CHAPITRE XXII

APPUCATION DE TOUS LES UfSTEUMENTS D'OPTIQUE A LA VISION aiNOGULAUUS PHYSIOLOGIQUE, PAR LE PRINCIPE DE LA DÉCENTRA- TION DES OCULAIRES, ASSOCIÉ A CELUI DES DOUBLES RÉFLEXIONS TOTALES.

JtféBMin prétenté à l'Aeaâémia dtt leianeM, dans si séance da 7 janviar |t6$ .

§ 558. 9m fmaêruwÊÊmmtm d*«pa«iie duM lenn wmppmw^m »▼•• 1» Ytoton blMMiiUiir^ — La plupart des instruments d'optique propres à procurer la vision nette des objets distants, instroments fondés aor te pro^octioa 4^Wie image virtuelle de cet objets.!

C44 AITLICATION DB TOUS LES IfiSTEUMBNTS D'OPTIQOI

grand que dans la vision naturelle^ n'ont jamais été appliqués qu'à la vision avec un seul œil.

U y a dans ces circonstances un double fait à étudier : y a-t-il avantage pour la vue^ sous le rapport de son mécanisme, ou sous celui des eflTets obtenus, à n'y voir que d'un œil ; ou bien n'y aurait-il pas^ au contraire, dans l'accouplement des lunettes et télescopes, certaines diflScultés mal surmontées jusqu'ici^ et qui s'opposent à leur usage binoculaire?

Gomme il n'est pas douteux pour nous que la phyûologie ne trouvât pleinement son compte à voir les deux yeux fonctionner barmoniquement^ dans la plupart des cas ou l'on n'en emploie qu'un seul; comme l'application constante d'un seul œil nous semble de nature à troubler promptement l'accord normal fonctionnel des deux organes, nous nous sommes proposé de chercher à préciser les conditions d'un usage rationnd et physiologique^ binoculaire de tous ces instruments.

Indépendamment des considérations précédentes, nous avons été encouragé à entreprendre cette étude par les propriétés supérieures que l'analyse expérimentale de la fonction nous a constamment fait reconnaître dans la vision avec le concours des deux yeux. N'avons-nous pas établi d'abord que dans la vision avec un seul œil, la notion des distances relatives de l'observateur aux divers points du champ visuel n'était fournie que par les attributs de la perspective aérienne^ la succession des teintes, l'éducation, Thabitude; que la géométrie physique n'y jouait pour ainsi dire auctm rôle?

Dès que l'on fait concourir les deux organes associés physiologiquement, les choses changent d'aspect; tous les points du tableau se trouvent rattachés à l'observateur par une parallaxe positive : il n'y a plus d'indétermination dans leurs relations entre eux et avec l'observateur. Les différents plans^ les reliefs aont fixement précisés; il n'y a plus place pour l'illusion. D*autrc part^ si l'on se rappelle le raisonnement judicieux de Léonard de Vinci et l'existence, signalée par cet homme illustre» d'une portion du champ visuel appartenant à chaque œil exclusivement sur les bords extrêmes de la partie commune, on ne peut douter que la soustraction de ces deux éléments latéraux ne doive notablement changer les conditions générales de la vision. La modification ne portftt elle que sur l'étendue du tableau

\ LA VISIOK BtNOCdtAtSl FSIYSIOLQGIQUK. e*5

viâible ou sur la profondeur de ses limites périphértqtiefij U y aurait nécessairement lieu à la prendre en coDsidération.

Pour prendre un tenne de comparaison, nous dirions volontiers que si la vue avec un œil peut être assimilée auîi notions tactiles que nous fournirait le bout du doigt promené sur un objet, la vision binoculaire devra être comparée à Factioîi des deux mains,* embrassant de droite et de gauche la totalité de Tobjet et ^assujettissant invariablement entre elles,

La vision n'est donc complète et parfaite quB lorsqu'elle s'exerce par le concours harmonique des deux yeux. Tout instrument d'optique interposé entre le monde extérieur et les organes devra donCj pour être complet, reposer sur la mise en jeu des deux yeux associés.

L'analyse et la détermination des conditions que doivent remplir ces instrumenta pour être mis au senice des deux yeux et remplacer la fonction naturel te^ ont donc droit de nous occu^ per maintenant.

Parmi ces inslrumenb, il en est un très-répandu et qui déjà semble réaliser ces conditions et satisfaire aux vues qu'a pu avoir la nature en disposant par paires les instruments du sens de la vue. C'est ta lunette de Galilée ou de spectacle que Tindustrie a su approprier à la fonctton binoculaim.

Commençons donc cette étude par celle de la lunette-jumello d* opéra*

§ 5^0. De t» lanette de speclaele ou tie f3»lllée, eonaldérée en elle^mèiue, ou au peint de Tue monciealtilre. — Cet instrument est si commun, si répandu,

que sa description est superflue : elle se comprend d'ailleurs d'un mot et consiste dans la réunion de deux lunettes de Galilée accolées et placées devant les yeux*

L'usage de cet instrument est souvent pénible, et la même lunette ne convient pas à tout le monde. D'où vî^nt cette anomalie apparente? Cela nu peut être que des rapports de ladite lunette avec la fond ion binoculaire, car chacun peut toujours voir sans fatigue avec une seule lunette mise au point.

Pour pénétrer dans la question avec assurance, exposons d*al>ord exactement toutes les conditions offerte^t par une seule binette, dansées rapports aveciuî seul friL

646 APPLICATION DE TOUS LES INSTROHBNTS d'OPTIQL'B

Nous avons vu au § 33 en quoi consistait la lunette de Galilée ; comment^ dans cet instrument^ une image réelle et renversée ba (fîg. U, p. 36) formée par un objet plus ou moins éloigné, presque au foyer princfpal d'un objectif convexe, était renvoyée virtuellement^ et redressée, en 0^6' par un verre oculaire concave placé entre elle et l'objectif.

La première question à se poser, en ce qui concerne cette lunette, c*est de déterminer le rapport de grandeur de Timage réelle et de Timage virtuelle, ou, comme leur angle visuel pris du centre de Toculaire est le môme, le rapport de cet angle visuel avec celui soustendu par l'objet lui-même du centre de l'objectif; en d'autres termes, le rapport de l'angle sous- tendu par ab au centre de l'objectif avec celui sous«tendu par a'b' au centre de l'oculaire. Or si Ton prend les tangentes au lieu des angles, ce qui se peut vu leur petitesse, on voit que ces tangentes sont dans le rapport inverse des distances de Tirnage ba d'une part à Tobjectif, et de l'autre à l'oculaire. Or la première de ces distances est la longueur focale même de l'objectif F, et la seconde, la différence entre cette même longueur focale et la distance des verres, à un instant donné de l'observation.

La distance focale de l'objectif étant une quantité constante, le grossissement croit donc à mesure que diminue cette différence ou qu'augmente la distance des verres. Avec le grossissement, croit également la distance de Timage virtuelle afV; de telle sorte qu'arrivée à une distance de l'image ba égale à sa propre distance focale, l'oculaire dévierait les rayons émergents tout à fait dans le voisinage du parallélisme.

La longueur maximum de l'instrument correspond donc à un écartement des verres égal à la différence de leurs distances focales, comme le minimum de cette distance, pour la lunette astronomique, correspond à la somme de ces mêmes distances focales.

On voit encore, d'après cela, que plus l'oculaire a un court foyer, plus ce même grossissement augmente, toutes choses étant égales d'ailleurs : car la distance des verres augmente à mesure que diminue la longueur focale de l'oculaire.

On peut se demander par quels éléments sera réglée la distance de l'oculaire et de l'objectif dans chaque circonstance de l'application de l'instrument.

A LA VISION BlAOCtLAlRB PBTSIOLOGIQUB. (>A7

Ur, appelant F la longueur focale de robjeotif, f celle de roculaire , x la dit»tance des deux verres, d étant la distance de la vue distincte, le calcul apprend que

(Lamé, Cours de VÉcoîê polytechnique,)

On voit d'après cela que feid étant toigours positifs, et d > f [ce qui est toujours le cas)^ 1 — "j^*^ toujours plus petit que l'unité dans la formule :

F-^x, ou la distance de Tocnlaira à Timage a6, est donc toi;ûoars plus grande quer.

Cela posé^ on voit en outre que F — x, on la distance de l'oculaire à Timage,

croit à mesure que le dénominateur 1 — - diminue, et celui-ci diminue quand

la quantité à soustraire de l'unité augmente, c'est-à-dire quand d, distance de

la vue distincte, diminue.

II suit de là que la distance des verres doit être d'autant moindre que la vue sera plus courte, ou le sujet plus myope : le presbyte allonge donc les tuyaux de tirage et voit, en même temps sous un angle visuel plus grand, pendant que le myope, assujetti à la règle contraire, voit les objets plus petits et plus rapprochés.

S 341. De 1» luiBcMe d*«péra »« pmïmt de iroe M« neeolalre* — Connaissant la lunette de Galilée sous le rapport monoculaire, la question à résoudre est Tétudedes rapports. de ces conditions avec la vision binoculaire.

Chaque lunette, dans une paire de jumelles, présente donc à l'œil auquel elle correspond une image virtuelle des objets, plus ou moins rapprochée et agrandie.

L'agrandissement est ici tout monoculaire, et est sans influence sur la convei^ence nécessaire aux axes pour fusionner les deux inoages : retendue de ce mdlivement de convergence ne dépend que de la distence à laqtidle il doit avmr lieu ; c'est alors cette distance qui Ixe Vm^fe q^ éenàp^' pter let

APf»LlGÀT10!f DE TOl'S LES IKSTBiMERTS D OmQL'B

axes optiques relativement aux axes de l'instramentatioD qui sont parallèles (fig. 407).

Si Ton jette les yeux sur la figure 107, on voit en effet qne les axes de rinstruroent Aa, Bb sont parallèles, mais les axes de la vision sont tout autres et fort complexes.

Soient a, A, les centres de Tocnlaire et de l'objectif d*un côté, b,B, les centres des mêmes verres de Fautre côté ; les lignes oA, bB sont parallèles dans tons les instruments que fait aujourdliuî Tiiidnstrie optique, et leur intervalle est exactement celui des yeux à Tétai de parallélisme.

Appelons L le point de mire réel sur lequel la vue se dirige. Si nous menons une droite par L et A, une autre par L et B , ces deux lignes représentent à très-peu près laconvo^nœ eons laquelle les yeux verraient le point L, et, d'une manière exacte, l'axe des images réelles objectives renversées qui seraient, d'après cela, en R,R',en dehors de l'axe des yeux.

Où seront alors les images virtuelles redressées par les oculaires? Évidemment quelque part sur la droite joignant K ou R', au centre optique des oculaires, en m et n, par exemple. Les deux yeux recevront donc sans fatigue les images m et n si l'angle de convergence des lignes Ra, Kb est tel que les points m et n se trouvent l'un et Tautre à la rencontre même de ces deux lignes, au point d.

S'il en est autrement, si m et n sont renvoyées plus loin de l'œil correspondant que n'est le point d, concours de leurs directions,la jumellea mis les yeux dans le cas où est le presbyte qui se sert de verres convexes pour voir un objet rapproché : il est obligé, pour amener la fusion des doubles images m et n, d'exécuter un mouvement de décentration par convergence souvent très-difficile et très-pénible. Inversement, si m et n sont plus