SENSIBILITÉ

de la différence de clarté.

absolue.

la plus rapprochée.

éloignée.

•ih

ïôë

En continuant à diminuer l'éclairage absolu, la sensibilité aux différences de l'éclairage devient de plus en plus petite.

Dans une autre série d'expériences M. Aubert s'est servi comme sources lumineuses de deux carrés (fig. 113) découpés dans le volet d'une chambre

(1) Bôuguer, Optice, de diversis luminis gradibus dimetiendis, editum a de La Caille, Viennae, 1762.

(2) Physiologie der NeUhaut, p. 57, et Gpaefe-Saemisch, Handb. d. ges. Augenheilkd.y t. II, chap. IX, p. 488.

PIIOTOMÉTRIE ET PHOTOPTOMÉTRIE. 527

obscure, carrés recouverts de verre dépoli et dont il pouvait à volonté augmenter et diminuer l'étendue.

FiG. 113.

On peut se servir, pour déterminer la perception lumineuse, du disque de Masson ou de Maxwell.

Le disque de Masson est un disque blanc sur lequel est collé un secteur noir d'un nombre donné de degrés. Lorsque le disque est mis en rotation rapide, à l'aide d'un appareil rotatif, le secteur forme une couronne d'un gris d'autant plus foncé que le secteur est plus large.

Maxwell obtient le même résultat, à l'aide de deux disques, l'un blanc et l'autre noir, tous deux incisés suivant un rayon (fig. 114). Le disque noir porte^

FiG. 114.

déplus, une incision parallèle à sa périphérie, et partant de la première incision. Les deux incisions y dessinent un segment qui, parlant de la première^ peut être introduit dans la fente du disque blanc. Suivant qu'on l'y introduit plus

528 SNELLEN ET LANDOLT. — DÉTERMINÂT. DE LA PERCEPT. LUMIN.

ou moins complètement, on obtient une quantité de noir variable à volonté (fig. 115). Si le disque tourne avec une rapidité d'au moins cinquante rotations par seconde, le secteur noir produit, comme dans le premier cas, une couronne grise sur fond blanc, dont l'intensité lumineuse est inversement proportionnelle à la grandeur du secteur. En diminuant le secteur jusqu'à ce que la couronne grise qu'il produit ait atteint les limites où elle puisse être distinguée du fond, on obtient directement la plus petite différence de clarté qui soit encore appréciable. Soit la clarté du fond blanc = 1, le secteur noir

— 0?° ; la différence de clarté cherchée est donc D = Jr.

FiG. 115.

Masson a trouvé x — 3\ par conséquent D — Gela ne serait, d'ailleurs, absolument exact que dans le cas où le noir absorberait toute la lumière sans en rien réfléchir.

Un procédé encore plus simple, qui a été employé par Masson, est le suivant :

Du centre du disque blanc jusqu'à sa circonférence est figurée une bande noire radiaire qui, en difl'érents points, est interrompue par un point blanc (fig. Î16). Cette bande, d'une largeur partout égale, recouvre, de la périphérie au centre, un secteur, toujours plus grand. Au centre même, par exemple, elle représente exactement la moitié d'un cercle, dont le diamètre est égal à la largeur de la bande. Par une rotation rapide du disque, chaque partie de la bande engendre un cercle gris, qui est d'autant plus sombre qu'il est plus voisin du centre. Entre deux cercles gris, reste toujours un cercle blanc, correspondant aux lacunes blanches de la bande. De cette manière, on peut simplement demander à la personne qu'on examine au point de vue de sa sensibilité rétinienne, combien elle peut encore distinguer de cercles sombres.

Soit la clarté du disque i= 1 ; la largeur des traits noirs — d, la distance

PHOTOMÉTRIE ET PHOTOPTOMÉTRIE. 529

d'un point d'un Irait noir au centre du disque =: r; la clarté h d'une traînée grise engendrée par la rotation sera

Il est manifeste que la sensibilité aux différences de l'éclairage D dépend de l'éclairage général. Elle augmente avec l'éclairage jusqu'à 1/167 (Helmholtz) (1) et atteint son maximum, 1/185 (Aubert), à l'éclairage diffus de la lumière du jour. Si l'éclairage est encore plus intense, D diminue de nouveau. Donc ici encore la clarté absolue doit être mesurée, et doit entrer en ligne de compte. Si Ion veut avoir des résultats absolument exacls, il faut en outre considérer que le noir le plus foncé est encore loin d'absorber toute la lumière, et qu'il en réfléchit une bonne partie, de telle sorte qu'il est au maximum seulement 57 fois plus sombre que le blanc. Cela doit être encore pris en considération, si l'on fait tourner un secteur blanc sur un fond noir.

Fk;. 116.

L'angle visuel, ou plutôt l'étendue de la rétine occupée par des champs de clarté différente, a une influence considérable sur la perceptibilité des différences de clarté. Lorsqu'on éloigne le disque rotatif, il faut ajouter plus de noir à la couronne pour qu'elle soit distinguée, tandis qu'au contraire la distinction des différences de clarté augmente avec l'angle visuel (R. Smith, Herschel, Arago, Aubert, Fôrster).

Fôrster a construit un appareil très-pratique destiné à mesurer la perceptibilité lumineuse (2). Ce pliotoptomètre consiste en une boîte carrée de 32 centimètres de long, sur 16 centimètres de haut et 21 centimètres de large, noircie à sa face interne, et dont un côté porte également deux ouvertures pour les deux yeux, et une fenêtre plus grande, de 5 centimètres carrés, située à

(1) Helmlioltz, Optique phy s., 417.

(2) Zehender's Klm. Monatsbl, 1871, p. 33, et Ueber Hemeralopie und die Anwendunq emes Phoiometers m der Ophthalmologie. Breslau, 1857.

530 SNELLEN ET LANDOLT. — DÉTERMIN. DE LA PERGEPT. LUMINEUSE.

côté des ouvertures précédentes, pour laisser pénétrer la lumière. Une feuille de papier blanc est tendue sur cette fenêtre qu'on éclaire au moyen d'une bougie ordinaire brûlant dans une cheminée adaptée à l'appareil. La bougie représente, pour l'intérieur de la boite, l'unique source de lumière que peut seulement modifier un diaphragme variable appliqué sur la fenêtre. Celui-ci est formé de deux plaques de cuivre, noires, et découpées à angles droits, et qui se meuvent l'une sur l'autre -de telle façon que leurs échancrures forment toujours ensemble un carré, et qu'elles se déplacent toujours toutes les deux des mêmes quantités, de manière que le centre de l'ouverture correspond toujours au milieu de la fenêtre, et au centre de la lumière. L'étendue de la source lumineuse varie suivant la grandeur de l'ouverture du diaphragme, de 1 millimètre carré jusqu'à 1500 millimètres carrés. On peut lire la grandeur de l'ouverture sur deux règles divisées qui se meuvent avec les deux moitiés du diaphragme.

Si l'on place dans la boîte, des teste-objets, par exemple, des traits noirs sur fond blanc, objets qui peuvent encore être parfaitement reconnus par un œil sain, avec l'éclairage minimum, on peut, en agrandissant l'ouverture, trouver l'intensité d'éclairage qui est nécessaire à un œil pathologique, pour reconnaître les mêmes objets ; et la sensibilité lumineuse doit être inversement proportionnelle à l'intensité de la lumière qui est indispensable pour reconnaître l'objet. Toutefois, on n'obtient pas par ce procédé des résultats absolument corrects, car il faut, ainsi que nous l'avons dit plus haut, que la perceptibilité lumineuse soit mesurée indépendamment de la perceptibilité de forme; mais les objets placés dans la boîte s'adressent aussi à la perceptibilité de forme, et de cette façon les deux déterminations se confondent. Pour la même raison , les appareils de v. Hippel et de Weber, étant donné leur forme, ne peuvent servir à la détermination de la sensibilité lumineuse; mais ils sont d'excellents instruments pour la détermination pratique de l'influence des différences d'éclairage sur l'acuité visuelle.

Au lieu d'objets compliqués, M. Snellen applique au fond de la boite de Fœrster un champ dont une moitié est noire, et l'autre moitié blanche, et en augmentant progressivement l'éclairage de la boîte il demande au malade à quel moment il peut différencier les deux moitiés du fond. — D'ailleurs, on a également ici une source d'erreurs, attendu que le noir réfléchit encore beaucoup de lumière ; seulement, en pratiquant des déterminations avec cet appareil, sur des yeux différents, mais dans des conditions égales, les résultats peuvent être directement comparés. Un procédé plus exact serait de diviser l'appareil de Forster par une cloison médiane. Une moitié de la boîte serait tapissée de velours noir dans toute son étendue sauf l'ouverture nécessaire pour l'œil. L'autre moitié, au contraire, contiendrait un fond blanc qui recevrait la lumière de la fenêtre de l'appareil. L'œil serait placé devant la cloison de manière à la voir de profil et à regarder en même temps dans les deux compartiments.

Dans toutes ces expériences il faut protéger les yeux avec soin contre toute

PHOTOMÉTRIE ET PHOTOPTOMÉTRIE.

lumière étrangère. Les résultais intéressants que Fôrster (1) a obtenus à l'aide de son appareil, dans différentes affections de la rétine et du nerf optique, prouvent d'ailleurs combien il est important de déterminer les rapports qui existent entre la perceptibilité lumineuse et la perceptibilité de forme.

Mais si nous pouvons nous servir de cet appareil pour déterminer la perceptibilité lumineuse, nous pouvons aussi l'employer comme un véritable photomètre, à l'aide du procédé que H. Snellen a proposé.

Il suffit souvent de se convaincre si la perceptibilité lumineuse en général est conservée. On atteint facilement ce but en faisant regarder le patient dans la direction d'une lampe qu'on recouvre et découvre tour à tour et en lui demandant alors s'il perçoit oui ou non les variations de l'éclairage.

Ou bien on approche et on éloigne de l'œil un miroir concave réflecteur, ou l'on fait varier la hauteur de la flamme d'une lampe ou d'un bec de gaz.

Pour obtenir quelque exactitude dans ces déterminations, de Grsefe a construit un instrument spécial. Cet instrument consiste en une boîte, dont la partie supérieure porte une cheminée où brûle une bougie maintenue à une hauteur constante par un système de ressort analogue à celui des lanternes de voiture. La flamme se trouve au foyer d'une lentille convexe. Les rayons lumineux tombent ainsi parallèlement sur l'ouverture d'un écran vertical. Cette ouverture est carrée, et est formée par les échancrures rectangulaires de deux plaques métalliques qui peuvent se mouvoir l'une sur l'autre au moyen d'un système de vis. Une des faces du carré est divisée de telle manière que le déplacement des plaques correspondant à une division donne une augmentation de surface de 4 — 2 — 4 — 8 — 12 — 20 — 30 — 50 75 — 100.

Des raiuures sont pratiquées aux deux côtés de l'ouverture pour y insérer des plaques de verre dépoli destinées à affaiblir la lumière, ou des verres colorés pour colorer la lumière.

On fera bien de ne tenter ces expérimentations que dans une chambre absolument obscure, et dans le cas où l'autre œil verrait encore, il faudrait, pour plus de précaution, le recouvrir avec un épais bandeau.

Si, en raison d'une diminution considérable de l'acuité visuelle, on était obligé de placer le patient tout à fait au voisinage de la source lumineuse, il ne faut pas oublier que la chaleur rayonnante peut lui permettre de reconnaître la place et l'intensité de la lumière.

Un nouveau procédé très-apte aux recherches photoptométriques est dû à M. Charpentier, chef de clinique du Landolt ; voici sur quel principe il repose :

Si l'on considère l'image que donne une lentille convexe d'un point lumineux, on trouve qu'elle est formée par la réunion de tous les rayons qui, partant de ce point, rencontrent la surface de la lentille. Si l'on couvre cette

(1) Loc. cit., p. 341.

532 SNELLEiN ET LANDOLT. -DÉTEKMIN. DE LA PERCEPT. LUMINEUSE.

surface sut une partie quelconque plus ou moins étendue, on enlève à l'image un certain nombre de rayons, et on l'obscurcit ainsi en proportion de la surface couverte.

La figure 117, par exemple, montre en A un point lumineux rayonnant dans toutes les directions. Parmi les rayons qu'il émet, tous ceux qui rencontrent la surface ML d'une lentille convergente sont réunis pour former l'image A'. Pourvu que la lentille ne soit pas trop épaisse et que le point A soit suffisamment éloigné par rapport à l'amplitude de la lentille, on peut considérer comme également éclairés tous les points de la surface de cette dernière, ou plus exactement tous les points de son axe d'épaisseur (ligne pointillée dans la figure). Si donc on pouvait couvrir à l'aide d'un écran opaque une partie de la section de la lentille, on enlèverait à l'image A' une certaine quantité de 'lumière que l'on pourrait exprimer en fonction de la surface couverte.

FiG. 117.

Soit MN cette dernière : la proportion — exprimera l'obscurcissement de

l'image. Or, la condition théorique précédente, d'un écran pouvant se mouvoir dans l'intérieur même de la lentille, peut être en pratique réalisée, en employant au lieu d'une seule lentille deux lentilles positives, suffisamment écartées l'une de l'autre pour que l'on puisse placer un écran dans leur intervalle. Cette association peut être considérée comme ayant le même effet qu'une lentille résultante placée à l'endroit même où peut jouer l'écran. Dans ces conditions, si l'écran occupe sur une section transversale une longueur MN, il supprime une quantité de rayons lumineux que l'on peut exprimer par cette longueur même, et ne laisse plus passer que les rayons rencontrant NL. Donc l'éclairage de l'image A' pourra s'exprimer en fonction de cette longueur.

Ce qui vient d'être dit pour un seul plan de section s'applique également à tous les autres, et, en somme, l'obscurcissement de l'image est proportionnel à la surface couverte par l'écran. Quant à cette surface, elle peut être facilement évaluée si, au lieu d'employer tout le champ de la lentille, on n'emploie qu'un champ limité par un diaphragme carré. De cette façon, des rapports de surfaces se réduisent en réalité à de simples rapports de longueurs.

PHOTOMETRIE ET PHOTOPTOMETRIE. 533

Mais ces considérations, qui se rapportent à un point situé sur l'axe principal de la lentille, conviennent-elles également bien à un point lumineux situé excentriquement par rapport à cet axe ? Pas exactement, car plus le point s'éloigne de l'axe principal, plus les diverses parties de la lentille sont inégalement éclairées, et on n'est plus en droit de considérer comme des quantités de même valeur tous les rayons qui passent par ML. Cependant, si d'une part le pomt lumineux est suffisamment éloigné, si d'autre part il s'écarte peu de l'axe principal, et si l'on emploie une lentille de faible amplitude, on peut parfaitement appliquer à ce point peu excentrique tout ce qui a été dit pour le point A et pour son image. Le point B (fig. 11 7) représente cette seconde condition. Si on couvre la lentille d'une quantité MN, on peut aussi exprimer

par le rapport ^ l'obscurcissement que subit l'image B'. Si les deux points

A et B sont également éclairés, ils seront donc également obscurcis. De même pour les points intermédiaires, et, par conséquent, pour un objet quelconque, AB remplissant les conditions précédemment indiquées.

En somme, un petit objet AB donnant une image A'B', l'éclairage de l'image est proportionnel au champ ML de la lentille. Vient-on à intercepter sur une surface MN les rayons lumineux dans leur passage à la lentille, on obscurcit

l'image proportionnellement à MN, et d'une quantité

Fig. 118.

Si l'on juge que le fond, obscur sur lequel se reçoit l'image est toujours, quoi qu'on fasse, plus ou moins teinté, et que l'on veuille fournir à l'œil un terme de comparaison identique dans chaque expérience, on peut y arriver facilement suivant plusieurs procédés :

L'un de ces procédés consisterait cà employer deux lentilles de force et de grandeur égales et à produire deux images au lieu d'une, puis, laissant l'une intacte, d'opérer sur la seconde.

Mais il est plus simple de dévier, à l'aide d'un prisme, la moitié des rayons passant par une lentille unique (ou par un système unique). La figure 118 rend compte de cette manière de procéder. Un prisme est disposé de manière à ce que son sommet passe juste par le centre de la lentille. La moitié des rayons venant du point A sera déviée et formera une image A'', l'autre moitié suivra son cours naturel et formera une autre image A'. Ces deux images étant for-

534 SNELLEN ET LANDOLT. -

DÉTERMIN. DE LA PERGEPÏ. LUMINEUSE.

mées par la même quantité de rayons auront la même intensité. On pourra alors obscurcir l'une suivant le mode indiqué plus haut, l'autre restant uniforme . On comprend qu'il est facile, en calculant convenablement l'angle du prisme, de produire deux images contigiles, on pourra alors apprécier les différences minimes de teinte. La figure il8 représente en A'B' et A"B" deux images ainsi obtenues, provenant d'un objet AB.

Cette méthode est, du reste, susceptible de bien d'autres applications. On voit de suite comment elle peut s'appliquer à la production et à la mesure des différences de clartés. En effet, on pourra toujours, en déplaçant le prisme de côté ou d'autre sur le champ de la lentille, dévier des proportions variables de rayons fournis par un même objet lumineux, et par suite obscurcir ou augmenter à volonté l'éclat de l'une ou l'autre des deux images, l'objet restant éclairé d'une façon constante, soit par de la lumière blanche, soit par de la lumière colorée. Et rien n'est plus facile que de mesurer les rapports des intensités lumineuses des deux images comparées. Exprimant par n le champ libre de la lentille, par a la surface couverte par le prisme, une image recevra une quantité de lumière proportionnelle à a, l'autre une quantité proportionnelle à la surface restante de la lentille, ou à n-a. Par conséquent, le rapport de l'éclat de l'une à celui de l'autre sera

Cette formule est générale, que a exprime des rayons déviés, des rayons chromatiques ou des rayons interceptés. Elle s'applique donc également bien à la mesure de la coloration et à la mesure de l'éclat d'une image quelconque.

L'auteur a fait construire sur ces données unappaî'eil dont la figure 119 représente la coupe schématique.

FiG. 119.

Une chambre noire est percée à l'une de ses extrémités d'une ouverture carrée recouverte d'un verre dépoli (A) : en l'exposant à une source de lumière, on a un objet assez uniformément éclairé. Vers le milieu de la boite sont placées à une faible distance l'une de l'autre deux lentilles plan-convexes de force égale (L et L'), qui produisent l'effet d'une lentille linéaire située en

PHOTOMÉTRIE ET PHOTOPTOMÉTBIE. 535

HH', au milieu de leur intervalle. C'est suivant cette ligne que se meuvent, à la volonté de l'opérateur, les objets décrits plus haut, prisme, écran simple ou écran double, verres de couleur, cuves à solutions colorées. Leur degré d'empiétement sur la lentille se mesure sur une tige qui sert à les mouvoir. En MN se trouve l'écran où se forment les images, et on a représenté en A' et A'' deux images coiitigûes. Les parois de la boîte se prolongent un peu au delà de cet écran, de sorte que les images sont au fond d'une chambre noire qui ne peut troubler par sa coloration propre celle des images ellesmêmes.

Expériences photoptométriques de M. Ricco. — Nous devons à la bienveillance de M. Riccô, à Modena, l'analyse suivante de ses travaux sur l'influence de l'éclairage sur l'acuité de la vue.

L Dans ses premières expériences M. Riccô a employé des disques blancs sur fond noir de grandeur égale et éclairés également par le soleil ou par la lumière diffuse du jour. En prenant comme abscisses les diamètres, et comme coordonnées les plus grandes distances auxquelles les disques sont distingués, il obtient une ligne droite qui passe par l'origine des coordonnées.

Erreur moyenne : 8 p. 100.

IL Dans une seconde série d'expériences, M. Riccô s'est servi de disques de diamètre égal, mais d'intensité d'éclairage différente — produite par la rotation de secteurs alternativement blancs et noirs. — En prenant comme abscisses les intensités d'éclairage, comme coordonnées les plus grandes distances auxquelles des disques sont distingués, on obtient une parabole ; en prenant les carrés on obtient une ligne droite qui passe par le point 0.

Erreur moyenne des distances : 9 p. 100.

III. Des disques blancs sont éclairés par une bougie à différentes distances et on marque comme abscisses les distances de la lumière, comme coordonnées les plus grandes distances de l'œil. De cette façon on obtient une hyperbole.

En prenant, au contraire, les réciproques des distances (^) on obtient une ligne droite passant par 0. Erreur moyenne des distances : 7,5 p. 100.

IV. Des disques différents sont éclairés par une bougie placée à une distance telle qu'ils deviennent visibles à une distance de 20 à 25 mètres. En prenant comme abscisses les diamètres des disques, comme coordonnées les distances de la lumière, on obtient une ligne droite passant par le point 0.

Erreur moyenne des distances de la lumière : 7 p. 100.

V. Des expériences faites avec un disque blanc et un disque de diamètre et d'intensité lumineuse différentes (disque rotatif) démontrent qu'il existe un rapport égal entre les carrés des plus grandes distances auxquelles les deux disques sonl visibles et la quantité de lumière réfléchie par les disques.

Erreur moyenne de ce rapport des distances : 8 p. 100.

VI. Des disques de différents diamètres éclairés par une lumière à différentes distances. En prenant comme abscisses les rapports entre le diamètre

536 SNELLEN ET LANDOLT. — DÉTERMIN. DE LA PERCEPT, LUMINEUSE.

des disques et la distance de la lumière, et comme coordonnées les plus grandes distances de l'œil, on obtient une ligne droite passant par 0. Erreur moyenne : de il p. 100.

Erreur moyenne des distances dans les vingt-sept expériences : 9 p. 100.

La photoptométrie est encore trop négligée de nos jours, et il n'y a pas de doute qu'elle pourrait fournir les renseignements les plus précieux sur la nature de bon nombre d'amblyopies dans lesquelles la thérapeutique est encore aussi incertaine que le diagnostic.

Les expériences les plus importantes qui aient été entreprises à ce sujet sont dues à M. Fôrster (1), dont nous avons décrit le photomètre, et à M. G. Raymond de Turin (2).

M. Raymond procède dans ses recherches de la manière suivante : Il détermine d'abord l'acuité visuelle d'un œil normal et celle d'un œil amblyopique à un vif éclairage. Les échelles typographiques sont placées en face d'une grande fenêtre recouverte d'une couche faible d'amidon (Foucault). Puis il diminue l'intensité de l'éclairage en recouvrant la fenêtre peu à peu par un rideau, pendant que les deux personnes regardent les échelles typographiques à la distance qui correspond à l'acuité visuelle marquée. On note alors l'intensité de l'éclairage avec lequel la vue commence à diminuer pour l'une et pour l'autre personne.

Tandis qu'au commencement l'acuité visuelle diminue dans des proportions égales pour l'une et pour l'autre, il arrive un moment où elle baisse rapidement chez l'héméralope.

Notre tâche étant seulement d'indiquer les méthodes d'exploration, nous n'entrons pas dans les détails des résultats que l'auteur lui-même exposera mieux que nous ne saurions le faire dans le chapitre de l'amblyopie et de l'amaurose.

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CHROMATOPTOIÉTRIE