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A.09. Le passage de la vision avec les cônes à la vision avec les bâtonnets

0302
A.9.1. La vision «scotopique» avec les bâtonnets

Les cônes ne sont pas assez sensibles pour fonctionner dans des conditions d’éclairage faible.

Quand l’œil s’est adapté à l’obscurité, ce sont uniquement les bâtonnets qui relaient les informations vers le cerveau.

Mais les bâtonnets sont «monochromatiques», c’est-à-dire qu’il n’y a qu’une seule sorte de bâtonnet. C’est pourquoi dans des conditions d’éclairage faible on ne voit que des gris.

Les bâtonnets sont pour la vision qu’on appelle «scotopique» (scotopic vision).


A.9.2. La vision «photopique» avec les cônes

À un niveau de luminosité normal, les bâtonnets sont saturés de lumière et les cônes deviennent actifs.

Quand on dit que les bâtonnets sont saturés de lumière, ça veut dire qu’au-delà d’un certain niveau d’éclairage leur réaction à la lumière cesse d’augmenter.

Les cônes permettent de voir en couleur, parce qu’il y a plusieurs sortes de cônes qui sont sensibles à différentes parties du spectre des lumières visibles.

Les cônes sont pour la vision qu’on appelle «photopique» (photopic vision).

0595
Quand on regarde des images reproduites sur du papier ou sur des écrans, ça se fait à un niveau de luminosité élevé…

À ce moment les bâtonnets ne jouent aucun rôle dans la perception de ces images : il n’y a que les cônes qui sont actifs à un niveau de luminosité élevé.

0419*/0336*
A.9.3. La répartition des cônes et des bâtonnets sur la rétine

Le schéma de la planche 419 montre quelle est la quantité de cônes et de bâtonnets à différents endroits de la surface de la rétine.


L’échelle verticale du graphique indique le nombre de milliers de récepteurs par millimètre carré.

La droite du schéma montre la partie de la rétine qui se situe près du nez (nasal), et la gauche du schéma montre la partie de la rétine qui se situe près des tempes (temporal).

La ligne rouge montre le nombre de bâtonnets.

La ligne bleue montre le nombre de cônes.

On voit qu’à l’endroit de la «fovéa» il y beaucoup de cônes et très peu de bâtonnets. La «fovéa» est une partie très performante de la rétine pour la réception de la couleur.

On voit que les bâtonnets sont surtout utilisés pour la vision périphérique.

On voit aussi qu’à l’endroit du point aveugle (ou «tache aveugle») il n’y a pas de récepteurs (bien que le schéma soit trompeur et laisse penser qu’il y a des bâtonnets en très petite quantité à cet endroit)… C’est l’endroit où le nerf optique se raccorde à la rétine.

La planche 0336 peut vous permettre de prouver que le point aveugle existe…


Fermez votre œil droit et regardez le chiffre 3. Pouvez‑vous voir le point jaune dans votre vision périphérique ? Sans doute que oui.

Maintenant rapprochez-vous lentement puis éloignez-vous lentement de l’écran, toujours en regardant le chiffre 3. À un certain moment le point jaune ne sera plus visible.

Si vous essayez cette expérience avec un autre des chiffres qui sont inscrits, vous remarquerez que la distance à laquelle le point jaune disparaît n’est pas la même que précédemment.


0378*
A.9.4. Le passage d’un niveau d’éclairage normal à un niveau d’éclairage faible

Le schéma de la planche 0378 montre la sensibilité de l’œil à la lumière…


On voit que la pupille s’élargit ou se rétrécit suivant les conditions d’éclairage pour laisser passer plus ou moins de lumière et ainsi tenter dans une certaine mesure de réguler la quantité de lumière qui arrive à la rétine.

On voit aussi sur le schéma à quels niveaux de luminosité la vision «photopique» avec les cônes est la seule active, parce que les bâtonnets qui servent pour la vision «scotopique» sont saturés de lumière.

On voit aussi quand apparaît la
vision «mésopique»… C’est quand les niveaux de luminosité permettent à la fois aux cônes et aux bâtonnets de fonctionner.


0305*/0499
Le schéma de la planche 0305 montre le passage d’un niveau d’éclairage normal à un niveau d’éclairage faible.


Quand les lignes sont pleines sur le schéma, ça indique que les récepteurs sont actifs.

Quand les lignes sont en pointillés sur le schéma, ça indique que les récepteurs sont inactifs.

On remarque sur le schéma que c’est après 10 minutes dans la pénombre que les bâtonnets commencent à être plus sensibles que les cônes.


0302*/2063*
A.9.5. La perception des niveaux de luminosité des éléments qui nous entourent peut être différente suivant le niveau de l’éclairage
(version provisoire)

Sur le schéma de la planche 0302, qui montre la sensibilité des bâtonnets et des cônes, on voit que les bâtonnets ont leur pic d’efficacité maximale à une longueur d’onde différentes des cônes.

L’efficacité maximale des bâtonnets est plutôt vers les ondes courtes, c’est la partie bleu/vert du spectre des lumières visibles, aux alentours des 510 nanomètres.

L’efficacité maximale des cônes est plutôt vers les ondes moyennes, c’est la partie vert/jaune du spectre des lumières visibles, aux alentours des 555 nanomètres.

Le schéma de la planche 2063 montre de manière simplifiée que la sensibilité est différente pour les bâtonnets et pour les cônes.


À cause de cette sensibilité qui est différente entre les bâtonnets et les cônes, il peut arriver ceci : la perception des niveaux de luminosité des éléments qui nous entourent peut être différente suivant le niveau de l’éclairage.

Prenons le cas d’un environnement qui est vu dans des conditions d’éclairage normales, un environnement qui contient à la fois des éléments de couleur bleu/vert et des éléments d’une autre couleur…

Dans des conditions normales d’éclairage, il est possible que ces éléments de couleur bleu/vert et que ces éléments d’une autre couleur semblent avoir une intensité lumineuse identique.

Lorsque les conditions d’éclairage deviennent plus faibles on ne voit plus les couleurs de cet environnement puisque seuls les bâtonnets sont actifs, c’est normal puisqu’il n’y a qu’une seule sorte de bâtonnet…

Ce qui est plus surprenant, c’est qu’on remarque que lorsque les conditions d’éclairage deviennent plus faibles les éléments qui étaient bleu/vert dans les conditions normales d’éclairage semblent être désormais plus lumineux que les autres éléments.
Cela s’explique par le fait que le pic d’efficacité maximale des bâtonnets se situe plus dans la partie bleue du spectre des lumières visibles.
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