VISION Optique oculaire et optométrie
Performances visuelles
Les indications de ce deuxième chapitre se rapportent, en général, à un « œil normal moyen », les amétropies étant si besoin bien corrigées. Pour la définition des grandeurs (éclairement, luminance, contraste) et des unités (lux, nit), on se reportera à l'article photométrie.
Luminances, contrastes
L'éclairement en un point de la rétine dépend de la luminance du point correspondant du champ visuel, de la transparence des milieux oculaires et aussi du diamètre ω de la pupille de l'œil. Ce diamètre, très variable selon les observateurs, est conditionné par la luminance L du champ, d'une façon dont (si L est uniforme) la figure donne une idée. La contraction pupillaire se produit, par un mouvement réflexe, en un temps de l'ordre de la seconde, quand L augmente ; la dilatation se rétablit, plus lentement, dans l'obscurité.
La perception d'une luminance est en outre parfois influencée par celle des régions voisines : c'est ainsi qu'un carré gris sur fond noir semble plus clair et plus grand que le même carré sur fond blanc.
Malgré ces causes d'erreur, on a pu étudier les variations du contraste minimal perceptible (seuil de contraste) entre plages voisines, en fonction de leurs luminances L. Des résultats concernant l'œil moyen sont donnés sur la figure. On voit que, pour des plages assez étendues et pour des luminances supérieures à 1 candela par mètre carré (Cd/m2), ce seuil est de l'ordre de 1/100, mais qu'il augmente beaucoup aux faibles luminances ou pour des objets vus sous un très petit angle. Les points anguleux, sur deux courbes de cette figure, mettent en évidence le passage de la vision diurne (L supérieur à quelques dixièmes de nit) à la vision nocturne (cf. infra). Ces résultats supposent utilisée l'ouverture naturelle de la pupille ; le seuil peut augmenter quand l'ouverture utile est plus réduite (vision à travers un instrument de fort grossissement).
Quand la lumière arrive à la fois de toutes les directions, il en résulte une disparition ou une atténuation des ombres qui aident à percevoir les reliefs ; il est, à ce point de vue, généralement désirable de conserver un éclairage « dirigé », au moins partiellement.
Acuité visuelle
On évalue souvent l'aptitude à percevoir les détails d'après les dimensions des plus petites lettres de forme déterminée, noires sur fond blanc, suffisamment éclairées, qu'il est possible d'identifier à une distance indiquée x.
On utilise des lettres capitales, de hauteur h, l'épaisseur des traits qui les forment étant h/5. Par convention, l'acuité visuelle ν est égale à l'unité (on dit plutôt à dix dixièmes) lorsque, pour x = 5 m et pour h = 7,3 mm, l'épaisseur h/5 étant alors vue sous un angle :
soit une minute d'arc. À une valeur différente de h (x étant le même) correspond une valeur inversement proportionnelle de ν. On considère généralement comme très satisfaisante une acuité ν = 10/10, bien que des valeurs supérieures, 15/10 ou exceptionnellement plus de 20/10, soient courantes.Pour des études systématiques, on se sert parfois de test plus simples que les lettres, notamment de la mire de Foucault, ensemble de bandes rectilignes parallèles, de même largeur, alternativement sombres et claires, caractérisé par la luminance L des bandes claires, par la luminance l des bandes sombres, d'où l'on déduit le contraste C = (L — l)/L, et par le pas p, distance des axes de deux bandes claires voisines. Soit θ l'angle sous lequel ce pas est vu par l'œil : la limite de résolution angulaire σ est, par définition, la plus petite valeur de θ pour laquelle on distingue les bandes sombres des bandes claires. Elle est de l'ordre de 2′ pour l'œil moyen, tant que le diamètre pupillaire, la luminance[...]
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Écrit par
- Pierre DENIEUL : ingénieur E.S.O., docteur ès sciences, maître assistant au laboratoire de physique appliquée du Muséum national d'histoire naturelle
- Pierre FLEURY : directeur honoraire de l'Institut d'optique théorique et appliquée de Paris, professeur honoraire au Conservatoire national des arts et métiers
- Françoise VIÉNOT : maître assistante au Muséum national d'histoire naturelle
Classification
Médias
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