Sensibilté quantique de l'oeil humain

[Bernard Augier 1 254]

Réflexion sur un article récent:
http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2016/07/lil-humain-un-organe-capable-de.html

Où il est question de l'extraordinaire sensibilité de l’œil humain. Mais cela fait bien plus de dix ans qu'on le sait, que notre rétine réagit à chaque photon de lumière visible .

Robert Rodieck en parle clairement dans son fameux livre de 1998 "La vision" que je conseille à tout mordu d'astronomie visuelle. Un régal, c'est passionnant et laisse entrevoir la complexité faramineuse du phénomène de vision.

Cette notion de sensibilité quantique de l’œil doit être remise dans le contexte de la machinerie rétinienne qui traite le signal. En l'amplifiant ou en l’atténuant par exemple par des systèmes d'interaction et de rétroaction entre cellules rétiniennes, entre les différentes couches (en épaisseur) ou au sein même d'une couche (communication horizontale).

Le signal est amplifié si un ensemble de cellules rétiniennes contiguës confirme la stimulation. Les cellules réceptrices communiquent et après "concertation" décident qu'il s'agit d'une info intéressante à transmettre au cortex visuel.

Inversement les décharges spontanées aléatoires survenant dans ces cellules par dégradation du pigment visuel ou autres phénomènes biologiques critiques sont en quelque sorte négligées. Là aussi après dialogue des cellules entre elles qui en quelque sorte décident de passer outre.

A savoir aussi que sur trois photons absorbés par une cellule rétinienne, seul deux produisent une photo-isomérisation du pigment visuel, la fameuse rhodopsine, ce que l'on appelle une capture efficace. Le facteur d’efficacité quantique, le rendement, est donc de 0,67.

Et pour critiquer l'article, il est fait mention d'une sorte de cumul de l'action sur quelques secondes d'intégration. En fait il s'agit du temps d'obturation rétinien bien connu ( la persistance rétinienne) qui en fait est de 0,1s. Et qui concerne chacune des cellules réceptrices prises individuellement. Dans son bouquin Rodieck calcule que les photons émis par l'étoile polaire par exemple, et passant par la pupille sont espacés en moyenne de 3 km. La probabilité d'avoir deux photons en même temps dans l’œil est quasi nulle. Le captage des photons par la rétine se fait bien un par un dans ce cas d'observation. Mais on voit en fait la stimulation produite par 9400 photons accumulés toutes les 0,1s!

Tout ça pour laisser entrevoir que l'analogie de l’œil avec la chambre noire de grand papa, simple et "objective" n'est vraiment pas adaptée, et que l'on se retrouve un peu dans la cas des capteurs numériques bardés de logiciels actifs dès l'acquisition. Ce qui est infiniment plus compliqué et moins objectif ("réel"). Et encore parle-t-on d'un seul œil et pas de l'apport de la vision binoculaire

Finalement pour le chasseur prédateur diurne et nocturne que nous sommes, il n'y a rien d’étonnant à toute cette complexité qui permet à un outil relativement mal fichu au niveau optique et rétinien (la fameuse rétine montée à l'envers avec le câblage devant les récepteurs par exemple) d'y voir excellemment de jour comme de nuit. Pour faire mentir le poncif "des animaux qui eux ont toutes les qualités et tati tata".

Pour les observateurs visuels acharnés de ciel profond, tous les espoirs sont permis! Et mort aux préjugés, seule l'observation opiniâtre et expérimentation compte.

[Ce message a été modifié par Bernard Augier (Édité le 25-07-2016).]

[serge vieillard 6 784]

Merci l'ami pour ces belles et pointues infos !

ké dommage de ne pas avoir pu intégrer ces finesses dans l'bouquin....
On observe, et c'est bon !

[PETIT OURS 24 628]

Salut
Sympa ce post, merci 👍

[Kaptain 5 875]

Un amplificateur d'iso et un réducteur de bruit intégrés, belle machine, l'oeil !

[brizhell 2 626]

Enorme !!

Merci Bernard pour ces précisions, et ASP06 pour avoir signalé ce post dans un autre sujet !!

[Strock Pierre 228]

Excellent, merci !

[Simon Fabre 4 175]

Merci Bernard, c'est super intéressant. Bon, t'écouter en parler serait encore mieux!

[jcb77 66]

Hello
En lisant un excellent article de Reiner Topler sur la faculté de l'oeil en faible luminosité, j'ai été surpris de lire qu'il y avait un écart de sensibilité de cinq magnitudes visuelles par rapport à la sensibilité en mode diurne.
C'est énorme! !!!!

N allumez pas vos lampes même rouges quand elles sont trop fortes.

Jc

[jcb77 66]

Une question Bernard :
Pour garder un maximum de sensibilité, n'est il pas préférable d'avoir une lampe normale largement sous-alimentée plutôt qu'une lampe rouge?
Il est commun de lire que la lampe rouge preserve la sensibilité de l'oeil en mode nocturne. Hors ce n'est pas totalement vrai si j'ai bien lu l'article.
Jc

[Ce message a été modifié par jcb77 (Édité le 11-02-2017).]

[Bernard Augier 1 254]

Bon, on y va, on est face à une vieille tradition. Un mythe: la lampe rouge chère aux navigateurs qu'ils soient à bord d'un bateau, d'un avion ou au fond d'une rue d’Extrême Orient

Mais le mythe a du plomb dans l'aile (ou la voile...). Tout le monde passe au blanc ou au vert, avec comme toujours une grosse frange de "pas au courant" ou de réacs.

Quelques liens:
http://stlplaces.com/night_vision_red_myth/

qui fournit en outre 16 liens "trappus" pour creuser le sujet et captiver son auditoire lors des "cloudy nights"
http://www.astromax.org/activities/members/kniffen.htm

Et le passage au vert peut se justifier aussi par l'usage de systèmes de vision nocturne comme là
http://www.navy.mil/submit/display.asp?story_id=19047

Donc ça complique la bibliographie sur le sujet. Ce n'est pas trivial.

Par contre ce qui est certain c'est qu'une lampe rouge éblouit tout aussi bien, surtout quand c'est la frontale d'un copain astram directement dans la tronche, ou les multiples LED du bazar du voisin imageur. Et que lire une carte ou un atlas en rouge c'est une torture, surtout quand on devient presbyte (>40 ans...)pour des raisons d'acuité visuelle.

Conclusion provisoire, on vire le rouge "alibi" pour éclairer le moins possible. Et s'il est nécessaire de faire un travail fin de lecture ou de bricolage inopiné, on utilise une lumière blanche ou verte la plus faible possible (réglée après au moins 30 à 40 minutes d'obscurité totale) avec un bafflage soigneux.

Et puis on a suffisamment dormi, on n'a pas fumé tabac ou autre joyeuseté) ou bu de l'alcool et on s'est suffisamment hydraté et glucosé

c'est a ce prix là que l'on devient des athlètes de l'observation

[Ce message a été modifié par Bernard Augier (Édité le 12-02-2017).]

[jcb77 66]

Merci Bernard pour toutes ces explications et liens mis à disposition.
Un excellent complément au fabuleux livre "Astrodessin".
je pense que je vais acquérir l'ouvrage "la vision" car d'après tes explications, est assez pertinent.

Bien sûr, j'aurais encore beaucoup de questions à te poser tant le sujet est passionnant et méconnu (du moins pour ma part). par exemple, l'expérimentation de l'observateur (un objet est mieux perçu quand il a déjà été observé à plusieurs reprises).

Et tu sais que je prépare un "petit film" destiné aux collégiens sur l'observation visuelle. Je comptais intégrer cette partie qui est peu évidente à synthétiser en restant clair.

Espérant te rencontrer un jour dans tes belles montagnes pour en discuter.

Jc

[Jose Rodrigues 2 077]

Merci pour ton partage très instructif et intéressant!

A ton message sur l'éclairage, j'ajouterai encore une chose (Je m'éclaire en lanc/jaune, une lampe LED avec du stoch électricien de mise à terre dessus: Fermez votre oeil directeur quand vous éclairez, même minimement!