PHYSIOLOGIE DE LA VISION

1. PHYSIOLOGIE DE LA VISION Pr. I. Zambettakis

2. I - Le système visuel humain Structure de la rétine : tissu neuronal très fin composé de 3 couches cellulaires • les récepteurs : bâtonnets (v.scotopique) + cônes S, M, L(v.photonique) • couche intermédiaire : • cellules bipolaires : voie directe de transmission de l ’info • cellules horizontales : contact récepteurs- bipolaires • cellules amacrines : contact bipolaires- ganglionnaires • couche des ganglionnaires : 1 million de cellules qui se réunissent pour former le nerf optique

3. II Activité de la rétine 1- Phénomène déclenchant : une réaction photochimique dans les récepteurs 2- transformation d ’un pigment spécifique 3- cascade rapide d ’amplifications 4- activation de molécules GMPc qui polarisent 106 canaux ioniques 5- cycle lent de reconstitution du pigment grâce à la vitamine A

4. Traitement rétinien de l ’information Champ récepteur (surface de la rétine) Une cellule 1 ou plusieurs récepteurs 1- Tri dans les infos issues d ’un champ récepteur grâce à un jeu croisé d ’excitations (dépolarisation) et d ’inhibitions (hyperpolarisation) des cellules bipolaires qui font ou non synapse avec un cône ou un nombre variable de bâtonnets 2- Modulation d ’amplitude car cellules à quelques m les une des autres

5. les voies de conduction 2 nerfs optiques issus de la rétine  PA en MF aux corps géniculés latéraux (CGL) : codage par variation de fréquence (qq cm de propagation) transmission en MF du message alors que transmission en MA dans les cellules intra rétiniennes les fibres issues des hémirétinesG-D chaque champ visuel D-G se regroupent et vont ensemble vers le CGL et cerveau G-D le cerveau visuel (mal connu) amplification fovéale   acuité visuelle hors du centre organisation en couches et en colonnes du cortex visuel pour traiter les caractéristiques de l ’image

6. La trivariance visuelle • luminosité • teinte • saturation sensation Grandeurs mesurées flux : énergie émise par une source /s en Watts(W) ou en Lumen(Lm) intensité : densité stérangulaire de flux émis par une source ponctuelle dans une direction donnée (W/sr ou cd) éclairement : densité surfacique de flux reçu (W.m2 ou Lux) luminance : densité surfacique de l ’intensité pour une source étendue (W/sr/ m2 ou cd/ m2)

7. métrologie de la lumière adaptée aux sensations fournies par l ’œil et le cerveau Unités visuelles = kV()Unités radiométriques V() : coefficient d ’efficacité lumineuse = intensité relative perçue • Vision scotopique : • luminances de10-2 à 10 -3cd /m2 • k = 1699 • Vision photopique : • luminances >10cd /m2 • k = 683 candela : intensité lumineuse, dans une direction donnée, d ’une source qui émet un rayonnement monochromatique de f = 540 1012 Hz et dont l ’intensité énergétique dans cette direction est de 1.464 10-3W/sr

8. Performances du système visuel • luminance : sensibilité + grande au contraste (luminosité) qu’aux variations de couleurs; incrément de luminance Dy = 0.015 y • 100 niveaux de luminosité - 120 couleurs pures (monofréq) • chrominance : sensibilité max pour le jaune ( = 550nm) • 350 000 nuances - 30 niveaux de saturation • 3 types de cônes R, V, B;  [0.4 0.7] m : spectre visible • pouvoir séparateur de l ’œil : 0.3 milliradian (filtre PB) • persistance rétinienne : 15 images/s minimum • Asservissement au mvt : vision périphérique à vision fovéale • téléprésence si champ visuel > 25°

9. Performances du système visuel Conception des algorithmes de compression • Gamme de luminance et de chrominance des systèmes de reproduction colorée d ’images • toujours << à celle de l ’œil • lacunes comblées par les performances du cerveau visuel