IX

338 DE l'CElL,

figure précédente , un corps qui s'étend depuis la ligne G jusqu'à la ligne E paraît toujours sous l'angle optique a;; et sa grandeur apparente est au champ visuel comme a; est à cent quatre-vingts degrés. Le plus petit angle sous lequel un Insecte pourra encore distinguer quelque chose sera celui qui se trouvera compris entre les axes de deux cônes adossés l'un à l'autre. Mais comme il y a plusieurs milliers de cônes dans un œil , la perspicacité de la vue doit diminuer généralement, d'après cela, chez ces animaux.

Si l'on a bien suivi les déductions précédentes , on sentira que l'œil des Insectes et des Crustacés n'avait pas besoin que sa structure variât pour la vue dans l'air et pour la vue dans l'eau , car ces deux conditions différentes n'apportent aucun changement à rien de ce qui concerne la vision. Aussi mes observations m'ont elles démontré qu'il n'y a pas la moindre différence de structure enire l'œil des Insectes aériens et celui des Insectes aquatiques. Chez les animaux pourvus d'appareils concentrateurs de la lumière, le cristallin a besoin d'une puissance réfringente plus grande pour la vie dans l'eau que pour celle dans l'air, parce qu'il y a moins de différence de densité entre lui et l'eau qu'entre lui et Tair. Mais la puissance réfringente des milieux oculaires ne joue presque aucun rôle chez les Insectes, et chaque cône représente l'objet placé en face de lui, qu'il voie dans l'eau ou dans l'air.

Enfin l'œil d'Insecte le plus complet est celui auquel le vounie absolu de l'organe, le nombre des cônes et des facettes et la longueur des cônes procurent une vue nette et distincte , celui aussi qui a un grand champ visuel en raison de sa convexité, ou de l'étendue du segment de sphère qu'il représente.

B, Vision au moyen d'yeux pourvus d^ appareils réfringens.

Ce qui rend la vue des objets possible dans les yeux composés des Insectes et des Crustacés, c'est que , parmi les rayons du cône lumineux que chaque point isolé projette sur l'organe

COMME APPAREIÏL d'ûPTIQUE. 339

entier, celui qui correspond à un certain rayon de l'œil est le seul qui pénètre dans sa profondeur, tous les autres étant écartés. Daps la vision au moyen d'instrumens réfring^ns, le cône lumineux émané d'un point est de nouveau réuni, par la réfraction, en un point qui se trouve sur la réline. Mais la réfraction par des milieux réfringens est triple dans Tœil de l'homme et des animaux supérieurs. D'abord les rayons du Fig- 25. cône lumi-

neux parti des points fig. 25 A et B, sont brisés par la cornée ce et par l'humeur

aqueuse comprise entre cette membrane et le cristallin, c'està-dire qu'ils sont rapprochés du rayon médian , de celui qui marche parallèlement à l'axe ; car ces milieux réfractenl en vertu et de leur convexité et de la différence de densité entre eux et l'air. Une seconde réfraction s.'opère à travers la face antérieure du cristallin EE, et les rayons du cône lumineux se rapprochent encore davantage du rayon qui suit l'axe , à cause de la convexité de cette face et de la différence de densité entre l'humeur aqueuse et le cristallin. Une troisième réfraction a lieu quand les rayons du cône quittent le milieu plus dense du cristallin pour passer dans le milieu moins dense du corps vitré. J'ai démontré précédemment qu'une lentille rapproche les rayons de l'axe tant lorsqu'ils passent d'un milieu moins dense à la face antérieure convexe d'un plus dense, que quand ils repassent de la face postérieure convexe de celui-ci dans un milieu moins dense. Donc les rayons des cônes lumineux A et B se réunissent, chacun en un seul point, en b et en^a , et si la rétine F se trouve là, A et B seront semis

34o DE l'œit,

en a et h comme points parfaitement correspondans. Si la rétine n'était point placée en a et b^ mais au devant ou en arrière, par exemple en H ou en G, au lieu de points , des cercles diffus seraient vus, savoir, pour G les cercles c et o, et pour H les cercles e et f; car en H les cônes lumineux ne sont pas encore réunis en un seul point , et en G ils ne le sont plus, puisqu'ils ont recommencé à diverger après leur réunion en b et en a. Il faut donc, pour qu'une image nette se produise, c'est-à-dire pour que les rayons émanés d'un point se réunissent de nouveau en un point , que la rétine F se trouve exactement à la distance du cristallin où s'opère leur coïncidence. Nous avons prouvé que cette distance devient plus grande quand l'objet est plus proche, et moins considérable lorsque l'objet est plus éloigné. La direction que les rayons prennent, en vertu de la réfraction, dépend d'ailleurs du rayon médian du cône lumineux , vers lequel s'inclinent les rayons latéraux. L'image d'un point se projette donc toujours dans la direction des rayons médians , c'est-à-dire de ceux qui sont parallèles à l'axe Ba et Ab, A la vérité, le rayon médian d'un cône lumineux qui, au lieu de passer par l'axe même du cristallin, tombe obliquement sur la cornée et la lentille, subit aussi des déviations de sa route. Mais, si l'on fait abstraction de cette circonstance, l'endroit où l'image d'un point se projette sur la rétine est déterminé par le prolongement du rayon parallèle à l'axe, ou par le rayon qui traverse le milieu de la pupille de l'œil. On peut donc , à la figure précédente, substituer celle qui suit :

Fiff, 26, A-è est le rayon central du cône lumineux parti de A, fig. 26. et B a celui du cône lumi-

neux émané de B. L'image de A apparaît en-6 , et celle ^deBapparaîten a, renversée par conséquent. Ce qui était en haut dans l'objet est vu

COMME APPARKït D OPTIQUE. 34 1

en bas /ce qui était en bas l'est en haut ; de même pour les parties droite et gauche , qui sont vues la première à gauche , et la seconde à droite.

On peut se convaincre de tout ce qui a été discuté jusqu'ici par une expérience sur l'œil d'un animal. Si l'on ouvre avec précaution cet œil par le haut , de manière qu'il soit possible de voir , à travers le corps vitré, ce qui se passe sur la rétine, on distingue au fond de l'organe l'image d'un objet brillant, par exemple d'une fenêtre éclairée. L'expérience est plus facile encore à l'aide de l'œil d'un Lapin atteint d'albinisme , dont les membranes sont translucides à cause de l'absence du pigment noir ; il suffit de le bien préparer , d'en placer la parlie antérieure en face d'une croisée éclairée , et d'en observer la paroi postérieure translucide. Dans cette expérience , citée par Magendie , on aperçoit au fond de l'œil une image très-nette de la fenêtre, et tout y est renversé.

On nomme angle optique l'angle a^-compris entre les rayons centraux croisés de deux points d'un objet. Cet angle croît avec la distance du point A au point B, et comme x-zzy l'éloignement des points de l'image a ti h sur la rétine croît aussi avec l'angle optique x. Des objets diversement éloignés qui ont le même angle optique a?, par exemple les objets c,d,e^ doivent donc aussi projeter sur la rétine des images d'égale grandeur , et s'ils appartiennent au même angle , leur inoage doit occuper le même emplacement sur cette membrane.

Précédemment , nous avions admis comme rayons parallèles à l'axe ceux, qui passent par le milieu de la pupille , et qui par conséquent tombent au voisinage du centre de la lentille cristalline. Cependant cette hypothèse ne répond point d'une manière rigoureuse à la réalité , c'est-à-dire qu'une ligne qui passe par le centre de la pupille ne rencontre point exactement l'image de la rétine. En effet , les rayons médians d'un cône lumineux subissent aussi, quand ils tombent obliquement sur la cornée et le cristallin , une réfraction qui les

342 DE l'oeil ,

dévie de leur direction. De là vient qu'il faut recourir à Tex* périencé et au calcul pour trouver le rayon qui sert réellement de guide au cône lumineux émané d'un point , et que ce qui a été dit de l'angle optique doit subir une modification en conséquence. Les points de l'image a etb ne sont donc pas dans le prolongement de B o et Ao. Maintenant une question se présente : de combien une ligne droite allant de l'objet à l'image sur la rétine s'écarte-t-elle du rayon central passant par le centre de la pupille ?

Ne pouvant pas m'engager ici dans tous les détails que comporterait la discussion aprofondie du problème, je me bornerai à donner le résultat des expériences qui ont été faites à ce sujet. Volkmann a publié là dessus d'intéressantes recherches , desquelles il résulte que , dans l'œil , se trouve «û point où les hgnes tirées de différens objets à leurs images sur la rétine se croisent , et que le point où le croisement a lieu n'est situé ni au milieu de la pupille , ni au milieu du cristallin , mais derrière celui-ci.

Comme le plan de l'œil, sur lequel les images se forment , est concave , et que , du milieu vers les bords, il se rapproche peu à peu du cristallin , on comprend que les images des objets placés de côté ne peuvent pas être aussi nettes que celles des objets médians, à la distance focale desquels se trouve le milieu de la rétine. Mais le défaut de netteté des images latérales a encore d'autres causes. Car les rayons d'un cône lumineux provenant d'objets placés sur le côté , ne se réunissent pas exactement au même point, à cause de l'inégalité de la réfraction. Cependant la principale cause qui fait que la netteté des images va en décroissant du milieu de la rétine à son pourtour, paraît tenir à cette membrane elle-même.

Les rayons qui tombent sur le bord du cristallin subissent une autre réfraction que les rayons médians ou centraux , en vertu de l'aberration de sphéricité ; la netteté de la vision exigeait qu'il y eût dans l'œil un appareil analogue à celui dont

COMME APPAHEIL d'oPTIQUE. 34$

on se sert dans les instrumens d'optique , c'est-à-dire que le bord du cristallin fût couvert d'un diaphragme qui ne permît qu'aux rayons centraux de passer par son ouverture médiane. Le diaphragme de l'œil est Tiris , et son ouverture la pupille; mais lia l'avantage d'être mobile , de pouvoir s'élargir et se rétrécir. La dilatation de la pupille dans les lieux peu éclairés permet qu'au moins la quantité de lumière compense la perte éprouvée du côté de la netteté de l'image. Il peut aussi arriver, dans certaines circonstances , qu'avec une pupille très-large Timage des rayons marginaux soit nette, lorsque celle des rayons centraux manque de netteté , ou même n'est point vue, parce qu'elle n'est pas reçue à la distance requise. L'étroilesse de la pupille, une juste distancé et une lumière vive sont les conditions qui rendent l'image aussi nette et claire que possible, parce que, dans ce cas, la quantité de la lumière suffit, malgré le peu d'ouverture de la pupille, et que l'étroitesse de celle-ci empêche la formation d'une image sans netteté des rayons marginaux, qui ont une autre distance focale.

Relativement au cristallin, cette lentille doit être d'autant plus dense et plus convexe, qu'il y a moins de différence de densité entre l'humeur aqueuse et le milieu dans lequel vjt l'animal. Chez les Poissons, le cristallin est sphérique et la cornée plate, la plupart du temps. Chez les animaux qui vivent dans l'air, la cornée est plus convexe et le cristallin plus déprimé.

L'intérieur des parois de l'œil , derrière l'iris et le corps ciliaire , derrière même la rétine , est couvert de pigment noir. Celte disposition offre le même avantage que la couleur noire dont on teint les parois intérieures des instrumens d'optique. Le pigment absorbe les rayons lumineux qui pourraient être réfléchis , les empêche de parvenir une seconde fois au fond de l'œil , et fait ainsi qu'ils ne peuvent pas troubler la netteté de l'image. Tel est le but du pigment qui garnit la face postérieure de l'iris et du corps ciliaire. Mais celui

qui existe à la face postérieure de la rétine et celui même de la choroïde ne sont point sans importance sous ce rapport. La rétine est translucide : si, au lieu d'une membrane de couleur foncée , il s'en trouvait derrière elle une capable de réfléchir la lumière, les rayons lumineux qui auraient déjà rencontré la rétine elle-même seraient réfléchis par elle , et reportés sur d'autres points de cette membrane , ce qui non seulement causerait l'éblouissement par excès de lumière , mais encore troublerait les images. Les animaux chez lesquels manque le pigment de la choroïde, et les hommes atteints d'albinisme , se trouvent dans ce cas ; la lumière du jour les éblouit aisément , et ils voient mieux dans Tobscurité. Plusieurs animaux qui se montrent actifs et qui chassent au crépuscule, tandis qu'ils sont lourds et lents pendant la journée, ont également des points de leur choroïde dépourvus de pigment, ou plutôt couverts d'un pigment blanc, comme les Chats et autres animaux ennemis de la lumière.

La netteté ou la clarté de l'image sur la partie moyenne de la rétine tient à plusieurs conditions diverses :

1° A ce que les rayons lumineux venant d'un point se réunissent complètement en un point correspondant de la rétine, de manière à éviter les cercles de diffusion ;

2° A ce que l'éclairage ait une intensité suffisante ;

3** A ce que les plus petites parcelles de la rétine soient aptes à percevoir, comme si elles étaient séparés les unes des autres.

La première condition dépend de ce que la rétine se trouve exactement à la distance focale de l'image. A elle se rattache le plus ou moins de portée de la vue distincte chez les différens hommes , qui , comme on le sait , tantôt sont myopes , tantôt sont presbytes , tantôt n'ont pas de hmites arrêtées sous ce rapport , leur œil pouvant s'ajuster à toutes les diversités de l'éloignement des objets et de la distance focale des images. Cependant , comme la faculté de s'accommoder aux ditTéren-

COMME APPAREIL d'oPTIQUE. 545

tes distances, par des changem^ns intérieurs, a des limites, il y a , pour chaque individu , un éloignement auquel il voit plus nettement qu'à tout autre , et dont la distance focale de l'image est celle qui correspond le mieux à Tiniervalle compris entre la rétine et le cristallin , ainsi qu'au pouvoir réfringent des milieux de son œil. Cette distance de la vision distincte peut être évaluée de cinq à dix pieds pour la majorité des hommes. Les objets qui sont trop rapprochés de l'œil projettent sur la rétine des cercles de diffusion d'une grande étendue ; c'est ce qui fait qu'un corps mince , par exemple une épingle , qu'on tient trop près de son œil , ne peut être aperçu, ou ne procure que la sensation d'une nébulosité. Il est peu d'hommes qui puissent lire encore l'écriture à une distance de plus de vingt pouces. Cependant la puissance réfringente des milieux de l'œil devient la source de nombreuses différences à cet égard. Le myope ne voit distinctement que les objets :rès-rapprochés de lui , et ne distingue pas ceux qui sont placés à une grande distance ; le presbyte , au contraire , est obligé , pour bien voir un objet petit et difficile à distinguer, de le porter à une plus grande distancQ.

La seconde condition de la netteté de la vue est une quantité suffisante de lumière. L'excès et le défaut de lumière rendent également tous deux l'image confuse.

Enfin la netteté de la sensation dépend des particules de la rétine qui sont susceptibles de percevoir isolément des autres, comme si elles étaient séparées de celles-ci dans l'espace. Nous en avons un exemple dans les corps qui présentent-dés lignes très-fines , alternativement blanches et noires. Quand on regarde une gravure d'une distance telle que les images des traits blancs et noirs tombent à la fois sur des parcelles de la rétine d'une certaine grandeur, on ne peut pas distinguer les limites de ces lignes, et l'on n'a qu'une impression mixte de gris. La même chose arrive pour les lignes très-fines, diversement colorées, et dont les teintes alternent ensemble :

346 DE t'OEIt ,

si elles sont bleues et jaunes , par exemple, elles font naître l'impression mixte du vert. C'est cette cause enfin qui fait que tous les mélanges de deux couleurs différentes ne nous apparaissent pas comme mélange , mais comme teinte intermédiair*e homogène. De là résulte donc qu'il y a, dans la rétine, des minima , qui confondent en un seul tout les impressions reçues par eux , et ne peuvent plus les distinguer les unes des autres, quoiqu'elles soient réellement distinctes dans l'image. Or ridée se présente naturellement que ces minima sont, suivant toute probabilité, les terminaisons papillaires de la couche interne de la rétine. On peut donc présumer que des rayons différens qui tombent à côté les uns des autres sur ces minima de la membrane nerveuse, -ne sont plus sentis distincts, et que chaque papille n'obtient et ne transmet qu'une seule impression moyenne de toutes les influences qui l'affectent en même temps. De celte manière, l'image ressemblerait à une mosaïque , dont chaque élément serait homogène en luimême. Or les plus petites parcelles delà rétine coïncident assez bien avec les plus petits points sensibles de cette membrane. L'angle le moin^ ouvert sous lequel nous puissions distinguer deux points est de quarante secondes. Smith a calculé d'après cela que le plus petit point sensible de la rétine avait 1/8000*^ de pouce. D'après les recherches de Treviranus, le diamètre transversal des papilles de cette membrane est de 0,0033 dans le Lapin, et de 0,002 à 0,004 dans les Oiseaux» Or 0,003 millimètreszi:0, 00011 pouce anglais, et 0,004 millimètreszi:0,00015 pouce. Donc, en évaluant le diamètre moyen des papilles de la rétine entre 0,003 et 0^,004, c'est-à-dire à peu près entre 1/6000* et 1/10000'= de pouce, la plus petite partie sensible de celte membrane correspondrait très-exactement à sa plus petite partie matérielle. Les mesures que E.-H. Weber avait déjà données des globules de la rétine, en les portant de l/8000« à 1/8400^ de pouce, s'accordent parfaitement aussi «ivec ces appréciations.

C05IME APPAREIL d'opTIQUE. 34?

Cependant il n'y a plus correspondance lorsqu'on prend d'autres déterminations pour point de départ , et Volkmann croit très-probable que la faculté de distinguer avec la rétine a plus de portée qu'elle n'en aurait si les fibres nerveuses étaient les derniers élémens. Muncke admet que le plus petit angle visuel est de trente secondes, Treviranus distinguait jusqu'à une distance de quarante- huit lignes, uu point noir de 0,00833 ligne de diamètre sur un fond blanc , etVolkmaua calcule d'après cela que le diamètre de la plus petite image sur la rétine est de 0,000060 ligne. Cette évaluation est trop forte encore; car un œil médiocre distingue , à la distance de trente lignes , un cheveu qui n'a que 0,0U2 ligne de diamètre, ce qui donnerait une image sur la fétine ayant un diamètre de 0,00U023 ligne. Un élève de Baër pouvait encore apercevoir à une distance de vingt-huit lignes un poil d'un soixantième de ligne, ce qui, selon Volkmann , donnerait une image sur la rétine de 0,00000014 ligne de diamètre. De là , Volkmann conclut qu'en faisant abstraction du dernier cas, qui est toutà-fait extraordinaire, les plus petites images sur la rétine sont inférieures aux moindres élémens de cette membrane dont nous connaissons la masse.

lu. Changemens intérieurs dans i'œil pour la vision distincte à des

distances diverses»

De ce qui précède on peut déjà conclure d'une manière générale que la vision distincte à des distances diverses exige qu'il se passe des changemens dans l'intérieur de l'œil. Le foyer de l'image est un peu plus rapproché du cristallin pour les objets proches, et un peu plus distant pour les objets éioiî^nés. Olbers s'est occupé de rechercher à combien s'élève la différence dans la distance focale pour la vue de près et de loin, avec les conditions de réfraction qui existent dans l'œil (1).

(1) De internis oculi mutationibus, Gœttingue, 1780.