LE TOTON CHROMOGÈNE ET LES TROPISMES

M. Charles Benham a publié, en novembre 1894, un disque dont une moitié est noire et dont l’autre, blanche, présente quatre groupes de trois arcs de cercle concentriques de 45°, dont les rayons décroissent de la périphérie au centre du disque pour un observateur qui les voit à sa gauche. Si on place au centre du disque un petit axe de rotation et si on fait tourner le toton dans le sens des aiguilles d’une montre, sens que j'appellerai direct, appelant rétrograde le sens inverse, les quatre groupes d’arcs concentriques présentent, pour une certaine vitesse, l’aspect de cercles colorés de teintes intenses qui sont, pour la grande majorité des sujets, de la périphérie au centre : rouge, jaune, vert, bleu. Si l’on fait tourner le toton dans le sens rétrograde, la situation des couleurs se renverse et les teintes, toujours de la périphérie au centre, sont respectivement le bleu, le vert, le jaune, le rouge. Ces apparences, jusqu’ici inexpliquées, ne sont pas sensibles à tous les yeux sans exception; elles subsistent à un éclairage monochromatique ou à travers des verres colorés; nous sommes donc en présence d’excitations rétiniennes particulières, indépendantes de la longueur d’onde et dont il s’agit de restituer le mécanisme

Si on dispose deux disques, mi blancs, mi-noirs, suivant un axe de symétrie passant par leurs centres, le blanc de l’un se trouvant du même côté de l’axe que le noir de l’autre et réciproquement, si l’on trace sur chacun des demi-disques blancs des groupes d’arcs de cercle symétriques, on obtient ( figure 1 du diagramme 86) un nouveau toton que j’appelle B, l’autre, que j’appelle

NOTES

A, étant le toton de Charles Benham : si l’on fait tourner B dans le même sens que A, la situation des couleurs se renverse pour B, c’est-à-dire que B présente du bleu à la périphérie quand A donne du rouge, et réciproquement; si A tourne dans le sens diiect et B dans le sens rétrograde, ou si A tourne dans le sens rétrograde et B dans le sens direct, la situation des couleurs est la meme dans les deux disques.

Fig. 86. — Le toton chromogène (Cliché de « La Nature »).

Il nous faut faire ici la généralisation d’une expérience courante ; quand l’œil plongé dans la nuit rencontre dans le champ visuel un objet lumineux, il se déplace dans la direction de l’objet afin d'en faire coïncider l’image avec la fovea; il se dirige, en fait, toujours du noir absolu au blanc par le noir relatif. D autre part, c’est à l’extérieur du disque, qui correspond au maximum d’amplitude de ses mouvements, que se portera de préférence un œil

doué de muscles reposés. Si l’on généralise ces faits et si on les applique au cas actuel, l’œil parcourra les arcs concentriques du toton dans un sens particulier que j’appellerai sens normal du tropisme oculaire et qui procède du demi-disque noir, noir absolu, au demi-disque blanc à travers les arcs concentriques extérieurs qui, lors de la rotation lente, apparaissent, en vertu de la persistance des impressions, comme un gris ou un noir relatif. Cette remarque permet de poser la loi précédente sous cette forme, plus intéressante : quand les disques A et B tournent dans un sens contraire au sens normal du tropisme oculaire, on voit rouge à la périphérie, bleu au centre (fiy. 2, 1); quand les sens sont conformes, on voit bleu à la périphérie, rouge au centre ( fig . 2, II).

D’autre part, l’œil tend toujours à suivre les déplacements d’un corps dont le mouvement n’est pas trop rapide; il tendra donc à suivre la rotation du disque; mais c’est toujours à la périphérie du disque, où la vitesse linéaire est maximum, qu’un œil doué de muscles reposés et tendant à l’action ira de préférence ; mais en même temps, dans le cas où le sens du tropisme oculaire et le sens de rotation du disque sont contraires, l’œil est sollicité par des directions contraires. Si les deux forces sont égales, il restera fixe : l’image de l’arc concentrique le plus périphérique se peindra sur le fovea. Au contraire, dans le cas où il y a concordance entre le sens du tropisme oculaire et le sens de rotation du disque, l’œil se déplacera; il décrira des cercles concentriques de rayons décroissants, jusqu’à son centre de rotation; s’il fixe un point, il ne pourra fixer que le centre du disque, où le déplacement est insensible; donc, dans ce cas, c’est l’arc le plus central qui excitera la fovea, et c’est l’arc extérieur qui excitera la périphérie rétinienne.

Or, nous savons qu’en général la fovea, relativement aveugle pour le bleu, peu sensible pour le vert, est très sensible au rouge; au contraire, la périphérie rétinienne, relativement aveugle pour le rouge, n’est sensible qu’au bleu; donc, dans le cas de contradiction entre le sens du tropisme oculaire et le sens de rotation du disque, quand la fovea fixe la périphérie des disques et qu’elle reçoit une excitation quelconque, l’impression consécutive pendant le passage du demi-disque noir ne peut être que rouge. De même quand la périphérie de la rétine reçoit l’image du centre des disques, l’image consécutive ne peut être que bleue.

NOTES

Dans le cas de conformité entre les sens du tropisme oculaiie et du mouvement des disques, les apparences colorées s’expliquent évidemment de même. Les zones, dites moyennes, de la rétine, sensibles au vert et au jaune, donneront une image consécutive verte et jaune chaque fois que les éléments sensibles au vert et au jaune auront été excités en majorité.

On comprend très bien pourquoi une faible vitesse et le demidisque noir sont indispensables.

Comme la vitesse optima pour l’apparition des teintes est constante pour chaque sujet et indépendante dans une très large mesure de la grandeur de l’image rétinienne et de l’éclairage, je fonde sur la connaissance de cette vitesse un indicateur, que je place à la base d’un cône multiplicateur ou réducteur de la vitesse inconnue dans un rapport facile à connaître par le rapport des deux poulies sur lesquelles s’enroule la corde (fig- 3).

Au point de vue physiologique, le toton chromogène permet de diagnostiquer les différences des tropismes des yeux et peut-être aussi les différences de sensibilité des fovea à la couleur ; beaucoup de sujets voient vert où on voit ordinairement rouge. Quelques sujets ne voient aucune couleur, sans doute à cause d’une fatigue excessive des muscles des yeux, fatigue qui peut provenir, comme on le sait, d’un excès de travail cérébral.

Pour faciliter la mesure de la vitesse du disque en vue des applications physiologiques, j’échancre dans la moitié noire du disque un secteur blanc de 60o (fig. 4). Ce secteur permet de compter très facilement, avec un chronomètre à pointage, le nombre moyen de tours à la seconde (deux en général), le plus favorable à l’apparition des couleurs.

Dans le modèle définitif adopté pour le toton chromogène, la figure est collée sur un disque de zinc monté sur un pivot très lourd qui tourne sur une plaque de verre; le mouvement dure ainsi pendant deux ou trois minutes avec la lenteur fa\orable à l’apparition de ces beaux phénomènes.

J’ai construit également des cylindres chromogènes.