DE PARIS

Géologie structurale et géologie appliquée.

Calcul différenciel et calcuk intégral.

Géologie structurale et géoloxie appliquée.

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Géologie.

des

bé

DEEE MES PARENTS

Ce travail a été fait sous la direction de Mr Yves LE GRAND, qui nous a encouragé par ses conseils et par sa bienveillance. Il a été effectué au laboratoire de Mr Maurice CURIE, qui n’a cessé de faciliter notre tâche et de s'intéresser à nos recherches. Nous leur exprimons notre respectueuse et profonde reconnais-

Salice.

Nous exprimons aussi notre gratitude envers le Centre National de la Recherche Scientifique, qui, en nous nommant boursier de recherches, a facilité la poursuite de nos travaux.

Nous remercions enfin Mademoiselle J. LEGRAND, qui s’est prêtée avec application et patience à nos nombreuses mesures.

Sur la discrimination de l'intensité ::

d'une source ponctuelle |

par Alexandre IVANOFF

Sommaire. — La mesure de la sensibilité difjérentielle de l'œil, ou discrimination de l'intensité, consiste à déterminer la plus petite différence d’intensités perceptible, AI, entre deux sources lumineuses d’intensités I et 1 + AI.

De nombreux chercheurs l’ont étudiée par suite de son intervention en photométrie, par suite de la célèbre mais inexacte loi de Fechner- Weber (constance du rapport Al/I) à laquelle elle avait donné lieu, par suite enfin de son rôle de « DIGTTE: de touche » dans tout essai de théorie photochimique du mécanisme de la vision.

L'étude de la loi de variation du rapport AI/I en fonction de I est rendue assez complexe du jait de l’intervention de divers facteur$, l'influence de chacun desquels devant être déterminée sépurément. Ce sont principalement : l’état d'adaptation de l'œil, la localisation rétinienne de l’image de la source lumineuse, ses dimensions et sa couleur.

Nous nous sommes proposé, d’une part de faire une étude expérimentale d'ensemble, d'autre part d'essayer d'expliquer les résultats dans le cadre de la théorie photochimique moderne de S. Hecht, afin d’éprouver cette dernière. Contrairement aux chercheurs qui nous ont précédé dans cette voie, nous nous sommes attaché à étudier la discrimination de l'intensité d’une source ponctuelle, afin d'obtenir des résultats relatifs à un point de la rétine, et non des résultats totalisant l'effet d’un grand nombre de cellules. Il nous a fallu, à cet effet, utiliser la méthode du papillotement, et mesurer non plus la sensibilité différentielle simultanée (l'œil perçoit simultanément les sources d’intensités I et 1 + AT), mais la sensibilité différentielle successive (l'œil perçoit successivement les intensités I et T + AT, et ressent ün papillotement si AI est suffisamment grand). Une nouvelle variable RUpaneue intervient alors : la fréqguence du papillotement.

Nos résultats expérimentaux concernant la loi de variation du rapport AT en fonction de [, l'influence de la localisation rétinienne et celle de l’état d'adaptation préalable de l'œil,

sont sensiblement analogues à ceux trouvés antérieurement. Mais la sensibilité différentielle

de l'œil est fort mauvaise pour une source ponctuelle : nous trouvons pour AI/I des valeurs

comprises entre (),5 et [UU, alors que les courbes classiques, établies à l’aide de sources lumineuses étendues, indiquent U,01 à f. “

D'autre part, l'étude expérimentale de l’influence de la fréquence de papillotement en vision fovéale nous a permis de montrer qu'après adaptation à l'obscurité la fraction AT croît sensiblement comme le carré de la fréquence, tandis qu'après adaptation à la, lumière elle croît moins vite. Il s’ensuit, à fréquence suffisamment élevée, un phénomène de, sensibilisation de la fovéa après exposition de l’œil à la lumière, analogue à celu', déjà connu, concernant la fréquence critique de fusion (?) : à fréquence élevée, la fovéa est plus sensible après adaptation de l'œil à la lumière qu'après adaptation de l'œil à l'obscurité. Le phénomène disparaît si les dimensions de la source lumineuse augmentent, d'où l'intérêt de procéder avec une source ponctuelle.

L'’explication des résultats expérimentaux à l’aide de la théorie photochimique de Hecht nous

amène à une étude d'ensemble de cette dernière, ainsi qu’à une critique des explications qu’on

(1) L’intensité d’une source lumineuse étant alternativement nulle et égale à J, le papillotement disparaît lorsque sa fréquence atteint une valeur limite appelée fréquence critique de fusion. L'expérience a montré qu’en vision fovéale la fréquence critique de fusion est plus grande après adaptation de l’œil à la lumière qu’après adaptation à l'obscurité.

pe

en avait déduiles antérieurement, concernant l’influence de la localisation rélinienne, le manque d'influence de l’état d'adaptation préalable, la sensibilité accrue en vision périphérique après adaptation à l’obscurité. Nous insistons sur l’importance d’une meilleure définition de l’état d'adaptation préalable de l’œil, état d’adaptation différent, selon nous, suivant que l’on considère les cônes ou les bâtonnets. Les résultats expérimentaux peuvent alors être expliqués plus correctement. |

L'étude théorique de l'influence de la fréquence de papillotement en vision fovéale nous montre la parenté entre les problèmes de sensibilité différentielle successive et de fréquence critique de fusion. Elle montre qu’à fréquence de papillotement fai ble celle-ci n’influe pas sur la fraction AT/Ï, tandis qu’à fréquence élevée la sensibilité différentielle successive diminue comme le carré de la fréquence. De plus, afin d’expliquer la différence des lois de variation de la fraction AI/I en fonction de la fréquence de papillotement suivant que l’œil est préadapté à l’obscurilé ou à la lumière, nous sommes amené à utiliser une formulation nouvelle de la théorie photochimique de Hecht, celle de Byram, et à énoncer diverses hypothèses concernant les effets d'influence de la périphérie de la rétine sur la fovéa. Nous montrons qu’une diffusion des substances photochimiques de la rétine pourrait, par exemple, expliquer ces effets d’in- {luence.

La théorie photochimique du mécanisme de la vision, telle qu’elle fut conçue par Hecht, ou même avec les modifications récentes que divers auteurs lui ont fait subir (Byram, Moon et Spencer), ne correspond certainement pas rigoureusement à la réalité, qui est vraisemblablement beaucoup plus complexe, de l’aveu même de Hecht. Il n’en est pas moins très probable qu’elle comporte une part de vérité, puisqu'elle nous permet de rendre comp'e qualitalivement sinon quantitativement de tous les résultats expérimentaux. Le point le plus faible paraît être le choix arbitraire e! « opporiuniste » des divers crilériums de discrimination des intensilés ou de papillotement. Plus on introduit de constantes à cet instant (Byram en introduit deux, alors que Hecht se contentait d’une seule), plus les équations finales se compliquent et deviennent aptes à se plier aux exigences des résultats expérimentaux. De plus, les « constantes » semblent varier avec la localisation rétinienne, les dimensions de la source lumineuse et sa couleur, l’état d'adaptation préalable de l'œil. Quoi qu’il en soit, l'utilisation de la cinétique chimique dans les problèmes de la vision paraît être fertile, et par conséquent fournit une excellente hypothèse de travail. La théorie photochimique de Hecht, si elle n’est pas déjinilivement établie et consolidée, semble néanmoins être l’un des meilleurs «outils » à la disposition des opliciens physiologistes ; ce qui ne veut pas dire qu’il faille essayer d'expliquer tous les phénomènes de la vision à l’aide de la réaction photochimique réversible se produisant dans la rétine.

Le plan de notre étude sera les uivant :

1) dans un premier chapitre nous donnerons d’une part un résumé succincldes mesures de sensibilité différentielle effectuées antérieurement, d'autre part un bref exposé de la théorie photochimique du mécanisme de la vision ;

2) dans un deuxième chapitre nous exposerons la méthode du papillotement, décrirons notre appareillage, son étalonnage, le processus de nos mesures ;

3) dans un troisième chapitre nous exposerons nos résultats expérimentaux ;:

4) dans un quatrième chapitre nous essaierons de les expliquer dans le cadre de la théorie pholochimique de Hecht.