L’œil est un assemblage de structures opaques et transparentes :
L’accommodation de l’œil
Lorsque l’on regarde au loin la lumière traverse les lentilles de l’œil, elle se focalise sur la rétine. L’image nette qui se forme est transformée en influx nerveux et est transmise au cerveau via le nerf optique.
Lorsque l’on regarde de près, le cristallin se désépaissit afin que l’œil fasse le point. L’image nette ainsi formée sur la rétine offre une vision nette de près.
Physiquement, l’œil est un système optique qui modifie le trajet des rayons lumineux
Dans un milieu homogène transparent, la lumière se propage en ligne droite (propagation rectiligne de la lumière).
La direction de propagation de la lumière est représenté par une ligne orientée qui est appelée rayon lumineux.
Deux conditions doivent être réunies pour qu’un objet soit visible par un observateur :
- l’objet doit émettre de la lumière (produire sa propre lumière : source primaire ; ou diffuser la lumière qu’il reçoit: source secondaire ou d’objet diffusant)
- une partie de la lumière émise par l’objet doit entrer dans l’œil ( il ne doit pas y avoir d’obstacle entre l’objet et l’œil).
L’œil est complexe. La vue est principalement due à trois composants :
- le cristallin, qui joue le rôle d’une lentille convergente
- la rétine, qui joue le rôle de l’écran sur lequel se forment les images ;
- l’iris, qui joue le rôle de diaphragme en régulant la quantité de lumière qui entre dans l’œil
Chaque lentille est caractérisée par :
- l’axe optique : c’est l’axe de symétrie de la lentille
- le centre optique O : c’est le centre de symétrie de la lentille, tout rayon passant par le centre optique n’est pas dévié
- le foyer focal image F’ : il est situé sur l’axe optique, tout rayon arrivant parallèlement à l’axe optique passe par le foyer focal image F’ ;
- le foyer focal objet F : il est aussi situé sur l’axe optique, symétrique de F’ par rapport à O.
La distance focale f est la distance du foyer F’ au centre optique O.
La vergence C est l’inverse de la distance focale : C=1f, f étant exprimée en mètre (m) et C en dioptrie (δ).
Quand on observe un objet au loin, l’œil normal est au repos. La distance focale du cristallin est telle que l’image se forme au niveau de la rétine.
Quand l’objet se rapproche, l’œil doit changer sa distance focale pour que l’image se forme toujours sur la rétine : le cristallin se bombe pour devenir plus convergent, sa distance focale diminue, sa vergence augmente.