Comment l’homme et les poissons voient les couleurs




Comment l’homme et les poissons voient les couleurs

La vision des couleurs chez l’homme et chez les poissons, similitudes et différences. Première partie.

La vision des couleurs chez l’homme et chez les poissons serait-elle identiques? Après la rédaction de deux articles importants sur la disparition des couleurs dans l’eau en fonction de la profondeur et sur la turbidité des eaux du bassin, je me suis fait la réflexion suivante: Pourquoi donc la nature a-t-elle prévu que les choses immergées aient potentiellement des couleurs puisqu’il est presque impossible de les observer sans l’apport d’une source de lumière autonome ?

Pour répondre à cette question, je me suis tourné vers le net à la recherche d’informations ou d’études sur le sujet et je vous livre ici, sans prétention, le fruit de cette quête.

Le texte nécessaire serait trop long pour un seul article. Aussi je vous propose de le partager en deux parties. La première partie ci-dessous parlera de la vision chez l’homme. La deuxième viendra assez vite derrière pour faire le point sur le cas des poissons.

Généralités sur la vision humaine.

Un mécanisme physiologique complexe.

S’il est au sommet de la chaîne de l’évolution, l’homme est loin d’avoir une vision au top. D’autres espèces animales ont en effet développé des capacités bien plus performantes dans des domaines comme la vision de loin ou encore la vision nocturne. Pourtant presque aucune ne voit les couleurs comme nous. Les chats par exemple, comme les vaches, ne distinguent que très peu le rouge et voient plutôt leur environnement dans le bleu et le vert

L'œil humain est une petite merveille de l'optique animale Hx20v 2

Notre œil est évidemment l’outil de base de notre vision. Pour faire simple, il est équivalent à l’optique et au capteur électronique d’une caméra moderne. Dans la caméra c’est le processeur vidéo et les programmes de traitement des images qui nous permettent d’en avoir le rendu en couleurs. Pour l’homme cette fonction est assurée par le cerveau. Il transforme les informations sensorielles transmises par l’œil à travers le nerf optique et grâce à quelques processus cérébraux, il nous rend capables d’observer les formes, les textures, les couleurs ou encore d’estimer les distances, les reliefs ou les caractéristiques d’un mouvement.

Coupe d'un oeil humain

Notre cristallin est déformable. Cette caractéristique permet à l’œil de focaliser correctement les images sur la rétine. Malgré la sophistication de l’œil, on peut souffrir de quelques handicaps comme la myopie ou l’hypermétropie. Le myope voit bien de près mais mal de loin, l’hypermétrope c’est l’inverse.

Super, mais la vision des couleurs concrètement, ça marche comment ?

Pour comprendre la vision des couleurs, il faut allez dans l’œil voir se qui se passe. Les rayons de lumière pénètrent l’œil par la cornée, traversent le cristallin et se retrouvent focalisés au fond de l’œil sur la rétine.

Hors, le fond de l’œil est tapissé de très nombreux capteurs photosensibles appelés cônes et bâtonnets. On compte environ 6 à 7 millions de cônes pour chaque œil. Ils sont concentrés sur le centre de la rétine. En fait, il existe 3 types de cônes dont chacun est spécialisé dans la « vision » d’une couleur particulière, ou plus exactement d’une longueur d’onde spécifique. Un premier type de cônes permet de « voir le rouge, un second le vert et le dernier le bleu. Quelques rares personnes possèdent un quatrième type de cônes mais c’est trop particulier pour en parler dans cet article.

Absorbance des cônes

Chaque type de cônes dispose d’un pigment spécifique pour une des trois longueurs d’onde correspondant au rouge, au vert ou bleu. Lorsque ce pigment est touché par un rayon de lumière assez puissant, le pigment est détruit, ce qui libère une impulsion électrochimique véhiculée jusqu’au cortex cérébral. Heureusement, le pigment est très rapidement régénéré pour permettre une nouvelle impulsion.

A moins de souffrir de quelques déficiences, les gens ont donc une vision trichromique pour peu que l’éclairement soit suffisant, ce qui est le cas la journée. La nuit la lumière est trop faible pour que les mécanismes photoniques des cônes fonctionnent.

Et la nuit alors ?

Justement, la nuit, l’éclairement est bien trop faible, les cônes ne peuvent assurer correctement leur fonction car les pigments ne fournissent plus d’influx nerveux, ou en tous cas, pas assez. C’est donc les bâtonnets, beaucoup plus nombreux ( plus de 100 millions), qui vont assurer le fonctionnement de l’œil. Malheureusement, les bâtonnets sont principalement sensibles aux niveaux de gris, même si leur caractéristique d’absorption est proche de la lumière verte. Ils ne permettent pas de voir en couleurs. Ils occupent une position plus excentrée que celle des cônes sur la rétine. Ils sont même quasiment absents de la section la plus sensible au centre de la rétine.

Pour pouvoir observer un objet dans la pénombre il ne faut donc pas le regarder de face mais légèrement de travers de telle sorte que les bâtonnets puissent recevoir le flux lumineux. On appelle ça avoir une vision périphérique.

Vision en relief, accoutumance, éblouissement et acuité visuelle.

Le fait d’avoir nos deux yeux positionnés sur le devant du visage conditionne une vision binoculaire. Nous pouvons grâce à cela voir en relief. Cet avantage à aussi un inconvénient majeur, notre champ visuel est réduit à environ 180°. Cela nous empêche de voir correctement sur les côtés et nous prive d’apercevoir ce qui se passe dans notre dos.

Les bâtonnets ont besoin d’un temps d’adaptation à la faible luminosité pour être totalement efficaces. C’est l’accoutumance. Il faut compter un bon quart d’heure pour cela. Malheureusement, l’éclat brusque d’une lumière, même peu puissante anéantit instantanément le bénéfice de l’accoutumance à la faible luminosité.

Les bâtonnets sont des éléments fragiles. Une trop forte lumière appliquée trop longtemps les détériore. Une longue exposition peut même les détruire irrémédiablement. L’œil humain dispose de deux dispositifs de protection contre l’éblouissement. La paupière en se fermant presque instantanément empêche la lumière de nous aveugler. L’iris quant à lui se comporte un peu comme le diaphragme d’un appareil photo, il se ferme pour adapter la quantité de lumière pénétrant dans l’œil. Cependant, cette fermeture est relativement lente. Hors la nuit l’iris est ouvert à fond, la pupille ( le trou au milieu de l’iris) est alors largement dilatée et il lui faut un temps assez long pour pouvoir se fermer.

L’acuité visuelle n’a pas grand chose à voir avec la vision des couleurs. C’est juste la capacité à distinguer un objet de très petite dimension placé loin de l’œil. Tout le monde se rappellera le test d’acuité visuelle pratiqué chez les ophtalmologues avec la planche à lettres de différentes grosseurs.

Voila pour l’essentiel qu’il faut retenir sur la vision humaine des couleurs. Je vous retrouve très bientôt pour la deuxième partie de cet important article avec cette fois la vision chez les poissons. Promis, je fais aussi vite que je peux pour cette prochaine publication.

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