure aisément qu'on estmaître de regarder i volonté Untôt les fils du voile, tantôt les lettres du livre, et de les voii' nettement, mais que les lettres deviennent confuses loi'squ'on l'egarde les fils du voile, et que, pendant qu'on roganle les lettres, le voile n'aiiparait plus que comme un obscurcissement léger et uniforme du champ visuel. Si, sans changer !a ^Ê direction do l'œil, on examine tantôt l'objet rapproché, tantôt ^| l'objet éloigné, on remarque qu'à chacune de ces alternatives, l'a'il fait un effort pour opérer le changement. » (Optique phtf' siMogii/ue.) C'est ce fait qu'où exprime en disant que l'œil s'accommode aux distauces. Mais à Paide de quel mécanisme l'œil ^ -. conserve-f-il de cette façon sa propriété de distinguer nellcment ,^^ . les objets? Comment, en un mot, se hiiVacrommodatitm? Pour ~:^- ^j, les petites distances le rétrécissement de la pupille, pour les ss^ -=^ss grandes un changement dans la forme du ei-istallin qui diminue^^fr^^^jp son pouvoir convergent, tels sont les deux mouvements soumis S- je k notre volonté, mais aussi se faisant sans que nous en ayons ^ — jis conscience, à l'aide desquels les physiciens expliquent l'adap-^— ^^>ti)(it)n dont il s'agil.

Il v a une liuiilc inférieure à la distance des objets que iiihim ^ m cherchons à voir nettement : c'est la limite de la vision dis^nc^ -^^-^te ou encore le pnnctum proximum, qui varie selon les âges, enl^^Jre 15 à 2(( ccntimêlres. Le point le plus éloigné {ptitwtum : tum ou mieux l'enwtîssimum) auquel puisse se faire l'accon modalion est à l'infini pour certains yeux; pour d'autres, //

n'en est pas ainsi, et la vision des objets éloignés ne peut «vg *[>

lieu pour eux que par le secours de lunettes.

Oiiand les muscles de l'œil sont à l'état de repos, ou, si |- «— "«n veut, lorsqu'il n'y a aucun effort d'accommodation, la visî- -^n distincte est celle qui correspond au jmnctiim remotnm : ^Wes yeux pour lesquels ce point est à l'infini sont les yeux normct s ou emmétropes' .

\^.ti. liant la mfiarc. H A^. iri!. Il s'agit i< mii'li'op^ |ieiil avoir itp< diifaiils îi d'aiilrps p

Les yeux pour lesquels le punctum remotum n'esl pas à une cïstaQce infinie , ne peuvent s'accommoder pour des objels «ilont la dislance esl plus grande que celle de ce point. On les «:3it brachyméti'(^es ou myopes, tls ne peuvent réunir sur la :k— éline que les faisceaux lumineux qui sont divergents à leur ^iioint d'incidence.

On donne encore le nom d'hypermétropes aux yeux dont la «oUstance focale surpasse celle du cristallin à la réline, de sorte «qu'ils ne peuvent voir distinctement suris un elt'ort fatigant «^'accommodation les objets même les plus éloignés : la vision K.-B'ost nette pour eux à aucune distance.

Eiilin la conforma tiuii du l'u'it peut être telle, [que la limite

^~ ig. :tïl. — Kuimaliuii de l'iiiugu ilaiis l'œil l'i^- ^^'i- — Kuniialiuii <le l'iiiuigc duiB l'œil d'un {iit-sbytc. d'un myope.

inférieure de la vision distiiictc soit beaucoup plus grande que

^Cîelle dont nous avons parler plus haut. Celte alfecliou, qui se

^renconlre surtout che/ les vieillards, les oblige à tenir un livi'c

'Wrès éloigné pour pouvoir lire sans confusion. Cela tient à ce

^ue l'image va se former au delà de la rétine {fig. 22i), de sorte

^ue, la convei^ence des rayons émanés d'un point lumineux

oi'ayant pas lieu sur cette membrane, il y a impression confuse.

In éloignant l'objet, le foyer se rapproche et la vision devient

-distincte. Les personnes afleclées de ce défaut de la vue sont les

presbytes. On attribue le presbytisme soit à la diminution du

cristallin, soit à une rigidité qui ne lui permet pas de s'adapter

aux [Mïtiles distances, soit enfin à un aplatissement du globe

de l'œil, d'avant eu arrière.

Les myopes ont un défaut opposé. La distance de la vision

distincte est beaucoup plus courte pour eux que pour les vues normales ; et à de grandes distances, la vision est toujours confuse. Cela vient de ce que, pour des raisons opposées à celles qui produisent le presbytisme, le foyer ou l'image d'un point lumineux se forme en avant de la rétine (fig. 222). La trop grande convexité du cristallin, rallongement du globe de Tœil sont les causes les plus ordinaires de la myopie. C'est un défaut qui s'acquiert par l'habitude : les personnes que leurs occupations obligent à regarder de près de petits objets, comme les gens de lettres et de bureau, sont fréquemment atteintes de cette infirmité de la vue.

L'œil n'est pas achromatique, comme on l'avait cru d'abord; mais la dispersion qui se produit dans ses divers milieux es presque insensible.

Nombre de physiciens se sont demandé pourquoi, les imag< des objets étant renversées sur la rétine, nous voyons ceux— dans leurs positions réelles, c'est-à-dire droits. Pour expliqu ^a^^r cette singularité apparente, on a fait des hypothèses plus «izz^ii moins ingénieuses, mais qui, selon nous, n'ont pas de sei^i^ 25, attendu que la question elle-même ne signifie rien. D'aboi^ l'image peinte sur la rétine n'est pas pour nous un objet q nous examinons comme si nous possédions encore un ci^^ il derrière la rétine. A la vérité, les objets extérieurs et noua. ^^ même, notre propre corj)s, sont vus par nous dans leurs po^^ ^tions relatives exactes : c'est tout ce qu'il faut, et, quand no^*-^^^ disons que nous voyons un objet, un arbre par exemple, dv^^^^ ^^ et non renversé, cela signifie simplement que sa tête et sespi^ nous semblent, la première, s'élever dans l'air, l'autre toucb. au sol, absolument dans le môme sens que notre propre tête nos pieds dans notre position normale. Si, par une disposili particulière de notre œil, analogue à celle de certaines lunetl les images se faisaient droites sur la rétine, il ne nous par pas douteux (|ue notre perception n'en serait nullement changé pour qu'il en lût autrement, il faudrait qu'il y eût excepli pour l'image de notre corps, ce qui est hors de supposition.