CONCEPTION DE LA VISION

Dès le Vème siècle avant JC, différentes théories expliquant le phénomène de la vision se sont affrontées. On cherche à dégager comment, au cours du temps, la réflexion et l’expérimentation de chercheurs ont contribué à écarter les idées fausses et à construire progressivement la conception actuelle de la vision.

La conception de la vision selon Aristote, philosophe grec (384/322 avant JC)

Dans les Météorologiques, Aristote explique la perception de la couleur d’un objet par l’altération d’une sorte de rayon visuel émis par l’œil, qui perdrait de son intensité au fur et à mesure de son éloignement.

Ainsi, la couleur perçue d’un objet dépendrait de sa distance par rapport à l’œil. Par exemple un objet blanc qu’on éloigne serait touché par un rayon visuel de plus en plus affaibli et apparaîtrait, au fur et à mesure de son éloignement, d’abord rouge, puis vert, et enfin noir .

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Le mécanisme optique de la vision d’après Alhazen, scientifique et philosophe arabe (965-1036)

« […] les géomètres appellent rayons, les rayons visuels par analogie avec les rayons solaires et les rayons du feu : en effet, les plus anciens d’entre eux considéraient que la vision est au moyen d’un rayon qui sort de l’œil pour aboutir à l’objet vu, le rayon produisant ainsi la vision. […]
Quant à ceux qui considèrent que la vision est produite par le renvoi d’une forme de l’objet vu à l’œil, ils estiment que le rayon est la lumière qui se propage depuis l’objet vu suivant des trajectoires rectilignes se rencontrant au centre de l’œil [….] »
« Une trop forte lumière blesse les yeux. La vision ne provient donc pas de l’émission de l’œil vers l’objet, mais de l’inverse », C’est la déclaration que fait Alhazen […]

Extraits tirés du « Discours de la lumière »d’Ibn a/-Haytham (Alhazen) et de « Quelques énigmes scientifiques de l’Antiquité à notre temps: retour à Delphes» par Marcel Nordon

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Vers une compréhension du mécanisme de la perception des couleurs

Pour expliquer la perception des couleurs, Thomas Young écrit: «il est à peu près impossible d’attribuer à chaque point de la rétine un nombre infini de particules dont chacune vibrerait à l’unisson avec chaque ondulation possible de la lumière. Il devient donc nécessaire d’en supposer le nombre limité, à trois par exemple … » Il émet donc l’hypothèse de la présence de trois types de récepteurs dans la rétine.

En 1963, les travaux de Marks et d’autres équipes de physiologistes apportent un argument décisif en faveur de la théorie de Young, discutée depuis plus de 150 ans. A l’époque, l’expérimentation sur des cellules de rétine humaine, beaucoup plus petites que celles des poissons, présentait des difficultés techniques qui semblaient insurmontables. Ils mesurent donc la quantité de lumière absorbée par des cellules visuelles de poissons rouges. Les résultats obtenus sont regroupés dans le graphique ci-dessous.

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 LA THEORIE TRICHROMATIQUE (YOUNG)

Depuis Alhazen, on a montré que la rétine est la membrane sensible de l’œil et que c’est la formation d’une image qui la stimule et déclenche la naissance d’un message nerveux. Pour Young, la lumière est constituée d’une infinité de radiations, chacune perçue comme une couleur différente. Existerait-il alors autant de récepteurs («?particules?») dans la rétine que de radiations dans la lumière reçue?? Des récepteurs des radiations violettes, des récepteurs du bleu, du cyan, du vert, du kaki, etc.?? Young estime cela impossible. Puisque le mélange de lumières verte et rouge est vu jaune par exemple (non dit dans le texte), il fait l’hypothèse de trois sortes de récepteurs dans la rétine, chacun présentant un maximum de sensibilité pour une longueur d’onde. La couleur perçue dépendrait alors de l’intensité avec laquelle réagiraient ces différents récepteurs (exemple?: récepteurs au vert + récepteurs au rouge stimulés = couleur jaune perçue).

Les expériences de Marks et la validation ?de la théorie trichromatique

Depuis Young, des progrès considérables avaient été faits sur la structure de la rétine avec la découverte des photorécepteurs, les cônes et les bâtonnets. Marks et ses collaborateurs ont utilisé des poissons rouges. On peut supposer que ces derniers ont une vision des couleurs semblable à celle de l’Homme. Marks démontre l’existence dans leur rétine de trois types de photorécepteurs, différant par leur spectre d’absorption?: le premier type de photorécepteurs présente un maximum d’absorption pour des longueurs d’onde autour de 460 nanomètres (bleu), le deuxième type de photorécepteurs absorbe surtout les longueurs d’onde voisines de 540 nanomètres (vert), le troisième type absorbe majoritairement autour de 660 nanomètres (orangé, rouge). L’existence de trois types de récepteurs rétiniens différant par leur spectre d’absorption des radiations confortait la théorie trichromatique de Young.

Conclusion

Les idées d’Aristote sur la vision sont basées sur une conception émissive du rôle de l’œil et n’attribuent donc à la lumière que le rôle d’une condition nécessaire sans être agent. La conception d’Alhazen représente une rupture, puisqu’elle inverse la conception d’Aristote. Les études par la suite vont s’inscrire dans le modèle d’Alhazen et le confirmer, l’approfondir, en même temps que progressent les connaissances sur la nature de la lumière. La découverte de trois types de photorécepteurs rétiniens différant par leur spectre d’absorption confirme la théorie de Young et affine ainsi la compréhension du rôle de la rétine de l’œil en tant que capteur des radiations lumineuses émises par les objets.

HISTOIRE DES SCIENCES SUR LA VISION

D’après « Données biochimiques et électrophysiologiques récentes sur la vision chromatique. » L. Cornu. L’année psychologique W 67-2. 1967) 

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