Vision des objets. [L'oeil et la vision]

Vision des objets.

Un objet^[1] est visible par l'oeil si son image^[2] se forme sur la rétine. Cela n'est possible que si l'objet est situé entre le punctum remotum et le punctum proximum.

Définition : Le champ de l'oeil

Le champ de l’œil est défini comme étant l'ensemble des points de l'espace dont l'image se forme sur la zone sensible de la rétine.

Définition : Le champ de vision nette de l'oeil fixe

Le champ de vision nette de l’œil fixe est un cône dont le sommet est confondu avec le centre optique^[3] et dont l'angle au sommet est de 1°, circonscrit à la fovéa. Cependant l'oeil immobile est capable d'atteindre un champ horizontal de vision de 140° mais les images correspondantes se forment en dehors de la fovéa et sont beaucoup moins nettes.

Définition : Le champ de vision nette de l'oeil lorsqu'il tourne

Le champ de vision nette de l’œil lorsqu'il tourne dans son orbite est un cône dont l'angle au sommet peut varier entre 40 et 50 °.

La rétine étant constituée de cellules, pour que l’œil ait l'impression de voir un point lumineux, il faut que la tâche lumineuse, qui se forme sur la rétine, ait un diamètre inférieur à celui d'une cellule c'est-à-dire de l'ordre de 5 micron; ce qui correspond à un cercle de diffusion toléré vu depuis le centre optique de l’œil sous un angle de 5/17000 rad soit un angle peu différent d'une minute d'arc.

Définition : Limite de résolution

La limite de résolution est la distance angulaire minimale \(\alpha_0\) qui doit exister entre deux points pour que ceux-ci soient vus séparés. Cette limite dépend de la forme des objets, de leur contraste avec le fond, de la luminance générale et du diamètre de la pupille de l'oeil. Pour des observations standards, la limite de résolution de l’œil est constante et égale à 1,5 ' , le diamètre de la pupille de l’œil étant compris entre 2 et 4 mm.

Notes

Objet
En optique, on appelle objet tout ensemble de points lumineux. Il peut s'agir d'une source primaire qui produit de la lumière (ex : soleil, étoiles, filament de lampe allumée, écran de télévision ou d'ordinateur en fonction), ou d'une source secondaire qui diffuse une partie de la lumière qu'elle reçoit (ex : lune, planètes, la plupart des objets qui nous entourent lorsqu'ils sont éclairés).
On considère, en général, des objets plans situés dans des plans de front de systèmes optiques.
Dans des systèmes composés on pourra considérer qu'une image produite par une première partie du système est un objet pour le reste du système.
Image
On appelle image d'un objet par un système optique, l'ensemble des images des points de l'objet.
On appelle image d'un point, la zone de convergence des rayons, après traversée du système optique (image réelle) ou la zone d'où les rayons semblent provenir (image virtuelle). Lorsque cette zone se réduit à un point, le système est dit stigmatique.
En pratique, l'image ressemble à l'objet (sinon le système ne présente pas d'intérêt), elle peut être
- agrandie : plus grande que l'objet ( |grandissement| >1) ;
- rapetissée : plus petite que l'objet ( |grandissement| <1) ;
- droite : dans le même sens que l'objet (grandissement >0) ;
- renversée : dans le sens contraire à l'objet (grandissement <0) ;
- déformée : un système qui déforme parce qu'il n'a pas le même grandissement dans différentes directions provoque une anamorphose (ex : glace déformante) ;
- floue
Centre Optique
Dans l'approximation des lentilles minces, le centre optique est le point où l'axe principal traverse la lentille, considérée comme infiniment mince.
Les rayons qui passent par le centre optique ne sont pas déviés.
On peut le comprendre en considérant que dans la zone du centre, une telle lentille est équivalente à une lame à faces parallèles d'épaisseur quasi-nulle.