DISTANCE DE LA VISION DISTINCTE

puilit piirliciilier (!(• la rétine sera exclusiveinenl impressionné par un point exlérieur.

L’ensemble des réfraclions éi)rouvécs successivement dans l'intérieur de l’œil est en réalité équivalent A la réfraction uni(|ue que ferait éprouver un cristallin un peu diirérent du cristallin réel ; on peul donc assimiler l'expéi ience de la vision à celle même de la chambre obscure, et considérei’ pour la formalion des images un centre optiipie placé dans l’épaisseur même du. cristallin. Cette conclusion a d'ailleurs élé vérifiée directement par l’expérience.

775. Distance de la vision distincte. — L’indication théorique précédente, prise à la lettre, conduii'ait A une conséquence direclemenl contraireà l’expérience. En effet, comme la distance de la rétine au centre opticpie est invariable, il n’y aurait que des points situés à une distance déterminée de l'œil qui pussent former une image nelle el par suite être distinctement aperçus. Or tout le monde sait (jiie l'œil peut apercevoir distinctement des objets placés à des dislaiices quelconques, au delà d’une cerlaine limite. Si l’on prend, par e.xemple, un dessin formé de détails déliés et délicats, chaque per- .süune trouvera une position pour laquelle ces détails seronl le i)liis nettement distingués. Si, à partir de celle |)usitiun, on éloigne le carton, la vue ne ce.sse pas d'être nette, c’est-:’i-dire qu’il n’y a aucun trouble dans la vision, mais la séparation des détails devient de plus en plus difficile, et il aiYive un moment où l’on n’aperçoit plus (|u’un fond uniformément éclairé. Si on fait mouvoir le carton en sens contraire, en le raiiprocbanl de l’adl, la vision devient de moins en moins /"erHic ; il y a conscience d'un ell'ort intérieur, el enfin on atteint ifn point à partir duquel toute vision distincle esl impossible. Il y a donc pour chaque personne une limite inférieure de la vision distincte. Quand l’œil est normal, cette limite parait être de quinze centimètres ; elle est beaucoup plus petite chez les myopes, plus grande chez les presbytes. Au delà de celle limite, la vision reste distincle (pielle que soit la dislance des objets, à l’excej)lion des myopes, chez les(iuels la vision distincte est comprise entre des limites souvent très-étroites, ün admet assez généralement ([ue, dans l’œil organisé à la manière normale, l'elTort inlérieur donl il vient d’être question plus haut cesse à la dislance de trente cenli-

VISION ET INSTKÜMËNTS U OPTIQUE

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mtiües. C’est celte distance ([ii’on appelle plus particulièrenienl la dislance de. la vision distincte; mais il est important de i-emai'qiier qu’il n’y a pas de dislance unifjue qui doive porter ce nom, et qu’il y a toujours des distances Irès-diverses pour lesquelles la vision peut Ctre dislincle.

Pour les objets qui sont places à une distance considdiable de l’œil, les propriétés ordinaii-es des lentilles permettent de se rendre compte de ces parlicularilés. Il résulte en effet de la théorie que, (juand l’objet est très-notablement au delà du double de la dislartce principale, le foyer se fait dans le voisinage du foyer principal, et des variations considérables dans la position de l’objet ne correspondent qu’à des variations insignifiantes dans celle de l’image. Mais loi-squ’il s’agit d’objets ra|)procbés de l’œil, il faut nécessairement admettre qu’il se produit une accommodation de l’œil, destinée à amener l’image sur la réline. L’effort incontestable qui accompagne la vision des objets rapprochés en est sans doute le signe. Celle accommodalion de l’œil, longtemps niée, a été mise en évidence d’une façon absolue, ün a pu constater, en effet, que l’image d’une bougie, formée par réfie.vion à la surface antérieui-e du cristallin, se déplace très-sensiblement quand l’œil regarde des objets difféi-emmenl éloignés et de façon à accuser un acciois.soment de courbure ijuand les objets se rapprochent.

776. Rôle des deux yeux dans là vision. — La vision peut incontestablement se faire avec un œil uni(|ue ; il est donc tout naturel de rechercher quelle est l’utilité des deu.v yeu.v, quel rôle ils jouent dans la vision. Ün comprend d’abord très-aisément comment, bien «ju'il y ait deux images formées sur les deu.v rétines, l’œil ne voit en réalité qu’un objet. C’est une conséquence pure et simple de l’éducation de l’organe, qui s’habitue à une sensation unique lorsijue des points correspondants des rétines sont impressionnés. Si l’on vient à appuyer le doigt sur le globe de l’œil, les points impressionnés sur les deux rétines ne sont plus correspondants et la vision est double.

Quant au rôle des deux yeux dans la vision ordinaire, il consiste dans l’appréciation des distances. Si, en effet, on dirige les deux axes visuels \crs un point extérieur, l'angle formé par ces

VISION fllNOCÜLAlRK.

deux axes sera d’autant plus grand que le point sera plus rappruclië, et réciproquenieut. La conscience de la valeur de cet angle intervient dans l’appréciation de la distance. Il est très-facile de remarquer que celle appréciation devient incertaine quand on ferme l’un des deux yeux. Lorsqu’une personne, par suite d’un accident, SC trouve privée momentanément de l’usage de l’un de ses yeux, elle commet une foule de maladresses qui s’expliquent par l’incertitude de l’appréciation des distitnees.

A mesure que les objets s’éloignent, l’angle des deux axes visuels devient de plus en plus petit, scs variations sont insensibles, et l’appréciation de la distance devient impossible. Aussi, dès qu’ils sont un peu éloignés de nous, tous les objets paraissent en être à la même distance.

777. Vision binoculaire. — Stéréoscope. — Cette appréciation de la distance est évidemment un des éléments de la sensation

Fig. 70‘>.

Fig. 703. — Stéréoscope.

Fig. 704. — Marche des rayons dans le stértV)scope.

du relief. Mais cette sensation paraît tenir aussi à un phénomène d’une autre nature. Lors*]ue nous examinons des objets peu distants de l’œil, les images formées surfes deux rétines ne sont pas tout à fait pareilles; il y a, en effet, des points que l’œil droit peut apercevoir, et qui sont invisibles pour l’œil gauche, et réciproquement. Si, par exemple, on regarde le dé représenté par la ligure 702 avec l’œil droit, on apercevra une perspective de la face

a:o VISION KT INSTRUMliNrS U'OPTIQIK.

lie ilroile, et la face de jçauche sera invisible ; le contraire aura lieu si l’on examine avec l’œil gauclie. Suivant M, W lieatslone, c’esl à lu combinaison de ces deux images dissymétriques (|u’esl précisément due la sensation du relief. Cette ingénieuse théorie est confirmée par les effets d’un instrument connu île tous aujourd’liui sous le nom de sivrioscope (fig. 703}. Au fond d'une botte divisée en deux compartiments par une cloison longitudinale on place deux dessins représentant, l’un l’image droite, l’autre l’image gauche d’un objet en relief; sur la face antérieure de la botte sont disposés deux prismes, ou plus exactement deux demi-lentilles qui donnent aux layons lumineux, comme le montre la liguie 70A, la même dii-ection que s'ils venaient de l’objet; l’œil croit a])ercevoir l’olqel luimême avec un relief três-sensible.

Le relief stéréoscopique est extrêmement marqué ; il constitue une sensation propre et très-distincte de celle à laquelle donne toujours lieu une pei'spective exacte. Ainsi, loi-sc]u’on regarde dans le stéréoscope avec un seul œil une épreuve photographique, on éprouve une certaine sensation de relief résultant de la pei-speclive. C’est ce genre de sensation ipie inoduisent les décoi-s de théâtre bien exécutés, les dioramas, ou même les appareils appelés uptiqurs, et où on regarde à l’aide de verres grossissants des dessins en perspective. Si alors on vient à ouvrir l’autre œil, une .sorte de mouvement se produit dans l’image, dont le relief se prononce et se fixe (fiine façon très-curieuse.

Ce sont ordinairement des épreuves pholograpliiques que l’on place dans le stéréoscope; pour les obtenir, on se sert d’une chambre munie de deux objectifs ipii jouent le rôle, l'un de l'œil droit, l’autre de l’œil gauche, ün dirige l’axe de l’instrument veisi l;i portion centixile de l’objet à reproduire.

Le stéréoscope a été imaginé par M. W lieatslone, mais le modèle connu du public est une modification de l’instrument primitif due à M. Brewsler.

778. Instruments d’optique. — bans le sens littéral du mol on peut appeler instruments d’optique tous les instruments, de 'pielque nature qu’ils soient, dans lesquels on met en évidence ou on utilise une propriété ((uelconque des rayons lumineux; mais

VERRES DE l’RESUVTE.

d.ins la i)rali(|iie on a réservé ce mol pour les inslruments qui (leviennenl les auxiliaires de l’organe de la vision, suppléent .'i ses imperfections et dans tous les cas en accroissent la puissance. Ces instruments forment quatre groupes ; les besicles, les micbiscopes, les LuxECTEs et les télescopes; nous allons les étudier successivemeni,

779. Besicles. — Les l>esicles sont destinées à remédier aux défauts de la vue connus sous le nom de presbytie et myopie.

Besicles des presbytes. — La presitylie est un elTel ordinaire de l’Age, et peu de personnes y échappent. Chez les presbytes, la limite inférieure de la vision distincte étant plus grande <jue la limite normale, il arrive généralement (]ue des caractères d’imprimerie de grandeur moyenne, placés à la distance de 30 centimètres, cessent d’être aperçus distinctement. On obvie A ce grave inconvénient en diminuant la divergence des rayons qui arrivent A l’œil, par l’inlerposilion d’un verre convexe (llg. 705). On voit que si des rayons lumincu.x parlent du point A, après leur réfraction sur la lentille, le point de concours se trouve reporté en A', A une distance plus considérable de l’œil, et qui peut être plus favorable pour la vision distincte du presbyte.

Les opticiens distinguent oiTlinairement par des numéros les différents verres des lunettes; ces numéros représentent lu grandeur

Kig. 7ü.'i. — \errc de presbyte.

de la distance focale exprimée en pouces; ainsi le numéro 16 caractérise un verre dont la distance focale est égale à 10 pouces. Lorsqu’un presbyte peut assigner la position du point A', qui lui permet de lire facilement, il est très-aisé de calculer le numéro du verre qui lui convient pour pouvoir lire à la dislance de 30 centimètres. Supposons, en effet, que A' soit placé A A.5 centimètres

VISION KT INSTnLMKNTS D'OI’TIQUK.

iIp l ipil, Ips points A ol \ sont des lojers conjugués par rapport à In lentille; un n donc, en iippli(|nnnt la ruriiiule ordinaire, désignant par X le nuiiuno cliei'cln^ et j’einnri|iinnt iju ici, le fojer conjugué |■•lnnt virtuel, on doit clinnger le signe de p',

On lire île cette écinalion 90 centimètres pour la valeur de X, on, en ponces, 38; c’est le numéro du verre qu’il convient de choisir.

Il n’arrive |ias toujours <]u’un puisse assigner la distance à laquelle la lectnr<! peut se faire dislinctcment. A mesure, en effet, que celte distance s'élo gne, le diamètre apparent descaractèresdiminue; l'organe de la vue perd d'ailleurs de sa force et de sa sensibilité à mesure que la presbjtie fait des i)iogrès, et les verres convergents très-forts (|u’emploienl qnel«iues vieillanis agissent un peu à la façon de la loupe, en augmentant le diamètre apparent des objets et les rendant |>lus facilement perceptibles.

Myopes. — Chez les myopes, la distance de la vision distincte

est comprise entre des limites très- étroites, et la limite supérieure de cette v ision est encore souvent beaucoup plus petite que 30 centimètres, de sorte ([ue la lecture devient incommode. On se sert alors d’un verre concave disposé de telle façon que les rayons partis d’un point A placé à la distance ordinaire et rendus divergents par le verre placé au-devant de l'œil paraissent venir d’un point A', situé dans les limites de la vision distincte du myope ou mieu.x à la limite inférieure de cette vision.

On peut, dans ce cas comme dans celui de la presbytie, calculer le numéro du verre (pii convient. Supposons le point A’ à

VERRKS DE MVOl’E.

15 centimèlies, appliquons la foi imilc dos lonlillos on romarquant encore que p' doit êire ndgalif, nous aurons

d’où X = 30, ou en pouces x = 11. C’est le nniiiéro clierclié.

Remarquons que le verre divergent placd devant l’œil du myope n’a pas soiiloment pour effet de ramener dans les limites de la vision distincte les objets placds à une distance déterminée, mais tous les objets placés au delà, dans une certaine étendue. Si l’on place devant l’œil un verre dont la dislance focale soit précisément égale à la limite supérieure de la vision, le myope verra distinctement tous les objets placés aussi loin que possible, de la mémo façon que cela a lieu pour une personne dont la vision est normale.

780. Loupe ou microscope simple.— La loupe est conslituée siin- |)lcmeiil par un verre conve.ve derrière lequel on place un objet «à,

silu(‘à unedistance pins petite que la distance focaleprincipale. It’après ce <iui a été expliqué an 7/i5 , il se forme une image virtuelle agrandie AB; si l’on fait varier la position de l’objet ab de façon que cette image se fasse à la dislance de la vision di.stincle, on pourra substituei' à la vision de l’objet celle de l’image et profiter ainsi, pour l’élude de l’objet lui-même, de l’agrandisseinent produit par la réfraction.

La figure montre la construction de l’image par le procédé que nous avons plusieui’s fois employé. Par le point a on mène un rayon parallèle à l’axe (pii donne un rayon réfracté MF passant par le foyer; l’intersection avec l’a.xc opti(|ue nO délerminc le point A. Le point B s’obtient par une construction analogue.

Point où il faut placer l'objet. — Pour que l’image soit nettement aperçue, il faut que la distance KG soit égale à la distance de la vi-

Fîr. "07 . — Loupe.

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VISION KT INSTKL'.MENTS DOPTIQrE.

sion (lisliiic lc; il en résulli; ii<‘cessairemoiil une pusilioii ilélenniiiëc lie l’olijel ab i[u’il est facile de calculer. Les deux points c et G sont en cITet des foyei-s conju;;ués, auxquels on peut appliquer la formule ordinaire; ce qui donne, en cliangeant le signe de p‘, puisque le foyer est virluel,

d’oM on lire

Oc oc~r

r oi:

Mais en ap|)elant I) la dislance de la vision distincte et a la distance de l'œil à la loupe, ou a OC = I) — a, ce qui donne pour la valeur de O c

Oc =

nn-«)

On voil que celle quantilé diffère très-peu de f, particulièix}uient (luand cette quantité est tiès-pelite, c'est-à-«lire quand la lentille est à très-court foyer. Si, en cITet, dans le dénominateur on néglige f devanl I) — a, la valeur de Oc se réduit à f.

Itemaniue sur la limile île la vision distincte. — Si, dans la formule précédente, on met h la place de I) la limile inférieure de la vision distincte, qui est en eiref la plus favorable pour l'observation des détails de l’objet, on trouvera pour Oc une certaine «luantilé, (|ui est la limite des positions où on peut placer l’objet. Il est évident que le foyer constitue une autre limite, pour laquelle l'image serait ù rinfini. On voit que rinlervalle entre ces deux limites est très-étroit, et c’est Ifi l'explication d'un fait qui* semble constituer une contradiction avec ce que l’on connaît de la vision, et (|ui est applicable d'ailleurs à tous les instruments d'o|)li((ue. Ainsi, tandis qu'au delà d’une certaine limile inférieure l’œil normal voit nettement à toutes les distances, dans les instruments d'opti<|iie, pour peu que l’objet s’écarte dans un sens ou dans un autre de ce qu’on appelle le point, la vision devient confuse. On voit par ce (lui précède que, pour que l’œil voie nettement, il faut que l’image soit comprise entre l’intini et la distance inférieure de la vision distincte; or cela

Diç.iizeC by

LO DPE.

correspond <i une variation tr<;s-pelile de la position de l’objet, variation ([u’il serait d’ailleurs facile de calculer séparément dans chaque instrument d’optique en particulier.

Grossissement. — On appelle grossissement le rapport du diamètre apparent de l’image au diamètre apparent de l’objet, celui-ci étant placé dans les meilleures conditions pour être vu directement. Or, puisque par hypothèse Al! est à la distance de la meilleure vision ilislincte, c’est à cette distance <iu’il faudrait placer l’objet pour le bien voir. L’image et l’objet étant placés aloi's à la même distance, le grossissement est évidemment égal au rapport de leure dimensions, c’est-à-dire à ou, d’après les triangles semblables AOB, ab '

(i06, à — . D’après la valeur précédemment trouvée, ce rapport

est égal à

Si, comme ou le fait très-souvent, on néglige f cl a devant la distance Dqui est toujours d’un assez grand nombre de centimètres,

le grossissement se réduit simplement à -^, expression qui se déduit immédiatement de la figure dans ces conditions d’approximation, puisque dans ce cas OC est considéré comme égal à I) et Oc comme égal kf. Si on néglige seulement a sans négliger /'devant I), la formule devient

On voit d’après ces formules que le grossissement est d’autant plus grand que le foyer est plus court et la vue distincte plus longue. Cette seconde proposition paraît en contradiction avec l’expérience, car c’est un fait notoire ((ue les myopes ont plus d’avantage à se servir de la loupe (pie les presbytes. Cette contradiction apparente tient à ce cpie dans l’usage qu’on fait de cet instrument on ne compare pas précisément l’objet à son image dans les conditions (|ui viennent d’être indiquées; mais on regarde un objet de grandeur déterminée, par exemple les divisions d’un vernier ou d’un

VISION ET INSTRUMENTS D’OPTIQUE

inicrom('*lre. L’agiaiulisspincnl du diamèire apparent est aloi^ le quotient du grossissement proprement dit par la distance de la vision dislincle, et l’on voit aist'*menl que ce quotient est plus grand pour les myopes que pour les presbytes.

Microscope simple. — On donne ordinairement le nom de microscope simple h une loupe qui est inon- U‘e de façon à faciliter l’observation méthodique des objets. La figure 708 représente un instrument de ce genre. La loupe, disposée dans une monture en cuivre, est en I; on peut l’élever ou l'abaisser par le jeu du lK)uton V qui met en mouvement la crémaillère a. C’ est le porte-objet, et, en un certain point du support b, on dispose un miroir légèrement concave M, à l’aide duquel on éclaire l’objet de façon à rendre son image plus lumineuse et par consé- <iuenl plus facile ù étudier.

I.oiipe composée. — La formule du grossissement nous montre »|ue, poui- avoir un grossissement considérable, il faut diminuer la courbure des lentilles; mais, d’autre part, les aberrations de si)héricité augmentant ti’i!s-rai)idement quand la courbure diminue, dès qu’on s’éloigne un peu de la direction de l’axe, les images deviennent mauvaises. D’ailleui-s une pelile lentille ne pouvant naturellement recevoir que très-peu de lumière, les images sont peu

Fig.

Î08. — IMicroscope simple.

éclairées, ün élude ces inconvénients en se servant de deux verres convexe.s, dont l’ensemble agit comme un verre de foyer plus petit ; mais chacun d’eux peut avoir une étendue en rapport avec la couibure des sphères qui le limitent. C’est ce que l’on appelle une loupe composée. Le premier verre considéré isolément donnerait lieu à une image, laquelle considérée comme objet donnerait lieu par le second verre à l’image définitive.

ün emploie souvent ce système particulier comme oculaire dans divere instruments d’optique; sa théorie exacte, sans pré- .senter de difficultés véritables, dépasse toutefois les limites natu-

relles de ce traité. Nous nous bornerons à remarquer que l’expé-

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