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L'oeil : un organe complexe

La vision en relief

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   LA VISION EN RELIEF    

 

 

  II La vision en relief

 

A)   L’intérêt d’une vision binoculaire

 

     On verra que la vision binoculaire ou stéréoscopique, avec deux yeux, est quasi indispensable pour percevoir la profondeur et apprécier les distances. Pour s'en convaincre, essayez d'enfiler un fil dans le chas d'une aiguille en fermant un œil ! Cependant les borgnes ont bien la notion du relief. Certains phénomènes apportent donc à un seul œil des informations sur la profondeur. Quels sont-ils ?

Le premier de ces phénomènes est l'accommodation, c'est-à-dire le travail que fait l'œil pour obtenir une image nette. L'effort musculaire, bien qu'inconscient, commandé par le cerveau fournit à celui-ci un estimation de la distance à laquelle se trouve l'objet observé. Dès le premier âge, nous avons dû apprendre que si un objet était près de nous, il fallait faire un gros effort pour bien le voir. Par contre si l'objet était loin, les muscles commandant le cristallin restaient au repos.

La perspective géométrique, c'est-à-dire la convergence des lignes parallèles à l'infini, donne incontestablement des renseignements sur la profondeur. Si on voit la largeur d'une route diminuer, on pense immédiatement que la route s'éloigne de nous.

La taille d'un objet connu nous donne aussi des renseignements sur son éloignement. Si nous voyons deux silhouette humaines, l'une petite, l'autre plus grande, nous savons que la première est plus éloignée que la seconde.

Si un objet masque partiellement un autre, on sait que le premier est plus près de nous que le second.

En résumé, la perception du relief en vision binoculaire repose sur plusieurs facteurs : d'abord une action physiologique : l'accommodation, puis sur des effets géométriques :

La perspective, la taille apparente et les effets de masquage et, enfin, sur le mouvement.

Généralement un observateur normal dispose de deux yeux séparés par une distance appelée écart inter pupillaire. Que se passe-t-il lorsque cet observateur regarde un objet relativement proche de lui ? Ses yeux opèrent quasi simultanément deux actions différentes : ils convergent et ils accommodent. Cela veut dire que les yeux tournent jusqu'à ce que leurs axes se croisent sur l'objet, puis les cristallins se déforment pour obtenir des images nettes sur les rétines. Ces deux opérations sont liées par un réflexe acquis dès la première enfance.

 

 

  Comme pour la vision monoculaire, les efforts musculaires faits pour accomplir ces actions sont des informations qui peuvent déjà donner au cerveau des éléments pour évaluer la profondeur, cependant ici un autre facteur s'ajoute à l'accommodation, c'est la convergence.

De plus chaque œil enregistre séparément la perspective correspondant à sa position et les images qui se forment sur les deux rétines sont légèrement différentes. Le cerveau analyse ces différences et en déduit une estimation sur la profondeur. On verra que cette disparité des images oculaires est l'un des principaux facteurs retenus pour restituer l'espace.

Cette vision binoculaire permet de percevoir le relief uniquement chez les primates .En effet leur crâne volumineux organisé autour de leurs globe oculaires leur donne la faculté de percevoir le relief et généralement en couleur.

 

 

B)   Superposition des deux images par le cerveau

 

 

     Il faut d'abord se rappeler que l'organe de la vision n'est pas l'œil mais le cerveau ! Les fibres des nerfs optiques lui transmettent leurs sensations. Il perçoit, classe et interprète ces informations pour reconstruire la réalité. Il faut bien se rendre compte que le cerveau possède un formidable programme de traitement des images. Il ne voit que ce qu'il veut voir ou ce qu'il a appris à voir. Il restitue le monde à partir de données tronquées où, a contrario, il supprime des informations pour garder constante sa perception de l'extérieur. Ainsi, par exemple, quand on regarde avec un œil puis avec les deux yeux on ne perçoit pas de différence de luminosité alors que les nerfs optiques envoient deux fois plus d'influx dans un cas que dans l'autre.

Le cortex qui tapisse les hémisphères reçoit les informations visuelles et réalise les analyses, simples ou complexes, et les interprétations plus ou moins conscientes de ces informations. Des neurones issus des différents centres nerveux interposés sur le trajet des voies optiques, dans l'encéphale, assurent la liaison avec d'autres régions du système nerveux. Des connexions existent, par exemple, avec les centres nerveux commandant les muscles oculomoteurs.

Le cerveau assure la fonction de vision binoculaire, qui consiste à créer une image définitive unique à partir de deux images rétiniennes. Cette fonction intervient en particulier dans la perception du relief et de la profondeur. En effet, dans le cas des objets proches, les deux yeux ne donnent pas exactement la même image. L'Homme et l’ensemble des primates sont capables de faire converger leurs deux yeux sur un objet isolé et d'obtenir ainsi une vision stéréoscopique. Le principe de la vision stéréoscopique, est fondé sur cette utilisation de deux images prises selon deux angles légèrement différents. Ces images sont comparées et fusionnées au niveau des centres visuels cérébraux pour former une image tridimensionnelle unique.

Dans le cas des objets plus lointains ou de la vision avec un seul œil, la perception de la profondeur est fondée sur trois éléments : l'estimation des tailles relatives et des distances de chacun des objets d'un groupe ; la différence d'accommodation du cristallin nécessaire pour voir net tel ou tel de ces objets, et que le cerveau interprète comme une différence de distance; des processus de nature cognitive, comme l'interprétation de l'interruption du contour d'un objet par un autre objet.

         

                                                                 

               vue de l'oeil droit                                                                        vue de l'oeil gauche

 vue finale après travail du cerveau

 

 

C)    Les anomalies de la vision.

 

·        Le strabisme

      Le mot strabisme est le terme médical désignant des yeux dont les axes de fixation ne sont pas parallèles. Le strabisme atteint de 2% à 4% de la population environ.

 

     Il y a trois types courants de strabisme :

1. Le strabisme convergent ou ésotropie : il peut être congénital ou encore apparaître dans les mois qui suivent la naissance ou vers l'âge de deux ans. On l'appelle aussi loucherie.

2. Le strabisme divergent ou ésotropie : il peut être congénital ou se manifester plus tard.

3. Le strabisme vertical : il se caractérise par un défaut de l'alignement des yeux.

 

     En général le strabisme a tendance à se transmettre d'une génération à l'autre. Parfois il est dû au fait que les yeux ne sont pas alignés et au besoin de lunettes ou encore, à l'occasion, à quelque anomalie musculaire. Très rarement, il peut découler d'une grave anomalie à l'intérieur de l'œil, comme une cataracte ou une tumeur.

Les axes de fixation des yeux doivent être parallèles pour qu'il y ait fusion dans le cerveau des images transmises par les deux yeux. C'est la condition d'une vision nette et d'une vision stéréoscopique précise, qu'on appelle 3-D; la vision 3-D est l'un des moyens utilisés pour évaluer la profondeur.

Le strabisme peut entraîner la perte de la vision d'un œil dans certains cas.

C'est le cas, par exemple, d'un enfant qui naît avec les yeux normaux mais dont un œil commence à loucher vers l'âge de deux ans. S'il n'est pas traité rapidement, la perte de l'acuité visuelle peut aller jusqu'à la cécité légale dans l'œil atteint. Si un traitement est entrepris immédiatement, en revanche, l'enfant peut souvent recouvrer une vision parfaite.

C'est également le cas lorsque les yeux ne focalisent pas également. Si un œil dévie du point de fixation, le cerveau peut ne pas tenir compte de l'image que cet œil lui transmet, ce qui empêche le développement d'une vision normale dans l'œil affecté. On parle parfois d'amblyopie ou d'« œil paresseux ».

Il faut noter toutefois que nombreuses sont les personnes qui ne jouissent pas d'une bonne vision binoculaire, ceci à cause de défauts de la vision ou plus simplement parce que leur œil directeur est tellement " directeur " qu'il annihile les informations envoyées par l'autre œil. La proportion de la population atteinte par ce handicap varie selon les auteurs. Les estimations s'échelonnent entre quelques pour cent et 20 ou 30 %.

Naturellement, dans le cas d'objets très lointains, les axes oculaires sont parallèles et les images rétiniennes identiques. On sait que les nuages sont plus proches de nous que la Lune uniquement parce que, dans leurs mouvements, ils peuvent cacher notre satellite.

 

§      Perte d’un œil

 

La perte d’un œil influe nécessairement sur la vision en relief. En effet le cerveau ne reçoit plus que l’information d’un seul œil et non plus des deux yeux simultanément.

Cependant si l’on perd un œil alors que l’on a pendant longtemps vu avec les deux le cerveau continuera à reproduire