Les sensations dues à l’organe de la vue

Les sensations nées des impressions rétiniennes sont multiples.

1° La lumière agit sur l’œil; cette action donne la sensation lumineuse brute;

2° L’œil apprécie les ditrérences d'intensité de la lumière ;

3° L’œil perçoit les dilîérences de nature de la lumière, sous forme de couleurs ;

4° L’adl, recevant simultanément plusieurs impressions lumineuses, les distingue les unes des autres. Recevant successivement plusieui's impressions, il les distingue dans le temps, moins bien, il est vrai. C’est là ce que l’on a appelé la sensibilité dillérentielle simultanée et successive.

Il nous faut étudier les conditions sous lesquelles se produisent ces diverses sensations, puis leurs caractères.

1° Conditions des sensations.

A. Conditions dépendant des excitants. — Ces conditions sont au nombre de trois.

1° 11 faut que les rayons lumineux aient une certaine longueur d’onde (voy. p. 900). Seules, les radiations comprises entre le rouge et le violet excitent la l étine.

2” Il faut que l’excitant agisse sur la rétine pendant un certain temps. Si cette durée de l’excitation est trop courte, il n’y a pas de sensation, à moins que l’excitant ne soit très intense, comme est une étincelle électrique ou un éclair. Cependant une excitation lumineuse faible, répétée un grand nombre de fois, tinit par être perçue ; c’est le phénomène de l'addilion latente, qui se produit dans la rétine comme dans d’autres appareils nerveux.

3° L’excitant doit avoir une certaine intensité.

B. Conditions propres à la rétine. — a. Excitabilitk des DIVERSES PARTIES DE i.A RÉTINE. — La rétine n'est pas également sensible à la lumière dans toute son étendue. D’abord il est un point complètement insensible, c'est le lieu d’émergence du nerf optique, la. papille, nommée pour cela punctum cæcum.

On démontre aisément ce fait au moyen de l’expérience suivante : si l’on regarde deux petits objets, l’un blanc, par exemple, et l’autre rouge, placés sur un même plan à une certaine distance l’un de l’autre, on peut, en fixant l’un d’eux avec un seul œil, continuer à percevoir l’autre; mais, si l’on fait mouvoir ce dernier, de manière à faire parcourir à son image tout le fond de la rétine, il arrive un moment où cette image vient se

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former exactement sur la papille du nerf optique; à ce moment l’objet en question cesse d’étre vu, parce qu’il se peint sur le punctum cæcum,

Ou bien encore (expérience de Mauiotte), si l’on trace sur le papier deux points noirs distants de 5 centimètres, qu’on ferme l’œil gauche, qu’on se place aune distance de 15 centimètres du papier, et qu’avec l’œil droit on fixe le point du côté gauche (A), on n’apercevra pas le point droit (B) dans cette position, tandis que dans toutes les autres positions, plus rapprochées ou plus éloignées, il devient visible ; le calcul démontre que, dans la position indiquée, les conditions sont telles que le point du côté droit a son image sur le punctum cæcum et, par suite, ne peut être aperçu.

Pour les autres parties de la rétine, la sensibilité est très différente; elle estàson maximum sur la tache jaune {qui est précisément au pôle postérieur de l’oeil) et va en diminuant vers la partie antérieure ; ainsi, au niveau de l’équateur de l’œil, elle est 150 fois moins considérable que vers la macula lulea.

En effet, en regardant deux fils très rapprochés, mais que l’on distingue cependant l’un de l'autre, si l’on dispose l’œil de manière que leur image vienne se produire successivement sur la tache jaune et puis vers l’équateur de l’œil, on constatera que, dans ce dernier cas, pour que les deux fils restent distincts, il faut qu’ils soient 150 fois plus écartés l’un de l’autre que lorsqu’ils se peignent sur la tache jaune. Cette expérience est analogue à celle des pointes de compas (compas de Werer', dont l’écartement nous a servi à mesurer le degré de sensibilité de la ijeaii (voy. p. 817).

C’est donc par la taclie jaune que doit se faire essentiellement la vision directe. Aussi n’est-ce guère que d’elle que nous nous servons pour voir nettement, et les mouvements du globe oculaire sont <lestinés à amener toujours l’image des objets examinés sur ce j)oint extrêmement sensible. La surface entière de la rétine estàpeu j)i'ès égale à 15 centimètres carrés; la surface de la tache jaune n’est que de 1 ù2 millimètres; nous ne nous servons peut-être, pour la vue distincte, que de la 1 500® partie de la surface rétinienne. C’est ])OLircela qu’en lisant nous ne voyons distinctement à la fois que deux ou trois mots, dont l’image se fait justement sur la tache jaune ; et, pour lire toute la ligne, il fautque l’œil la parcoure successivement, c’est-à-dire amène l’image de tous les mots sur le point sensible. Pour déterminer e.xactement le nombre de lettres, c’est-à-dire la longueur, la surface qui peut venir se peindre distinctement sur la rétine, on fixe, dans l’obscurité, les yeux sur la page d’un livre, j)uis, à la lueur d’un éclair ou d’une étincelle électrique, on distingue un certain nombre de lellres; les dimensions calculées en parlant

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de cetle donnée correspondent aux dimensions connues de la tache jau ne.

Ainsi, il y a lieu de distinguer, à côté de la papille, partie insensible, la tache jaune, partie la plus sensible, puis les parties périphériques de la rétine, beaucoup moins sensibles.

b. Différentes formes de i.\ sensibilité rétinienne. — La rétine se comporte de façon ditférente vis-à-vis de la lumière blanche et visà-vis des couleurs; de là, au point de vue de ses fonctions, une première distinction, fondamentale, entre la sensibilité lumineuse et la sensibilité aux couleurs ou chromatique. Nous serons amenés ensuite à distinguer de ces deux modes de sensibilité un troisième mode, qui est la sensibilité visuelle.

1° Sensibilité lumineuse. — Toutes les parties de la rétine, sauf le centre, qui est moins sensible, sont également excitables par une source lumineuse, la lumière du jour, par exemple; en d’autres termes, il faut, sur une partie quelconque de la rétine, sauf le centre, la même quantité de lumière pour que se produise une sensation lumineuse. On verra tout à l’heure que la vision des couleurs n’est point soumise à cette condition. — La sensibilité lumineuse d’un œil tenu à la lumière devient très supérieure à celle d’un œil tenu à l’obscurité; à mesure que se prolonge le séjour dans l’obscurité ou repos de l’œil, le minimum lumineux perceptible (c’est la plus faible valeur qu’il faut donner à la source lumineuse pour qu’une sensation lumineuse se produise) diminue progressivement. Nous verrons que cette condition, l’influence du repos, ne joue aucun rôle relativement à la sensibilité chromatique. — On a observé des cas d'achromatopsie totale, dans lesquels les sujets avaient cependant conservé la vision de l’éclairement des objets et de leurs formes.

Voilà donc trois preuves qui établissent la réalité de ce mode de sensibilité rétinienne.

2“ Sensibilité chromatique. — Quand on présente à Tœil une couleur spectrale en augmentant l’intensité de celle-ci à partir de zéro, on éprouve d’abord une impression lumineuse simple, incolore et qui est identique d’ailleurs pour toutes les régions du spectre ; ce n’est que pour une intensité lumineuse plus forte que la couleur est reconnue comme telle (expérience de A. Charpentier Ainsi toutes les couleurs sont d’abord perçues comme des objets blanchâtres avant d’être reconnues; puis elles produisent l’impression d’une couleur qu’il est impossible de définir; enfin on les reconnaît plus ou moins bien. C’est là un fait fondamental. D’autres viennents’y ajouterpour achever de différencier la sensibilité chromatique.

^ 1. Physiologiste français contemporain, professeur de physique médicale à l’Université de Nancy,

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En deuxième lieu, celle sensibilité diminue graduellement du centre de la rétine à la périphérie, contrairement à ce qui se passe pour la sensibilité lumineuse, égale partout.

En troisième lieu, la sensibilité chromatique n’est pas soumise à l’adaptation; elle n’est pas modifiée d’une manière appréciable par l’exercice ou par le repos de l’œil; que l’organe ait été maintenu ou non à l’obscurité, il faut une même quantité de lumière pour provoquer la sensation de couleur spéciale.

Entin, il existe des cas de cécité complète pour les couleurs {achromatopsie), la sensibilité lumineuse (perception de la lumière blanche, distinction des degrés de clair et de sombre) étant intacte.

Voilà donc deux modes de sensibilité de l’appareil rétinien, deu.x modes de réaction des terminaisons du nerf optique sous l’influence d’excitations lumineuses simples ou composées. Toute lumière colorée simple (monochromatique) ou composée détermine dans l’appareil rétinien deu.x processus différents, qui donnent lieu, l’un à une sensation lumineuse blanche ou plutôt incolore, l’autre à une sensation de couleur spéciale pour chaque espèce de lumière. C’est le mélange de ces deux sensations que nous percevons, et on ne peut les dissocier que par un artifice e.xpérimental.

Nous savons ce qu’est le minimum lumineux perceptible ; appelons minimum chromatique l’éclairement minimum nécessaire pour provoquer la sensation de couleur. Quand la vision se fait par le centre de la rétine, les deux minima sont à peu près les mêmes pour les couleurs simples; si l’on regarde par la périphérie du champ visuel, le minimum lumineux reste le même, tandis que le minimum chromatique augmente progressivement; il s’ensuit que, l’excitabilité chromatique diminuant, tandis que la lumineuse reste la même, les couleurs spectrales, vues par des parties excentriques de la rétine, paraissent de plus en plus blanchâtres, à mesure que l’on regarde par des parties plus périphériques.

Vision des couleurs. — Nous avons déjà rappelé (p. 900) l’expérience classique de la décomposition de la lumière blanche par le prisme en plusieurs rayons, chacun de couleur différente, en un spectre où les couleurs font une gamme continue, du rouge (premier rayon visible) au violet (dernier rayon visible).

Considérons d’abord le rouge ; on remarque que la sensation du rouge, à mesure qu’on descend dans le spectre, devient moins intense : il y a, pour celte partie du spectre, une excitation rétinienne élémentaire qui décroît à mesure que les ondes deviennent plus courtes et plus rapides. Mais il naît alors une nouvelle excitation élémentaire; s’il s’y avait que celle du rouge, à mesure qu’on avancerait vers l’autre extrémité du spectre (vers le violet), elle diminuerait avec le raccourcissement et l’accélération croi.s-

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santé des ondes, et le spectre tout entier ne présenterait que des degrés décroissants d’intensité du rougë, tandis que, en réalité, au minimum apparent du rouge, il se produit une nouvelle excitation distincte, celle du jaune (ou du veri). Considérons alors semblablement cette excitation; nous remarquons encore ijue celte couleur, après avoir présenté un maximum, au lieu do s’affaiblir indéfiniment jusqu’au bout du spectre, est bientôt remplacée, au moment où elle atteint son minimum, par une nouvelle excitation élémentaire, celle du bleu (ou du violet, comme nous aurons à le discuter plus loin). En étudiant cette dernière excitation, comme nous avons fait pour les deux précédentes, nous voyons, cette fois, le violet s’affaiblir indéfiniment jusqu’au bout du spectre sans subir aucun autre changement, sans être remplacé par aucune nouvelle excitation.

Aussi a-t-on pensé qu’il y a dans le spectre trois excitations élémentaires qui paraissent suffire, en se combinant, pour produire toute la série des couleurs. De là la notion des trois couleurs élémentaires. En d’autres termes, toutes les sensations colorées que produit le spectre se groupent autour de trois couleui's principales, rouge, jaune (ou vert), bleu (ou violet], au.xquelles nous rapportonstoutes les autres, ces dernières nous paraissant n’être que des formes de transition résultant du mélange des couleurs principales.

Le spectre solaire se prolonge au delà du rouge en rayons dits calorifiques obscurs et qui n’impressionnent pas la rétine ; au delà du violet sont do mémo les rayons dits ultra-violets ou rayons chimiques (remarquables par leurs actions chimiques), qui agissent encore sur la rétine, mais si faiblement que cette excitation n’est pas perçue à coté de celle produite par les autres parties du spectre ; si cependant, par un artifice, on supprime les autres couleurs du spectre, une certaine étendue de rayons ultra-violets devient visible en offrant une couleur gris bleuâtre ou gris-lavande.

Revenons à la détermination des trois couleurs fondamentales. Tous les expérimentateurs sont d’accord pour le rouge ; on admet le vert\ il y a eu pour le violet plus de discussions; nous nous contenterons à ce sujet de rapporter une observation empruntée à Pkeyek^ et qui a trait à un individu atteint de dyschromatopsie. Une femme remarqua qu’elle voyait autrement les couleurs avec l’œil droit qu’avec l’œil gauche ; l’essai • fait avec les différents rayons du spectre montra que l’œil gauche vovait toutes les couleurs, tandis que le droit était complètement privé de la perception du rerL On rechercha aussitôt si cet œil droit distinguait le bleu et le violet du spectre comme bleu et comme violet. Si le bleu est une couleur fondamentale, l’œil, privé de la perception du vert, n’en devra pas moins reconnaître le bleu spectral comme tel. Si, au contraire, le bleu n’est produit, comme on tend à le croire généralement, que par l’excitation simultanée des organes terminaux de la rétine aptes à percevoir le vert et

1. T.-\V.PRt:YER(i84i-i897), physiologiste allemand, connu parses travaux sur l'hémoglobine et la méthémoglobine, sur l'hypnose, etc. Deux de ses principaux ouvrages: Éléments de physiologie générale ei L'âme de l’enfant, ont été traduits co français.

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le violet, le bleu devra naturellement être perçu comme du violet et non comme du bleu. C’est ce qui arriva en etl’et ; tandis que l’œil gauche distingua bien le bleu et le violet, l’œil droit, privé de la perception du vert, confondit le bleu et le violet: le sujet distinguait une couleur lilas avec une pointe rose. D’autre part, on a observé que, quand on diminue progressivement l’éclairage du spectre solaire, il arrive un moment où l’on ne distingue plus que le rouge^ le vert et le violet, les autres couleurs intermédiaires ayant disparu, ce qui prouve bien que ces trois couleurs ont une valeur toute spéciale dans le spectre solaire (expériences de von Bezold). De ces observations, nous pouvons conclure que le violet est bien l’une des trois couleurs fondamentales.

Le mélange des couleurs fondamentales produit de la lumière blanche; c’est pouniuoi le mélange de rouge avec du vert violet donne du blanc (il va sans dire que nous parlons toujours du mélange de couleurs spectrales). On donne le nom de couleurs complémentaires (voy. p. 901) à deux couleurs dont le mélange produit ainsi la sensation du blanc, et on dit, par exemple, que le vert-violet est complémentaire du rouge, et réciproquement'.

La théorie de l’excitabilité distincte de la rétine par les trois couleurs élémentaires est un des points les plus délicats de la physiologie de cette membrane; c’est ce qu’on a appelé la des couleurs.

Cette tliéorie a été imaginée au commencement du xix« siècle. « Elle est, dit ^ELMHOLTz^ de ce même Thomas Young^ qui fît le premier pas dans la lecture des hiéroglyphes égyptiens. C’était un des génies les plus profonds qui aient jamais existé, mais il eut le malheur d’être trop avancé pour son siècle. » La théorie de Th. Young, reprise et développée par Helmholtz, peut se résumer ainsi : chaque élément e.xcitable de la rétine, et, par suite! chaque fibre nerveuse du nerf optique sont composés de trois fibres élémentaires, différemment excitables parchacunedes trois couleurs élémentaires.

1. . Les objets nous paraissent blancs lorsqu’ils nous envoient seulement de la lumière contenant les divers rayons colorés du spectre en proportion telle que ceux-ci se neutralisent en quelque sorte, ou bien des rayons de deux couleurs complémentaires réunissant les mômes conditions et constituant par conséquent, la lumière incolore. ’ ^

. Au contraire, les objets sont colorés à nos yeux lorsqu’ils décomposent la lumière blanche et absorbent ou éteignent certains rayons du spectre tandis qu’ils nous en envoient d’autres qui ne sont pas complémentaires réciproquement ; lorsqu ils sont vus par rénexion, leur couleur propre est celle du faisceau lumineux qu ils nous renvoientde la sorte, et lorsqu’ils sont vus par transparence leur couleur est celle du faisceau qu’ils laissent passer, tandis qu’ils intercep’ lent les autres rayons du spectre, soit en les rétlécliissant, soit en les éteignant

. Enfin les objets nous paraissent noirs lorsqu’ils éliminent la presque totalité de la lumière qui les frappe et, lorsque cette extinction est moindre, ils parais sent gris ou de couleur rebattue, c’est-à-dire assombrie . (H. "Mii ne-Edwards Leçons sur la physiol. el l'anal, comparée, t. XII, p. .357, Paris, 1876).