Informations

Légèreté HSL vs sensibilité des yeux


Dans un spectre monochromatique, l'œil humain est-il aussi capable de distinguer les couleurs les plus claires qu'il l'est de distinguer les couleurs les plus foncées ? Je veux dire, y a-t-il vraiment une relation linéaire entre la propriété Lightness dans le modèle de couleur HSL et la luminosité perçue ?


Non, le L dans l'espace colorimétrique HSL ne correspond pas vraiment à la luminosité telle que perçue par l'œil humain, sauf dans le sens le plus grossier que, pour des valeurs données de la H et S composants, augmentation L produit une augmentation de la légèreté perçue.

Les L composante de l'espace colorimétrique HSL standard est simplement calculée comme la moyenne de la composante RVB la plus basse et la plus élevée de la couleur (quel que soit l'espace colorimétrique RVB utilisé) : $$L = frac{min(R, G, B ) + max(R,V,B)}2$$

Cette définition à elle seule devrait montrer clairement que le L valeur ne peut pas correspondent à la luminosité perçue, car il ignore complètement celui du milieu des trois canaux RVB. Ainsi, la couleur (R=0, g=0, B=1), c'est-à-dire pur $color{#0000ff}{ m blue}$, a exactement le même L valeur (0,5) comme couleur (R=0, g=1, B=1), c'est-à-dire $color{#00ffff}{ m cyan}$, mais il est évident en un coup d'œil que cette dernière couleur est visuellement beaucoup plus lumineuse.

En effet, l'espace colorimétrique HSL ne essayer pour correspondre à la légèreté perceptive des couleurs; plutôt, la définition de la L canal est choisi parce qu'il a la fonction pratique qu'il mappe le noir sur L=0, blanc à L=1, et les six couleurs RVB pures saturées au maximum (rouge, jaune, vert, cyan, bleu et magenta), malgré leurs grandes différences de luminosité perceptuelle, pour L=0.5.


Une bien meilleure approximation de la luminosité perçue d'une couleur est la luma Oui', qui est défini comme une moyenne pondérée des canaux RVB. Les poids précis dépendent de la définition et de l'espace colorimétrique RVB utilisé, mais un choix courant (tiré de la Rec. UIT-R 709) est : $$Y' = 0,2126, R + 0,7152, G + 0,0722, B$$

Les poids sont choisis pour tenir compte de la différence de luminosité perçue des différentes couleurs primaires RVB. Une caractéristique frappante est que la composante verte représente à elle seule plus de 70 % de la luminance, près de dix fois plus que la composante bleue. Pourtant une comparaison visuelle de $color{#0000ff}{ m 100\% blue}$ avec $color{#00ff00}{ m 100\% green}$ confirme clairement que ce choix de poids est justifié : le vert pur apparaît beaucoup plus brillant que le bleu, et presque aussi brillant que le cyan (qui est leur somme) ci-dessus.


Cependant, la définition de la luma ignore toujours la non-linéarité des espaces colorimétriques RVB standard (tels que sRVB) et de l'œil humain. Bien que ces deux effets s'annulent en partie, permettant à la luma d'être utilisée comme une approximation raisonnable de la luminosité perceptive, pour des résultats vraiment précis, ils doivent être pris en compte. Cela implique plusieurs étapes :

  1. Convertissez la couleur RVB en un espace colorimétrique linéaire. Pour sRGB, la formule suivante peut être utilisée : $R_L = f(R), G_L = f(G), B_L = f(B)$, où : $$f(C) = egin{cases}C / 12.92 & ext{if } 0 le C le 0,04045 ((C + 0,055) / 1,055)^{2,4} & ext{if } 0,04045 < C le 1 end{cases}$$ (Ici, $R$, $G$ et $B$ sont les valeurs des composants sRGB, et $R_L$, $G_L$ et $B_L$ les valeurs linéaires, toutes deux mises à l'échelle dans la plage de 0,0 à 1,0.) Alternativement, une approximation très proche à la formule ci-dessus est donnée par simple expansion gamma avec $gamma = 2.2$ : $f(C) = C^{2.2}$.

  2. Calculez la luminance relative en tant que moyenne pondérée des valeurs des composantes RVB linéaires : $$Y = 0,2126, R_L + 0,7152, G_L + 0,0722, B_L$$ (Les poids sont exactement les mêmes que pour la formule de luminance ci-dessus, car c'est de là qu'ils viennent ; le calcul de luma les applique simplement aveuglément aux valeurs RVB compressées en gamma.)

  3. Convertissez la valeur de luminance relative en une approximation de la luminosité perçue, en utilisant quelque chose comme la formule CIELAB : $ell^* = 1,16, g(Y) - 0,16$, où : $$g(Y) = egin{cases } frac13 left( frac{29}{6} ight)^2 Y + frac{4}{29} & ext{if } 0 le Y le left( frac{6}{ 29} ight)^3 Y^{1/3} & ext{otherwise} end{cases}$$ (Remarque : dans le standard CIELAB, la valeur $L^*$ est comprise entre 0 et 100, mais par souci de cohérence, dans la formule ci-dessus j'ai choisi de définir $ell^* = L^* / 100$, afin que sa plage soit également de 0 à 1.)


13.8. Réponse de l'intensité des yeux, sensibilité au contraste

L'œil humain est capable de répondre à une vaste gamme d'intensité lumineuse, dépassant 10 unités sur une échelle logarithmique (c'est-à-dire une variation d'intensité minimale à maximale de plus de 10 milliards de fois). Inévitablement, la réponse oculaire à l'intensité du signal, qui détermine son intensité apparente, ou luminosité, n'est pas linéaire. C'est-à-dire qu'il n'est pas déterminé par le changement nominal du stimulus physique (énergie lumineuse), mais plutôt par son changement par rapport à son niveau initial.

En général, il y a un changement minimum requis de l'intensité du signal nécessaire pour produire un changement de sensation, et ce dernier n'est pas nécessairement proportionnel au premier. C'est le père de la photométrie, Pierre Bouguer, qui nota le premier en 1760 que le seuil de visibilité d'une ombre sur fond éclairé n'est pas déterminé par le différentiel nominal de leur niveau d'éclairement, mais par le rapport entre les deux intensités. En d'autres termes, cette réponse de luminosité de l'œil n'est pas proportionnelle à l'intensité (physique) nominale de la lumière, mais proportionnelle à son niveau d'intensité. Ce rapport de seuil, qu'il a trouvé à 1/64 (environ 1,5%) n'a pas changé avec le changement de niveau d'intensité.

En 1834, le physiologiste allemand Ernst H. Weber , basé sur des mesures pour un certain nombre de réponses physiologiques différentes, a établi une loi empirique générale indiquant que le changement minimum perceptible de l'intensité d'entrée Δje - ainsi appelé seuil d'incrément - est en relation constante avec le niveau d'intensité je, c'est à dire.

La valeur de ΔI/I, appelée Fraction Weber, constant, ou rapport, variaient avec le type de réponse physiologique pour la réponse de luminosité, les valeurs initiales variaient quelque peu d'une expérience à l'autre (1/64 Bouguer 1760, 1/100 Weber 1834, 1/38 Steinheil 1837, 1/100 Fechner 1858), mais il semblaient constantes, et les variations de valeur étaient attribuées aux différentes techniques utilisées et/ou aux variations des sensibilités individuelles. Des expériences plus récentes sont venues aux valeurs de rapport spécifiques pour les deux principaux types de photorécepteurs rétiniens,

0,14 et 0,015-0,03 pour les cônes et les tiges, respectivement (FIGUE. 237).

ILLUSTRATION 237: Si la loi de Weber est strictement respectée, le seuil d'incrément de luminosité, seul ou en rapport avec l'intensité, change toujours de manière linéaire avec le changement d'intensité. Lorsque les deux échelles d'un graphique sont linéaires et que l'échelle verticale est le seuil d'incrément, le graphique en fonction de l'intensité a une pente égale au rapport de Weber (en haut à gauche). Lorsque les deux échelles sont logarithmiques, la pente du tracé est égale à 1 (c'est-à-dire 45°, en haut à droite). Avec le rapport sur l'échelle verticale, le tracé est toujours une ligne horizontale, puisque la valeur du rapport est une constante (en bas). Comme nous le verrons plus loin, les données réelles ne prennent pas en charge ce concept simple. De même, les valeurs trouvées expérimentalement sont pour les formes spécifiques de stimulus/arrière-plan/ambiant, et ne sont pas nécessairement valables pour quantifier une réponse générale rode/cone. Par exemple, le rapport de Weber de 0,14 pour les cônes a été établi sur la base du jugement d'observateurs regardant une paire de disques brillants brièvement flashés en même temps (Cornsweet et Pinsker, 1965). Un simple changement dans un seul facteur - par exemple, la taille de l'arrière-plan par rapport au stimulus - peut modifier considérablement le seuil d'incrémentation.

Gustav T. Fechner , physicien allemand, étudiant de Weber, a développé la loi empirique de Weber : en supposant qu'une différence juste notable dans la sensation Δ S, correspondant au changement de signal de seuil Δ je, est un changement d'unité de sensation, défini comme S=k( ΔI/I ), où k est une constante numérique, un entier. En supposant que pour de petites valeurs de Δ S et Δ I, je/je=S/k s'intègre à S=klnI+C, avec C étant une constante arbitraire. Cela se transforme en :

qui est la forme générale de La loi de Fechner ou, alternativement, Loi Weber-Fechner. Fechner l'a appelé loi psychophysique, croyant qu'il s'applique à tous les sens (1860). Le choix de l'entier k affecte la forme de la courbe, qui devient plus ouverte (c'est-à-dire moins raide pour les petites valeurs de je, et plus raide pour les plus grands je valeurs) comme k augmente. Le choix de C affecte simplement la position verticale de l'intrigue.

Dans sa forme de base (loi de Weber), cela implique que la réponse de l'œil à la luminance de l'objet, en tant que discrimination de la luminosité, n'est pas proportionnelle à son niveau d'intensité (physique) réel, plutôt qu'elle change avec le niveau d'intensité, restant presque constante par rapport à lui. Ceci, à son tour, en supposant que la valeur relative de la différence juste perceptible dans la sensation de luminosité est une unité du changement de sensation, signifie que la luminosité perçue de l'objet change avec le logarithme de la luminosité réelle de l'objet.

Fechner était conscient que les données empiriques ne soutiennent pas ce concept simple en tant que loi générale. Mais il a diminué l'ampleur de l'écart, en émettant l'hypothèse qu'il ne devient significatif qu'aux extrêmes de la luminosité perçue, en raison du bruit du signal rétinien : le niveau de bruit neuronal le plus bas (lumière sombre) dans le bas et la saturation dans le haut. Afin de tenir compte de la première, il a modifié la loi en S=k ΔI/(I+I 0 ), avec je 0 étant le niveau de bruit neuronal à un éclairage proche de zéro.

Cependant, en 1924 Selig Hecht a souligné que les données empiriques indiquent clairement que la réponse de la luminosité de l'œil ne suit pas la loi de Weber-Fechner sur une partie importante de sa plage de réponse (FIGUE. 238).

ILLUSTRATION 238: La ligne bleue continue correspond étroitement aux données expérimentales d'Aubert (1865), Koenig et Brodhun (1889) et Blanchard (1918). Il indique que la loi de Weber-Fechner - selon laquelle le plus petit changement perceptible d'intensité Δje vs niveau d'intensité je est constante, forme ainsi une ligne horizontale droite lorsqu'elle est tracée sur la plage de luminance à laquelle l'œil peut s'adapter - ne s'applique qu'à une partie de la réponse photopique de l'œil, environ 1-100 millilamberts (1mL = 10/π cd/m 2 ). Étant donné que la luminance est sur une échelle logarithmique, le tracé est fortement compressé horizontalement, ce qui entraîne une oscillation ascendante de ΔI/I vers le niveau d'éclairage mésopique et, en particulier, scotopique. Valeur nominale réelle de Δje diminue avec le niveau d'éclairement, mais à un rythme plus lent que la luminance (en pointillés). Quand se connecter Δje est tracé par rapport au journal (je), le strict respect de la loi de Weber-Fechner l'obligerait à former une ligne droite avec la pente 1 (mesurée comme un rapport de la hauteur de l'intersection verticale par rapport à la longueur correspondante à l'échelle horizontale, donc la pente est de 1 pour un 45 ligne). Comme le montre le graphique, log( Δ je) s'écarte de plus en plus des données de recherche à des niveaux d'éclairement très élevés et surtout faibles et très faibles. Ce n'est que dans la plage de 1 à 100 ml (environ) que le tracé est presque conforme à la loi de Weber-Fechner. Notez que la plage d'intensité est celle donnée par Hecht, avec 0,00001 ml au bas de l'échelle, des sources plus récentes l'étendent à 0,000001 ml, pour le rapport I max /I min d'environ 10 10 .

Des expériences ultérieures ont confirmé cette divergence. Sur la base des données disponibles, Stanley S. Stevens a proposé une nouvelle loi générale pour la réponse perceptive humaine, sous la forme S=kI a , où k est une constante arbitraire et une l'exposant (puissance). Changement dans l'interception k affecte la hauteur de la parcelle la hauteur dans un système de coordonnées, change donc avec le choix de l'unité pour je et/ou S il change également avec le niveau d'adaptation (c'est-à-dire le niveau d'intensité de luminance). L'exposant une est égal à la pente de la parcelle sur les coordonnées log-log.

Le tracé log-log sur FIGUE. 238 indique qu'entre les deux extrêmes - lumière sombre (bruit neuronal empêchant tout changement dans la sensation aux illuminations rétiniennes en dessous d'un certain niveau) au seuil des bâtonnets et saturation à la limite du cône - il y a environ quatre sous-gammes différentes, chacune avec une fonction de réponse quelque peu différente de la forme générale S=kI une . Pour la gamme scotopique, l'exposant une

0,5, donc le plus petit changement perceptible d'intensité change avec la racine carrée de celui-ci. Dans toute la gamme mésopique, une

2/3, alors que dans le domaine photopique il passe progressivement de une

1 dans sa partie inférieure - où il est donc conforme à la loi de Weber - à une

1,3 aux niveaux de luminance les plus élevés.

Il est intéressant de noter que, comme Hecht le savait bien, la réponse neuronale à l'intensité lumineuse - mesurée par sa réaction photochimique - est en grande partie conforme à la loi de Weber. Comme un ajustement empirique à cela, il a utilisé la relation CI=x 2 /(a-x), avec une et X étant la concentration de photochimique d'origine avant de réagir avec la lumière, et celle de photochimique modifiée par interaction avec la lumière, respectivement C était une constante, estimée à

0,25 pour les cônes et je l'illumination rétinienne. En prenant a=1, et 0≤x𕟩, la relation peut être écrite comme CI=x 2 /(1-x) pour X en tant que fonction de je, il produit un sigmoïde (courbe en S), avec la majeure partie de sa longueur entre le sol (où la courbe s'approche asymptotiquement de zéro) et le plafond (approchant asymptotiquement de son maximum, lorsque tout le photochimique d'origine est converti) assez proche d'une droite ligne. Cependant, les données empiriques ont clairement indiqué que la perception de la luminosité ne reflète pas la réaction photochimique sous-jacente.

Plus récemment (Rushton et Naka, 1966), une relation empirique plus simple s'est avérée bien approximer l'ampleur de la réponse neuronale N des deux, bâtonnets et cônes, en termes d'intensité du stimulus je et constante de semi-saturation σ, comme N=I/(I+σ) qui, avec un fond stable je 0 ajouté au stimulus de test devient N=σI/(I+σ')σ', avec σ'=σ+I 0 . La constante semi-saturante σ est le flash lumineux qui augmente la réponse neuronale N à la moitié de sa valeur maximale, donc lorsque I=σ, N=0,5. A partir de cette relation - dite formule hyperbolique, ou Fonction H - la réponse de la luminosité de l'œil à des champs plus complexes peut être décrite, et l'accord avec les données expérimentales est, comme mentionné, bon.

Selon Rashton, σ pour les bâtonnets humains est d'environ 1 000 quanta (photons) absorbés par bâtonnet par flash. Le seuil absolu des bâtonnets est environ 100 000 fois plus petit, soit 1 photon absorbé pour 100 bâtonnets. Ce fait physiologique appuie la conclusion de Rashton selon laquelle la réponse de la tige ne peut pas être expliquée simplement par le blanchiment de la rhodopsine au niveau de la tige, mais qu'un traitement de niveau supérieur, tel que celui au niveau de la tige communauté, c'est-à-dire un conglomérat de tiges, est requis. La réponse des cônes est similaire, seuls leur seuil et leur constante de semi-saturation sont tous deux plus élevés. Le traitement à plusieurs niveaux de la lumière interagissant avec les photorécepteurs devrait, au moins en partie, aider à expliquer pourquoi la réponse à la luminosité de l'œil ne reflète pas la réaction photochimique au niveau de la cellule photoréceptrice.

Comme indiqué, le graphique sur FIGUE. 238 et les chiffres correspondants sont basés sur des données plus anciennes, obtenues généralement en testant l'œil entier, avec la participation active de tous les photorécepteurs rétiniens. Des expériences plus récentes se sont concentrées sur la détermination de la réponse isolée des types spécifiques de photorécepteurs (FIGUE. 239).

ILLUSTRATION 239: Alors que les anciennes recherches sur la réponse à la luminosité des yeux n'interféraient généralement pas de manière sélective avec la fonction rétinienne, des expériences plus récentes ont cherché à isoler un type particulier de photorécepteurs rétiniens, afin de déterminer leur réponse spécifique. Trois exemples à gauche sont pour une réponse de tige isolée. Les unités pour tous sont des trolands scotopiques (sTd), qui représentent la luminance tombant sur la pupille donnée en cd/m 2 , multipliée par la surface pupillaire en mm 2 (par exemple, 5 sTd à un diamètre de pupille de 4 mm indique une luminance de fond de 0,4 cd/m 2 avec 1 illumination rétinienne sTd correspondant à environ 0,1 cd/m 2 de luminance de fond, la limite supérieure conventionnelle de l'activité des bâtonnets (1-10 cd/m 2 ) est comprise entre 10 et 100 sTd, soit 1 et 2 sur l'échelle logarithmique. trois exemples ont utilisé une certaine forme de technique d'isolement de tige de Stiles, avec un fond rouge foncé avec un test vert centré sur lui (stimulus), projeté sur la zone extrafovéale (les cônes, étant plus sensibles au rouge foncé, sont effectivement aveuglés au stimulus par le EN HAUT : Un graphique communément appelé montrant que la réponse des bâtonnets à la luminosité suit la plupart du temps la loi de Weber, avec le seuil d'incrémentation sur le rapport de luminance de fond restant constant (c'est-à-dire que la pente du graphique est proche de 1, ou 45° sur log-log coordonnées, et est presque horizontale pour Weber's f (réaction exprimée en nombre de rapport). À une luminance de fond très faible, c'est le bruit neuronal (lumière sombre) qui empêche la réponse au-dessus de ce niveau, la réponse suit presque la loi de la racine carrée (DeVries-Rose), comme une brève transition vers la loi de Weber. Une luminance de fond élevée provoque une saturation du bâtonnet. MILIEU : Tracés interpolés dans les données réelles pour 6 observateurs. Contrairement à Aguilar et Stiles, qui ont utilisé un stimulus significativement plus important et un arrière-plan stable, le stimulus de 13 arcmin 1,5 milliseconde ici coïncide temporellement avec l'arrière-plan de 18 degrés sur lequel il est centré, tous deux projetés à 18° de la fovéa (c'est-à-dire qu'ils sont simultanément à 1,5 msec. flash, à l'exception du tracé orange, qui correspond à un flash de 1 ms). Tous sauf un ont une pente nettement inférieure à 1, indiquée par FIGUE. 238, plus proche de 0,5. Les différences individuelles par rapport au niveau du seuil scotopique peuvent être significatives, proches du centuple. Le remplacement de l'arrière-plan clignotant par coïncidence par un arrière-plan fixe a eu peu d'effet sur la forme du tracé, mais il l'a déplacé de 1,5 à 2 unités logarithmiques (30 à 100 fois) vers la gauche. De même, prolonger la durée du test à 0,1 s (100 ms) a déplacé un tracé presque autant vers la gauche et vers le bas (c'est-à-dire que le test et l'arrière-plan sont considérablement plus faibles au niveau du seuil). Notez que l'échelle verticale est ici normalisée à une unité d'intensité de seuil. EN BAS : Un test de 30 ms à 4,5 ° (carré) centré sur un fond de 11 °, projeté à 12 ° de la fovéa. Avec un fond stable, les conditions sont similaires à celles d'Aguilar et Stiles, mais la section du tracé entre le seuil et le début de la saturation a une pente plus faible. Le graphique de fraction de Weber correspondant (en pointillé bleu) a une forme générale similaire mais, par conséquent, s'écarte davantage de l'horizontale dans cette plage (contrairement à Aguilar et Stiles, le graphique indique le point de désaturation à l'extrémité supérieure de la luminance de fond, ce qui pourrait être dû à l'activation du cône ).Avec l'arrière-plan flashé, les bâtonnets saturent à un rythme significativement plus rapide, plus le délai d'un stimulus par rapport à l'arrière-plan est court, d'autant plus (les cercles ouverts correspondent à un délai nul, c'est-à-dire 0,4 seconde d'arrière-plan commençant simultanément avec un test de 0,03 s, traverse pendant 1,4 s l'arrière-plan précédent test de 1 s). La fraction Weber correspondante monte rapidement en flèche (bleu colid), et la sous-plage conforme à la loi de Weber est relativement petite. Curieusement, les tracés d'arrière-plan flashés se déplacent vers la gauche du tracé fixe, à l'opposé de Hallett. Si un champ de pré-adaptation stable est ajouté, les tracés de seuil d'incrémentation se décalent vers la droite et vers le haut.

En général, on considère que les cônes réagissent à la lumière de la même manière que les bâtonnets, uniquement à des niveaux de luminance plus élevés. Ceci, cependant, ne nous donne pas une image claire de ce qu'est cette réponse. Comme l'indiquent les exemples ci-dessus, la réponse de la luminosité de l'œil est trop complexe pour être décrite avec précision avec un concept simple, tel que la loi de Weber-Fechner. Au mieux, il est applicable à des sous-gammes limitées de réponse à la luminosité des yeux et à certaines formes de stimulus/arrière-plan spécifiques.

Une conclusion similaire est suggérée pour la réponse de la luminosité de l'œil au réseau sinusoïdal (modèle de type MTF conventionnel). Les données expérimentales ne prennent pas en charge le concept de transition de la loi de racine carrée du niveau de lumière sombre dans le domaine de la loi de Weber (FIGUE. 239, Haut). Ce concept peut être une approximation relativement proche uniquement pour une gamme étroite de fréquences spatiales, mais le modèle de changement de sensibilité au contraste qui correspond le mieux aux données expérimentales n'est pas d'accord avec son application générale (FIGUE. 240).

ILLUSTRATION 240: ajustement de la fonction de sensibilité au contraste oculaire (CSF) dans les données expérimentales pour le réseau sinusoïdal à de faibles niveaux d'éclairage, basé sur le concept DeVries-Rose/Weber (en haut) et le meilleur ajustement réel (en bas). L'échelle de sensibilité au contraste est dans une unité de (seuil de modulation) -1 , le seuil de modulation du contraste étant 1 ou 100 % (ainsi, par exemple, la sensibilité au contraste 100 signifie que le contraste minimum détectable à l'œil est de 100 -1 , ou 1 %). TOP : tracés de sensibilité au contraste satisfaisant trois contraintes simultanées : (1) la courbe empirique de contraste en fonction de l'acuité, (2) le plafond CSF empirique à 2000 sTd d'éclairement, et (3) la pente CSF (loi de racine carrée) de 0,5 jusqu'à ce qu'il atteigne le plafond CSF (la sensibilité au contraste augmente avec le niveau de luminance car le seuil d'incrément, selon la loi de racine carrée, augmente à un tel taux après transition dans le domaine de la loi de Weber, le seuil d'incrément reste constant par rapport à la luminance, et la sensibilité au contraste, par conséquent, reste inchangée, avec pente nulle). Aux fréquences moyennes à élevées (4 et 16 cycles/degré), ces tracés sont loin d'atteindre le plafond empirique du LCR à 2000 cTd. Ils produisent également une discontinuité dans la ligne d'acuité (sensibilité par rapport à la projection de fréquence sur la surface 3-D du LCR), non étayée par des observations empiriques. EN BAS : Les tracés CSF qui satisfont aux trois contraintes, et produisent également une ligne d'acuité continue, doivent être non linéaires, du type indiqué. Pour les fréquences les plus basses, le CSF est presque stagnant sur la plage d'éclairement, se conformant presque à la loi de Weber. Sur une sous-gamme de très basse fréquence, le CSF a une pente significativement plus faible que 0,5, tandis que sur les basses fréquences, il se rapproche du concept de la loi DeVries/Weber. Aux fréquences moyennes et élevées, cependant, une pente beaucoup plus raide que 0,5, ce qui est en accord avec la plupart des données empiriques, et un tracé curviligne sont nécessaires (Garcia-Perez, 2005).

Par sa dérivation, loi de puissance de Stevens est plus complète que la loi de Weber-Fechner. Comme ce dernier, il part de l'hypothèse que Δ I/I=constant=c 1 , mais se développe en supposant que le plus petit changement notable correspondant dans la sensation par rapport au niveau de sensation est également une constante, pas nécessairement égale à c 1 : ou Δ S/S=constante=c 2 , c 1 ≠c 2 . Prendre c 1 /c 2 =a donne Δ I/I= Δ S/aS qui, après différenciation, conduit à :

où, contrairement k dans la loi de Weber-Fechner, qui est un entier par l'hypothèse de départ, ici elle peut varier continûment. Pour a=1, donc avec la pente du tracé égale à 1 (45 ) aussi, la loi de puissance coïncide avec la loi de Weber, puisque c 1 =c 2 et Δ S= Δ I. Sur la base de ses expériences, Stevens est venu à les valeurs d'exposant suivantes pour la réponse à la luminosité des yeux :

LOI DE PUISSANCE DE STEVENS : LES VALEURS D'EXPOSANT D'ORIGINE EN S=kI une
stimulus 5 uniforme dans l'obscurité source ponctuelle bref flash source ponctuelle flashée
0.33 0.5 0.5 1

Comme mentionné, les valeurs réelles des constantes dans l'une ou l'autre loi varient avec le choix de l'unité et, avec la loi de puissance, k peut également varier avec le niveau d'adaptation. En supposant une unité de luminosité apparente identique et en négligeant les changements avec le niveau d'adaptation (c'est-à-dire avec le niveau d'intensité lumineuse), certaines caractéristiques de base des deux lois sont illustrées sur FIGUE. 241.


ILLUSTRATION 241: Graphiques basés sur les lois de Weber-Fechner (logarithmique) et Steven (puissance) de la réponse psychophysique (sensuelle) appliquée à l'intensité lumineuse. Si elle est placée à peu près à la même origine (intensité nulle), la courbe logarithmique (bleu) indique un taux de réponse initial significativement plus rapide à l'augmentation de la luminosité que la courbe de puissance (rouge, illustrant la fonction des tiges, avec un exposant de 0,33, et vert, illustrant la fonction des cônes , avec 0,5 exposant), mais un taux de réponse plus lent aux niveaux d'intensité plus élevés. Les deux courbes s'écartent de manière significative sur la plage d'intensités cependant, plus loin de l'origine, une courbe logarithmique quelque peu différente, déplacée de l'origine (gris), peut être construite pour coïncider presque en vitesse avec la courbe de puissance sur une partie de la plage d'intensité (gris le tracé est laissé un peu plus haut pour plus de clarté, il peut être abaissé simplement avec une petite augmentation numérique de sa constante C, -5). En d'autres termes, le taux de réponse de l'œil aux changements d'intensité lumineuse sur une plage limitée d'intensités plus éloignées de l'origine peut être, en général, suffisamment décrit par une réponse logarithmique ou en puissance.

Comme mentionné, ce qui précède n'est qu'une illustration, loin d'une description précise de la réponse de la luminosité des yeux. Par exemple, avec l'intensité tracée sur l'échelle linéaire, la gamme d'intensités scotopiques (<0,001mL, ou 0,01/ π cd/m 2 ) est une fraction infiniment petite de toute la gamme d'intensités (jusqu'à 10 000mL) qui l'œil peut s'adapter. Pour cette raison, il est préférable de tracer l'intensité sur une sorte d'échelle logarithmique, comme cela est fait sur les graphiques décrivant plus précisément la réponse de la luminosité des yeux (FIGUE. 242).


ILLUSTRATION 242: Réponse de la luminosité de l'œil sur la plage d'intensités, du seuil photopique au niveau d'inconfort (basé sur Fonction Luminosité : Effets d'adaptation, Stevens et Stevens, 1963). La luminance est donnée en décibels (dB), avec 0 dB réglé à 10 -7 mL, soit 0,31 μcd/m 2 (puisque la valeur en décibels est donnée par 10log(I/I t ), où je est une intensité arbitraire égale ou supérieure à l'intensité seuil je t (tout différentiel de 10 dB implique un changement d'intensité de 10 fois ou, pour X comme différentiel de dB, le rapport d'intensités correspondant est de 10 0,1x ). La luminosité apparente est donnée en brils (brillant est une unité d'échelle psychologique introduite par S.S. Stevens, définie comme la luminosité apparente résultant d'une tache blanche à 5 degrés de 40 dB - soit 0,001 ml, ou 0,000314 cd/m 2 - luminance vue par un œil adapté à l'obscurité lors d'une brève exposition). Chaque parcelle individuelle est une forme de B=k(I-I t ) une fonction puissance - donc logB=alog(I-I t )+logk) - avec les constantes k et une variant avec le changement de luminance, de sorte que la courbe correspond aux données expérimentales pour un niveau d'adaptation donné (c'est-à-dire le niveau de luminance). Ajout d'intensité de seuil je t à la fonction de puissance a pour résultat que la ligne droite d'un tracé de fonction de puissance sur un graphique log-log diminue rapidement à l'approche du niveau de seuil. Lorsque la luminance augmente, l'interception k diminue (de 10 à un œil entièrement adapté à l'obscurité), entraînant en même temps un abaissement de la partie droite du tracé, l'exposant une augmente, entraînant une pente plus raide de la partie droite (de 0,33 près du seuil des tiges à 0,44 pour le seuil de 84 dB. Bien qu'un changement suffisant de l'intensité de la luminance entraîne inévitablement un décalage du niveau d'adaptation, avec le changement correspondant du niveau de seuil, le graphique suggère que toute intensité lumineuse donnée apparaîtra plus brillante au niveau inférieur d'adaptation initiale, mais le taux d'augmentation de la luminosité apparente avec l'intensité est plus élevé pour un niveau d'adaptation plus élevé. courbe qui décrit la réponse de la luminosité de l'œil sur une plage étendue d'intensités lumineuses (pointillé rouge).

Les résultats ci-dessus de Stevens et Stevens sont obtenus en utilisant un patch uniformément éclairé (objet, cible, stimulus) sur un fond plus large, dont la luminance déterminait le niveau d'adaptation. Pour les images plus complexes, notamment les images photographiques, Bartleson et Breneman ont trouvé une réponse différente, la fonction la mieux ajustée n'étant pas une fonction puissance, mais produisant un tracé courbe, et non droit, plus éloigné du seuil sur les coordonnées log-log (FIGUE. 243).

ILLUSTRATION 243: Réponse de l'œil à l'image photographique sous une image variable et une luminance surround (basée sur Perception de la luminosité dans les champs complexes, Bartleson et Breneman, 1967). Les similitudes par rapport à la réponse avec un patch uniforme sont : (1) la luminosité perçue pour tout niveau de luminance augmente avec l'abaissement du niveau d'adaptation, et (2) le taux d'augmentation de la luminosité perçue est plus élevé pour un niveau d'adaptation plus élevé. Cependant, contrairement au patch lumineux, où la réponse de la luminosité de l'œil est bien décrite avec une fonction de puissance simple, la fonction de meilleur ajustement a ici une forme plus complexe :
logB=2.037+0.1401logI-une exp(b logI)
où des paramètres supplémentaires une et b sont des constantes variant avec le niveau de luminance. Le tracé log-log résultant loin du seuil n'est pas une ligne droite, mais prend une forme modérément convexe.

Selon elle, la luminosité perçue d'une image complexe est fonction de sa luminance (échelle horizontale) et de sa luminance environnante (ambiante). Pour une luminance d'image donnée, la luminosité perçue, comme prévu, diminue à mesure que la luminance d'ambiance augmente (position verticale du tracé), tandis que le taux de changement de la luminosité perçue avec le changement de luminance de l'image (c'est-à-dire la pente du tracé) augmente avec la luminance d'ambiance. Sur la plage étendue de luminance surround, la luminosité perçue augmente avec la luminance de l'image lorsqu'elle est de niveau similaire (vert) ou systématiquement plus élevée (orange) que la luminance surround. Pour une luminance de l'image systématiquement inférieure à celle du surround (bleu), la luminosité perçue augmente avec la luminance surround jusqu'à un certain point, après quoi elle stagne presque et, éventuellement, commence à diminuer à des niveaux de luminance surround élevés.

Contrairement au graphique de Stevens pour un patch uniforme, où la réponse visuelle (luminosité) est mesurée par rapport à un arrière-plan jusqu'à plusieurs fois plus grand, déterminant le niveau d'adaptation, la luminosité d'une image complexe dans Bertleson et Breneman est évaluée sous une luminance ambiante (surround) variable. niveaux, qui est ici le principal déterminant du niveau d'adaptation oculaire. Le seuil constant de 0,1 bril sur la plage de luminance doit être dû à la méthode de détermination de la luminosité d'une image complexe, en faisant correspondre la luminosité des éléments de l'image à celle d'une série de stimuli neutres précédemment mis à l'échelle. En effet, l'échelle de luminosité pour un niveau de luminance donné ici est de nature comparative (relative) : cette luminosité comparative est différente de la luminosité nominale, et nous utilisons un mot différent pour cela : légèreté.

Compte tenu des similitudes entre les tracés pour les stimuli simples et complexes, il n'est pas surprenant que d'autres analyses aient révélé que ce dernier peut être exprimé comme une baisse de la fonction puissance de type Stevens, qui est elle-même une fonction puissance de la luminance environnante ( Choi, 1994). En d'autres termes, la fonction Bartleson/Breneman décrivant la réponse de la luminosité de l'œil à une image complexe n'est qu'une forme de fonction puissance plus complexe, toujours dans le postulat général de Steven, qui était que la réponse sensuelle humaine suit la loi de puissance.

Mais, comme mentionné, contrairement à un stimulus simple et uniforme, la luminosité n'est ni le seul ni le plus important attribut d'une image complexe. Ce qui est généralement plus important, c'est le niveau de contraste entre ses composants. Cet aspect de la réponse oculaire peut être appelé visuel reproduction des tons de cela dans l'image originale. Il ne dépend pas directement de la luminosité de l'image, mais plutôt de la légèreté des éléments d'image, qui elle-même dépend non seulement de la luminosité nominale des éléments d'image, mais aussi de la luminance de l'image par rapport à celle de l'entourage. Bien que la légèreté et la luminosité fassent toutes deux partie de la perception visuelle, elles font référence à deux modalités de perception différentes. Contrairement à la luminosité, qui est l'attribut d'une sensation visuelle résultant d'une amplitude donnée d'émission lumineuse (luminance), la luminosité est définie comme la luminosité d'une zone jugée par rapport à la luminosité d'une zone éclairée de manière similaire qui semble être blanche ou hautement transmetteur (FIGUE. 244).

ILLUSTRATION 244: Le traitement neuronal produit une perception de la luminosité qui s'écarte du modèle d'intensité réel et de la luminosité nominale correspondante. Le changement de luminance d'arrière-plan modifie la luminosité perçue (UNE, induction de la légèreté ou contraste simultané les carrés et les lignes sont tous d'intensité identique). Il en va de même pour la combinaison de zones d'intensités différentes (B, et C, ce dernier transformant aléatoirement les cercles blancs en noirs).

La luminosité peut être considérée comme une luminosité relative, mais elle ne l'est pas formellement, car elle ne dépend pas uniquement des intensités réelles des éléments de l'image, mais plutôt de leur apparence visuelle les uns par rapport aux autres éléments d'intensités d'émission identiques - donc de luminosité constante donnée lorsque projeté sur un fond neutre - peut avoir différentes luminosités sous différents niveaux de luminance surround. La luminosité varie de brillant à faible, tandis que la légèreté va de léger à foncé.

La luminosité de différentes zones d'une image complexe est un élément clé de son contraste perçu, qui est à son tour essentiel pour la reproduction des tons. En tant que telle, la fonction de réponse oculaire pour les images complexes - c'est-à-dire la reproduction visuelle du ton - est directement liée au transfert de contraste. Lorsque des couleurs sont présentes, la teinte et la saturation sont également des éléments importants de la reproduction des tons de l'image. Comme les parcelles sur FIGUE. 243 indiquer, la luminosité de l'image (luminosité) pour un niveau de luminance d'image donné augmente en sens inverse de la luminance environnante. Cependant, la luminosité accrue de ses éléments due à un environnement sombre entraîne une diminution du contraste de l'image, à un taux proportionnel au changement de la pente des parcelles. Par exemple, Bartleson et Breneman ont découvert que l'image reproduite sur une transparence (diapositive) et projetée dans un environnement sombre doit avoir un contraste inhérent plus élevé de 1,5 sur les coordonnées log-log (

32 fois) que l'original pour la reproduction optimale des tons qui correspond à l'augmentation d'un exposant de la fonction puissance (c'est-à-dire la pente) par un facteur de 1,5. D'un autre côté, une image imprimée visualisée dans un environnement éclairé n'a besoin que d'avoir un contraste inhérent identique à l'original pour une reproduction optimale des tons (contraste).

Tout cela ne fait qu'effleurer la surface des complexités de la réponse de l'œil à l'intensité lumineuse, mais devrait bien illustrer que la notion courante selon laquelle elle est décrite comme simplement logarithmique est pour le moins une simplification excessive. Les données empiriques disponibles sont basées sur la gamme limitée de formes et de durées de stimuli, principalement de brefs flashs combinés à une certaine forme de bruit de fond. D'un autre côté, les objets télescopiques vont d'étoiles ponctuelles à des images étendues complexes, comme des surfaces planétaires, et sont généralement un signal continu, moins que parfaitement stabilisé sur la rétine. Bien que la réponse logarithmique de l'œil à la luminosité puisse certainement être applicable dans certains cas, elle ne le sera pas dans les autres. En général, la puissance faible couvre plus de terrain, ce qui la rend plus appropriée en tant que loi générale utilisable pour décrire la réponse de l'œil à l'intensité lumineuse.

En outre, une distinction doit être faite en ce qui concerne la réponse de la luminosité de l'œil dans n'importe quel niveau d'adaptation par rapport à la réponse sur une plage étendue de luminosités reliant un certain nombre de niveaux d'adaptation successifs. Les deux courbes de réponse respectives sont différentes, et la première peut être, en général, plus proche d'une fonction logarithmique - bien que pas nécessairement similaire entre différents niveaux d'adaptation - que la seconde. D'un autre côté, l'intervalle relativement court des niveaux d'adaptation successifs est presque droit sur les coordonnées log log, et devrait donc être également bien équipé d'une fonction logarithmique.

Les astronomes amateurs disposent de moyens simples et efficaces pour exclure la lumière ambiante (entourante) de l'équation, auquel cas la réponse oculaire est principalement déterminée par le stimulus (objet observé) et son arrière-plan (champ de vision télescopique). Mais il n'est pas rare que la luminance ambiante soit un facteur important. Par conséquent, tous les scénarios sont possibles. Pour compliquer les choses, la rétine est capable d'adaptation locale sélective, c'est-à-dire que ses différentes parties peuvent être dans différents modes d'adaptation.

Les considérations ci-dessus suggèrent très clairement qu'il n'y a pas de moyen simple de présenter les complexités de la réponse oculaire à l'intensité lumineuse. Moins pour l'œil télescopique, qui fonctionne dans des conditions généralement différentes de l'"œil de laboratoire" typique. Il n'y a pas de recherche spécifique à l'image télescopique de quelque type que ce soit qui me soit connue. Au mieux, n'importe quel graphique peut illustrer certaines caractéristiques de base de cette réponse, qui n'ont que des implications très généralisées en ce qui concerne la façon dont l'œil humain réagit à l'intensité lumineuse lorsqu'il est couplé à un télescope (FIGUE. 245).

FIGURE 245: Graphique de réponse de la luminosité de l'œil pour une image complexe (scène) indiquée par des tests dans des conditions de laboratoire (basé sur Gonzalez et Woods, 1992). L'échelle horizontale, contrairement à la verticale, est logarithmique, ce qui rend le graphique fortement compressé horizontalement : en allant de gauche à droite, chaque section de tracé correspondant à un logarithme entier serait dix fois plus longue qu'elle ne l'est si elle était tracée à l'échelle linéaire. Cela rendrait les tracés scotopiques et photopiques beaucoup plus allongés, et surtout ces derniers ils seraient, plus ou moins, similaires aux tracés sur FIGUE. 173 ou, d'ailleurs, les tracés "transitionnels" sur FIGUE. 174/175, avec la transition d'une fonction exclusivement tige (scotopique) à une fonction exclusivement cône (photopique) beaucoup plus douce que ce qu'il semble être ici. De même, le tracé est "décompressé" si l'échelle verticale est également mise sous forme logarithmique, comme indiqué dans l'encart supérieur.Cependant, la compression horizontale du tracé permet d'illustrer plus facilement une propriété importante de la réponse à la luminosité de l'œil, à savoir qu'elle ne peut pas, à un moment donné, couvrir toute la gamme d'adaptations à l'intensité lumineuse dont elle est capable. Au contraire, à n'importe quel niveau d'adaptation donné, il répond à une plage de luminosité nettement plus petite, le signal lumineux apparaissant noir au niveau du seuil et d'un blanc éclatant à sa limite. Toute exposition prolongée à des intensités lumineuses plus proches du seuil, ou de la limite d'un tel niveau d'adaptation, fait passer l'œil à un autre niveau. Le graphique indique qu'un tel niveau d'adaptation couvre près de quatre unités log de la plage de luminosité, et seulement environ 0,2 unité log sur l'échelle de luminosité (cette dernière assez en accord avec FIGUE. 174/175 indiquer). Au sein d'un niveau d'adaptation, la réponse de luminosité est susceptible d'être presque logarithmique (c'est-à-dire suivant la chaux presque droite sur les coordonnées log-log) sur une bonne partie de la plage mésopique et photopique. Il peut s'écarter considérablement du logarithmique vers le sous-domaine scotopique et photopique supérieur, mais la réponse spécifique peut varier considérablement avec le type de stimulus, l'arrière-plan et l'environnement.

Toute la gamme de luminosité correspondant à la gamme d'adaptation de l'œil entre le seuil scotopique et la limite photopique est, comme FIGUE. 242/243 impliquent, environ trois unités logarithmiques, ou 1 000 bril. À n'importe quel niveau d'adaptation, entre le seuil absolu et le niveau d'inconfort, la plage de luminosité disponible est nettement plus étroite que cela, avec un stimulus apparaissant noir si le seuil de niveau inférieur, et d'un blanc éclatant s'il est au-dessus de sa limite. Comme FIGUE. 242 suggère, cette plage de luminosité de niveau d'adaptation est la plus étroite dans le mode scotopique, avec le rapport de luminosité max-min dans les chiffres uniques bas tandis que le plus large dans le mode photopique complet, lorsqu'il peut approcher un facteur 100.

Pour l'amateur typique, qui observe généralement des conditions d'éclairage adaptées, c'est la réponse de la luminosité de l'œil dans le niveau d'adaptation qui est plus pertinente que le tracé d'adaptation construit sur une plage étendue d'intensité lumineuse. Si nous restons à l'écart du seuil et de la limite d'un tel niveau d'adaptation, la réponse de la luminosité de l'œil est très probablement presque logarithmique - c'est-à-dire formant une ligne droite sur un tracé log-log - pour les deux, un simple stimulus (FIGUE. 242) et (presque) pour une image complexe (FIGUE. 243). C'est probablement tout ce que la plupart des amateurs ont besoin de savoir. Il est difficile de trouver des informations plus spécifiques, car la plupart des recherches n'ont pas été menées avec un "œil téléscopique", avec les objets astronomiques typiques, ni dans des conditions de terrain typiques. La plupart des informations disponibles ne sont que partiellement pertinentes.

Mais pour toute mesure précise, il est nécessaire de savoir exactement - ou aussi près que possible - quelle est la réponse de la luminosité de l'œil. Par exemple, si la réponse de l'œil humain à la luminosité stellaire n'est pas logarithmique, mais plutôt une fonction de puissance, quelle en serait la conséquence ? La différence peut ne pas être négligeable (FIGUE. 246).


ILLUSTRATION 246: Le concept familier de magnitude stellaire est basé sur l'hypothèse d'une réponse logarithmique de l'œil à la luminosité de la source ponctuelle. Par souci de simplicité, une magnitude plus lumineuse ici est supposée être un nombre positif plus grand, contrairement à la désignation conventionnelle. Afin d'illustrer le degré de déviation possible de ce concept par rapport à la réponse réelle de l'œil au cas où il suivrait plutôt la loi de puissance, les deux fonctions - la fonction logarithmique conventionnelle et une fonction de puissance possible - sont tracées ensemble. La fonction puissance satisfait simplement la condition qu'elle donne 0 pour (L/L 0 )=1 et 5 pour (L/L 0 )=100, c'est-à-dire qu'une étoile 100 fois plus lumineuse apparaît 5 fois plus lumineuse à l'œil. Il utilise

Exposant de puissance de 0,39, qui se situe entre les exposants d'origine de Steven pour le patch 5 dans l'obscurité (0,33) et la source ponctuelle (conditions non spécifiées, 0,5). La source ponctuelle n'était presque certainement pas une étoile - et pour une étoile visuelle, ce serait différent de celui des étoiles télescopiques - donc cette fonction de puissance devrait être suffisamment proche pour le but (la constante ne change pas la forme de l'intrigue, elle affecte simplement sa position verticale). On remarque tout de suite que les deux fonctions diffèrent en tout point sauf pour le rapport de luminosité L/L 0 égal à 1 et 100, L étant la luminosité d'une étoile plus brillante, et L 0 celui d'une étoile plus faible de magnitude arbitraire. La fonction logarithmique attribue systématiquement une magnitude plus lumineuse à un rapport de luminosité donné que la fonction puissance, et la différence peut être significative. Par exemple, une étoile six fois plus lumineuse serait classée comme presque deux magnitudes plus brillante dans le concept logarithmique, et seulement environ une magnitude plus brillante dans le concept de la loi de puissance.

L'essentiel est que la réponse de l'œil à l'intensité lumineuse - ou la sensation appelée luminosité - n'est pas linéaire, c'est-à-dire proportionnel à l'apport lumineux. Au contraire, il est, en général, bien approximé par une certaine forme de fonction de puissance de l'intensité lumineuse, et dans de nombreux cas, il peut également être décrit comme logarithmique. En d'autres termes, ce n'est pas la variation nominale du flux lumineux entrant dans l'œil qui détermine la variation de luminosité, c'est la variation du flux par rapport à l'amplitude initiale du flux.

Bien que la réponse exacte de la luminosité des yeux soit principalement importante dans les cercles professionnels et universitaires, le principe peut également être utile à l'amateur moyen. Par exemple, cela aide à comprendre pourquoi l'image télescopique de la Lune apparaît tellement plus lumineuse que de regarder directement la Lune, malgré une luminosité de surface nominale beaucoup plus faible. À un grossissement de 100x, la zone d'image de la Lune est 10 000 fois plus grande et, par conséquent, sa luminosité de surface est, en négligeant les pertes de transmission lumineuse, beaucoup plus faible. Cependant, à l'œil, la luminosité de surface n'est que 4 fois plus faible, si la réponse est logarithmique, et

20 fois plus faible si la réponse est une simple fonction puissance de type Stevens avec un exposant de 0,33. Dans le premier cas, la Lune télescopique aurait une luminosité totale 2 500 fois supérieure (magnitude intégrée perçue 8,5 fois plus brillante), et toujours jusqu'à 500 fois (6,8 magnitudes) supérieure dans le second.

La réponse à la luminosité de l'eye est liée à l'oeil déjà mentionné sensibilité au contraste (FIGUE. 240), qui définit sa limite de résolution en fonction du niveau de luminance et de la taille angulaire de l'objet (réseau sinusoïdal) (fréquence spatiale).


À propos de danielpeel

14 réponses à Lion Anatomie - L' Eyeil

J'ai grandi en Afrique et on m'a dit que les léopards ont un regard vert et des lions rouges, mais je commence à penser que c'est un mythe. Pouvez-vous me faire part de vos observations ? Merci

Salut Mel
Merci pour le commentaire. Oui, j'ai entendu dire que différents animaux ont des yeux de différentes couleurs. D'après mon expérience, ce n'est pas le cas, cela dépend simplement de l'angle sous lequel vous attrapez l'animal. Le seul animal que je connaisse qui a une couleur constante est un Bushbaby, j'ai entendu dire que c'est à cause de la taille de la pupille. De toute évidence, les bushbabies ont des yeux énormes pour maximiser la vision nocturne et parce que l'œil est si gros, il doit y avoir une énorme quantité de sang dans l'œil pour nourrir les cellules photoréceptrices en oxygène. C'est pourquoi ils apparaissent en rouge. Mais comme je dis les autres animaux ça dépend juste de l'angle.

Merci
Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas!

Merci beaucoup. C'est certainement vrai de mes observations d'animaux domestiques. Donc, si jamais je retourne dans la brousse, je ne me fierai pas à l'œil pour identifier les créatures. Au début des années 50, mon père a été suivi au Nyassaland (aujourd'hui au Malawi) par ce qu'il pensait (et était probablement) un léopard. La nuit suivante, il pensait que c'était de retour, mais quand il a allumé sa torche, c'était 2 lucioles qui clignaient sur le côté de sa tente ! Merci encore pour la réponse rapide !

Bonjour, Vous nous avez été référé par Rae of lion alert. Ma fille adore les lions et fait un article sur eux. Pouvez-vous nous dire si les lions sont aussi flexibles que les chats domestiques ? Ont-ils des parties du corps différentes des chats domestiques qui leur permettent de faire des choses ? Structure différente de l'attachement des structures? Avez-vous vu des lions faire des choses que les chats domestiques peuvent faire, en plus d'abattre un zèbre :) Toutes les informations que vous pouvez nous donner sont utiles. Merci beaucoup. Margie

Salut Margie
Merci pour les questions, les Lions sont incroyables et votre fille a fait un bon choix en faisant un article sur eux.
Quant aux différences entre les lions et les chats domestiques, c'est une question difficile, il y a tellement de choses à couvrir. L'essentiel est ce pour quoi l'animal est conçu. Les chats domestiques, étant domestiqués, ont perdu le besoin de survivre par eux-mêmes. Beaucoup peuvent chasser et chassent souvent, et peuvent survivre sans interférence humaine. Mais à travers des siècles de domestication, les chats domestiques ont perdu leur "niche" à l'état sauvage, et il existe donc tellement de types différents de chats domestiques, certains plus capables que d'autres.
Les lions sauvages doivent être au sommet de leur art, sinon ils ne survivront pas. C'est l'évolution, et cela signifie que les lions, les léopards, les guépards, les chats sauvages, les caracals et les servals (tous les chats survivants, souvent côte à côte dans la brousse africaine) ont trouvé et prospéré dans leur propre "niche" ou domaine d'expertise.
Concentrons-nous sur les grands félins d'Afrique - Lion, Léopard et Guépard. Leurs ‘niches’ sont plus évidentes.
Commençons par les Lions - Ce sont les seuls chats sociables, vivant en fierté. Vivre en troupe et leur taille signifie qu'ils sont plus adaptés pour abattre du gros gibier, des gnous, des zèbres, des buffles, etc.
Les léopards sont plus petits que les lions et sont solitaires. Ils concentrent leur attention sur le gibier de petite et moyenne taille comme l'impala.
Nous arrivons ensuite à Cheetah, même taille de base que les léopards, mais conçus complètement différemment, eux aussi optent pour le gibier de taille moyenne.

Ok, nous avons couvert la nourriture que mangent les grands félins, nous devons examiner leurs techniques de chasse pour vraiment comprendre comment et pourquoi l'anatomie des chats diffère. Une troupe de lions chassera ensemble et travaillera en équipe. Leur technique est la traque et une courte poursuite, poussant souvent les proies dans une embuscade. Les Lions n'ont pas beaucoup d'endurance, et donc si une poursuite rapprochée n'est pas possible, le plus souvent, ils n'essaieront même pas. Les Lions sont lourdement bâtis, leur objectif principal est le pouvoir. Leur ‘niche’ est leur ‘niche’
Les léopards sont des chasseurs d'embuscades, ils n'ont pas non plus une grande endurance et comptent donc sur leur incroyable camouflage. Comme ils sont solitaires, ils ne peuvent pas compter sur une sauvegarde et ne peuvent pas chasser la proie dans une embuscade. Ils sont très rapides et très puissants. Le succès du léopard vient en grande partie du fait qu'il peut grimper aux arbres. La mise en cache de la nourriture hors de portée des autres prédateurs affamés signifie qu'elle peut manger à loisir. Leur besoin d'être très puissant dans leurs membres avant, pour hisser jusqu'à 60 kg sur un arbre vétique.
Les guépards sont conçus de manière complètement différente des deux autres grands félins, en fonction de leur vitesse de chasse. Ils sont aérodynamiques, avec de longues pattes, une longue queue en forme de gouvernail et de nombreuses autres adaptations pour une poursuite à grande vitesse. Les guépards ne sont pas des animaux très puissants.

L'examen de leurs techniques de chasse vous donne vraiment un aperçu de la raison pour laquelle ils sont conçus comme ils le sont.
J'espère que cette brève explication vous aidera un peu, et s'il vous plaît, si vous avez besoin de plus d'informations, n'hésitez pas à me recontacter.

Si les lions voient principalement dans les bleus et les verts, quelle couleur ressort le plus ?

Salut Travis
Merci pour la question.
La vision animale est quelque chose que l'observateur profane ne comprend pas vraiment, car il est très difficile de comprendre que les animaux ont en fait une vision complètement différente du monde.
Ainsi, les couleurs qui ressortent le plus pour les lions sont assez difficiles, car ils perçoivent la couleur différemment. Beaucoup de gens disent que toutes les couleurs vives / vives, ce n'est pas à cause de la couleur réelle mais du fait qu'elle se démarque. Pour un lion, même si la couleur n'est pas visible, elle ressortira et peut être d'une nuance de couleur différente, mais le fait que rien d'autre dans le buisson n'est de cette couleur, il peut être choisi très facilement.

Une autre couleur qui est un non-non dans le buisson est le blanc. Ce n'est pas parce qu'elle ressort autant que les couleurs plus vives, mais parce que c'est la couleur qui nous met en garde. Si vous regardez, dites Kudu pendant qu'ils courent, ils boucleront leur queue pour montrer le blanc brillant en dessous, d'autres animaux de la même espèce ou d'une autre, le ramasseront et le suivront souvent. L'idée est que tous les animaux fuient dans la même direction au lieu de se disperser, créant ainsi une plus grande chance de prédation.
En disant que les Lions utilisent le contraire, ils utilisent le noir. Si vous regardez la touffe de la queue d'un lion, elle est noire, l'arrière des oreilles est également noir.

Donc, pour résumer, les lions choisiront des couleurs vives et vives, car elles ne sont pas naturelles. Blancs et noirs parce qu'ils sont plus attentifs à ces couleurs.

J'espère que cela répond à votre question, n'hésitez pas si vous avez autre chose dont j'ai besoin de développer.

Salut Daniel,
J'ai rencontré un léopard noir la nuit, qui, je crois, avait une couleur différente pour les yeux à trois reprises. La première fois, c'était en 2008, lorsque j'ai vu une paire d'yeux rouges dans un buisson à la lueur des torches à environ 4 pieds de distance.
La deuxième rencontre a eu lieu un an plus tard en 2009, au même mois et au même endroit que ma première rencontre, mais cette fois j'ai vu un regard vert jade incroyablement brillant à environ 30 mètres.
Lors de la troisième rencontre, la lumière des yeux était de couleur ambrée et vue à environ 25 pieds. A cette occasion seulement, j'ai pu observer l'animal au clair de lune et quel spectacle incroyable !
Cet animal n'aurait pas dû être là où je l'ai vu, et cela me porte à croire que les 3 observations mentionnées étaient très probablement du même animal.
Étant donné que le brillant des yeux était d'une couleur différente à chaque fois, à votre avis, pensez-vous que cela était probablement dû au fait de regarder sous un angle différent, s'il vous plaît ?

Merci pour ton commentaire Alvin,
C'est incroyable, les léopards noirs sont très très rares, où le voyez-vous ?
Oui, je dirais que l'angle différent et la distance pourraient avoir influencé l'éclat des yeux.

Il visite régulièrement un endroit où je promène mon chien dans l'Essex. Je ne l'ai pas encore rencontré cette année, mais il est apparu l'année dernière pendant presque trois semaines. Je ne peux pas en dire trop sur l'emplacement exact, sinon il pourrait y avoir des chasseurs de trophées partout.
Si vous êtes intrigué, n'hésitez pas à m'envoyer un e-mail !

CELA M'A BEAUCOUP A CONNAÎTRE sur l'oeil de lion en particulier qui m'a aidé à mener à bien mon projet.

Salut Daniel
Pourquoi est-ce censé épargner aux adultes de ce que des lions sur un véhicule ouvert
Et pourquoi n'autorisent-ils pas les enfants de la même manière

salut
C'est une très bonne question merci.
Pour obtenir la réponse, vous devez comprendre le comportement du lion et les techniques de chasse. Lors de la chasse, les lions recherchent toujours les individus les plus faibles, par exemple dans un troupeau de zèbres. Peut-être un animal blessé, mais les jeunes sont toujours plus faciles à attraper, car ils ont moins d'expérience de la vie, ils peuvent paniquer et fuir la sécurité du troupeau. Ils peuvent également être plus lents et se battre moins.
Par conséquent, les lions recherchent toujours des proies plus faibles.
Les enfants attirent toujours leur attention pour cette raison, et bien que la sécurité du véhicule aide les lions seront toujours attirés par les enfants car cela pourrait être un repas facile.

Daniel
Laissez moi reformuler la question
Est-il sécuritaire pour toute personne (adulte ou enfant) de faire un safari dans un véhicule ouvert, en s'arrêtant à côté d'une troupe de lions pour les observer


La réponse de l'œil humain à la lumière

Les trois courbes de la figure ci-dessus montrent la réponse normalisée d'un œil humain moyen à diverses quantités de lumière ambiante. Le changement de sensibilité se produit parce que deux types de photorécepteurs appelés cônes et bâtonnets sont responsables de la réponse de l'œil à la lumière. La courbe de droite montre la réponse de l'œil dans des conditions d'éclairage normales et c'est ce qu'on appelle la réponse photopique. Les cônes réagissent à la lumière dans ces conditions.

Comme mentionné précédemment, les cônes sont composés de trois pigments photo différents qui permettent la perception des couleurs. Cette courbe culmine à 555 nanomètres, ce qui signifie que dans des conditions d'éclairage normales, l'œil est le plus sensible à une couleur vert jaunâtre. Lorsque les niveaux de lumière tombent dans l'obscurité presque totale, la réponse de l'œil change de manière significative, comme le montre la courbe de réponse scotopique sur la gauche. A ce niveau de lumière, les bâtonnets sont les plus actifs et l'œil humain est plus sensible à la lumière présente, et moins sensible à la gamme de couleurs. Les bâtonnets sont très sensibles à la lumière mais sont composés d'un seul pigment photographique, ce qui explique la perte de capacité à discriminer les couleurs. À ce niveau de lumière très faible, la sensibilité au bleu, au violet et à l'ultraviolet est augmentée, mais la sensibilité au jaune et au rouge est réduite. La courbe la plus lourde au milieu représente la réponse de l'œil au niveau de lumière ambiante trouvé dans une cabine d'inspection typique. Cette courbe culmine à 550 nanomètres, ce qui signifie que l'œil est le plus sensible à la couleur vert jaunâtre à ce niveau de lumière. Les matériaux d'inspection par ressuage fluorescent sont conçus pour être fluorescents à environ 550 nanomètres afin de produire une sensibilité optimale dans des conditions d'éclairage faible.

Références : Robinson, S. J. et Schmidt, J. T., Fluorescent Penetrant Sensitivity and Removability - What the Eye Can See, a Fluorometer Can Measure, Materials Evaluation, Vol. 42, n° 8, juillet 1984, pp. 1029-1034


Jake Whalen : Vivre et faire face au kératocône

Jake Whalen est un rédacteur indépendant qui a lutté pendant la majeure partie de sa vie contre le kératocône.

Le kératocône est une maladie dégénérative de la cornée, un tissu transparent en forme de dôme qui forme la partie antérieure de l'œil. Le kératocône provoque progressivement l'amincissement de la cornée, son gonflement/sa saillie vers l'extérieur et sa forme conique. Cela crée une courbure anormale de l'œil qui peut provoquer une vision floue, des problèmes d'éblouissement, une sensibilité à la lumière et même une douleur extrême.

Apprenez-en davantage sur les principes de base des soins oculaires efficaces, notamment :

  • La différence entre l'œil normal et la vision change et les symptômes de problèmes de vision lorsque vous consultez un spécialiste des soins oculaires.
  • Consultez notre Kit de démarrage pour plus d'idées pour vous aider à bien vivre avec une basse vision. pour recevoir des alertes hebdomadaires gratuites par e-mail pour plus d'informations utiles et des conseils pour la vie quotidienne avec une perte de vision.

Humeur aqueuse

L'humeur aqueuse est un liquide clair et aqueux, contenu dans deux chambres derrière la cornée, qui aide à apporter des nutriments aux tissus oculaires. Il est produit par le le corps ciliaire, un anneau de tissu qui se trouve derrière l'iris.

En circulant, le fluide aqueux s'écoule vers la partie antérieure de l'œil, où il est drainé par le Réseau trabéculaire, un système filtrant semblable à une éponge situé à la jonction de la cornée et de l'iris. Après s'être drainé à travers le réseau trabéculaire, le fluide aqueux passe ensuite par un petit conduit, appelé le canal de Schlemm, et est absorbé dans la circulation sanguine.

La santé de votre œil dépend d'un processus continu de production, d'écoulement et de drainage de ce fluide aqueux.Toute interruption de ce processus peut entraîner des problèmes d'augmentation de la pression à l'intérieur de l'œil, comme le glaucome.

La Sclère

La sclérotique est un revêtement extérieur blanc et résistant de tissu fibreux qui recouvre tout le globe oculaire (tout autour) à l'exception de la cornée. Les muscles qui déplacent l'œil sont attachés à la sclérotique. Le nom sclera vient du mot grec “skleros,”, qui signifie “hard.”

L'iris et l'élève

L'iris est une membrane en forme d'anneau à l'intérieur de l'œil qui entoure une ouverture au centre, appelée la pupille. L'iris contient des muscles qui permettent à la pupille de devenir plus grande (s'ouvrir ou se dilater) et plus petite (se fermer ou se contracter). L'iris régule la quantité de lumière qui pénètre dans votre œil en ajustant la taille de l'ouverture de la pupille.

Dans une lumière vive, l'iris se ferme (ou se contracte) et réduit l'ouverture de la pupille pour restreindre la quantité de lumière qui pénètre dans votre œil.

Dans la pénombre, l'iris s'ouvre (ou se dilate) et agrandit l'ouverture de la pupille pour augmenter la quantité de lumière qui pénètre dans votre œil :

L'iris dans la pénombre

De plus, c'est l'iris qui détermine la couleur de vos yeux. Les personnes aux yeux bruns ont des iris fortement pigmentés, tandis que les personnes aux yeux bleus ou plus clairs ont des iris avec moins de pigment.

La lentille

Le cristallin est composé d'un tissu transparent et flexible et est situé directement derrière l'iris et la pupille. C'est la deuxième partie de votre œil, après la cornée, qui aide à focaliser la lumière et les images sur votre rétine.

Parce que l'objectif est flexible et élastique, il peut changer sa forme incurvée pour se concentrer sur les objets et les personnes qui sont à proximité ou à distance. L'objectif fournit 25 à 35% de la puissance de mise au point de vos yeux.

Les muscles ciliaires, qui font partie du le corps ciliaire, sont attachés à la lentille et se contractent ou se relâchent pour modifier la forme et la courbure de la lentille.

L'objectif devient plus arrondi pour se concentrer sur les objets proches (voir Figure 1) :

Fig. 1 : Une lentille plus arrondie peut se concentrer sur des objets proches.

L'objectif devient plus allongé (ou étiré) pour se concentrer sur des objets éloignés (voir Figure 2) :

Fig. 2 : Un objectif plus allongé/étiré peut se concentrer sur des objets éloignés

Au fil du temps, la lentille perd une partie de son élasticité et perd donc une partie de sa capacité à se concentrer sur les objets proches. C'est appelé presbytie et explique pourquoi les gens ont besoin de lunettes de lecture à mesure qu'ils vieillissent.

La choroïde

La choroïde est une membrane brun foncé riche en vaisseaux sanguins, située entre la sclérotique et la rétine. Il fournit du sang et des nutriments à la rétine et nourrit toutes les autres structures de l'œil.

Le Vitreux

Le vitré est la substance gélatineuse qui remplit l'intérieur de la partie arrière de l'œil. Au fil du temps, le vitré devient plus liquide et peut se détacher de la partie arrière de l'œil, ce qui peut créer des corps flottants. Si vous remarquez de nouveaux corps flottants ou des lumières clignotantes, il est important de consulter votre ophtalmologiste, car un vitré détaché peut provoquer la formation d'un trou (une affection appelée trou maculaire) dans la rétine.

La rétine et le nerf optique

La rétine est le tissu sensible à la lumière qui tapisse la surface interne de l'œil, un peu comme le papier peint. Les cellules de la rétine convertissent la lumière entrante en impulsions électriques. Ces impulsions électriques sont transportées par le nerf optique (qui ressemble à votre câble de télévision) jusqu'au cerveau, qui les interprète finalement comme des images visuelles.

Les macule est la petite zone sensible au centre de la rétine qui offre une vision centrale claire. Les fovéa est situé au centre de la macula et offre la vision des détails la plus nette.


Contributions d'auteur

M.D.R. et T.H.O. conçu l'étude et rédigé l'article. M.D.R. effectué les expériences, l'imagerie et l'analyse statistique. T.H.O. a créé le code R pour la courbe opsin de Govardovskii.

Le microscope confocal a été financé par une subvention d'instrumentation partagée du National Institutes of Health [1 S10 OD010610-01A1] à Mary Raven au NRI Microscopy Facility de l'UCSB. Ce projet a été financé par des subventions de la National Science Foundation à THO [IOS-1045257 et DEB-1146337]. Déposé dans PMC pour une libération après 12 mois.


Contenu

L'œil pariétal se trouve chez le tuatara, la plupart des lézards, des grenouilles, des salamandres, certains poissons osseux, des requins et des lamproies (une sorte de poisson sans mâchoire). [2] [3] [4] Il est absent chez les mammifères, mais était présent dans leurs plus proches parents éteints, les therapsides. [5] Il est également absent chez les tortues et chez les archosaures, qui comprennent les oiseaux et les crocodiliens, et leurs parents éteints. [6]

Le troisième œil, lorsqu'il est présent, est toujours beaucoup plus petit que les yeux jumelés principaux et, chez les espèces vivantes, il est toujours recouvert de peau et n'est généralement pas facilement visible de l'extérieur. [7]

L'œil pariétal fait partie de l'épithalamus, qui peut être divisé en deux parties principales : l'épiphyse (l'organe pinéal, ou glande pinéale si elle est majoritairement endocrine) et l'organe parapinéal (souvent appelé le œil pariétal, ou s'il est photoréceptif, le troisième oeil). L'œil pariétal apparaît comme une évagination antérieure de l'organe pinéal ou comme une excroissance séparée du toit du diencéphale. Chez certaines espèces, il dépasse du crâne. [8] L'œil pariétal utilise une méthode biochimique différente pour détecter la lumière de celle des cellules en bâtonnets ou en cônes d'un œil de vertébré normal. [9]

Bon nombre des plus anciens vertébrés fossiles, y compris les ostracodermes, les placodermes, les crossopterygians et même les premiers tétrapodes, avaient une cavité dans le crâne qui semble avoir tenu un troisième œil fonctionnel. Cette cavité reste un foramen entre les os pariétaux même chez de nombreux amphibiens et reptiles vivants, bien qu'elle ait disparu chez les oiseaux et les mammifères.

Les lamproies ont deux yeux pariétaux, l'un développé à partir de l'organe parapinéal et l'autre à partir de l'organe pinéal. Ceux-ci sont l'un derrière l'autre au centre de la surface supérieure de la boîte crânienne. Parce que les lamproies sont parmi les plus primitifs de tous les vertébrés vivants, il est possible qu'il s'agisse de la condition d'origine chez les vertébrés et qu'elle ait permis aux espèces benthiques de détecter les menaces d'en haut. [7]

Saniwa, un lézard varanide éteint, avait probablement deux yeux pariétaux, l'un développé à partir de l'organe pinéal et l'autre à partir de l'organe parapinéal. Saniwa est le seul vertébré à mâchoires connu à avoir à la fois un œil pinéal et un œil parapinéal. Chez la plupart des vertébrés, l'organe pinéal forme l'œil pariétal, cependant, chez les lépidosaures, il est formé à partir de l'organe parapinéal, ce qui suggère que Saniwa réévolué l'œil pinéal. [dix]

L'œil pariétal des amphibiens et des reptiles apparaît relativement loin en avant dans le crâne, il peut donc être surprenant que la glande pinéale humaine apparaisse loin de cette position, nichée entre le corps calleux et le cervelet. De plus, les os pariétaux, chez l'homme, constituent une partie de l'arrière du crâne, loin des yeux. Pour comprendre cela, notez que les os pariétaux formaient une partie du crâne située entre les yeux chez les sarcoptérygiens et les amphibiens basaux, mais ont reculé plus loin chez les vertébrés supérieurs. [11] De même, dans le cerveau de la grenouille, le diencéphale, d'où provient la tige pinéale, apparaît relativement plus en avant, car les hémisphères cérébraux sont plus petits mais les lobes optiques sont beaucoup plus proéminents que le mésencéphale humain, qui fait partie de le tronc cérébral. [12] Chez les humains, le tractus optique, la commissure et le nerf optique comblent la distance substantielle entre les yeux et le diencéphale. De même, la tige pinéale de Pétromyzon s'allonge très considérablement au cours de la métamorphose. [13]

Les crustacés ont un seul œil au sommet de la tête en tant que nauplius (larve de premier stade). L'œil a une lentille et détecte la direction de la lumière mais ne peut pas résoudre plus de détails dans les images. Plus tard, des yeux segmentés plus sophistiqués se développent sur les côtés de la tête tandis que l'œil initial reste pendant un certain temps. Ainsi, il est possible de dire qu'à un certain stade de développement, les crustacés ont également un "troisième œil". Certaines espèces, comme les crevettes de saumure, conservent l'œil primaire, étant à trois yeux au stade adulte. La plupart des arthropodes ont des yeux simples, appelés ocelles, entre leurs yeux composés principaux. [14]


Comment arrêter la fatigue oculaire causée par les ordinateurs

L'utilisation d'un ordinateur est l'une des principales causes de fatigue oculaire. De nombreuses personnes souffrent de fatigue oculaire et finissent par avoir des yeux endommagés de façon permanente. Il en résulte non seulement des douleurs oculaires, mais aussi des maux de tête et d'autres douleurs corporelles.

  • Lorsque vous effectuez un seul travail en regardant le moniteur, vous devez regarder fréquemment pour éviter la fatigue oculaire. Vous pouvez suivre la règle 20-20-20 pour cela. Vous devez faire une pause avant de regarder le moniteur toutes les 20 minutes et regarder à 20 pieds pendant 20 secondes. C'est ce qu'on appelle la règle 20-20-20 pour éviter la fatigue oculaire.
  • Vous devez effectuer plusieurs tâches avec précision. Vous devez définir vos documents documentaires comme une position qui vous empêche de bouger fréquemment les yeux, le cou ou la tête. Un porte-documents peut vous aider à cet effet pour éviter la fatigue oculaire.
  • La fatigue oculaire se produit en raison de moins de clignotement. Si vous clignez moins des yeux, vos yeux s'assèchent et provoquent une fatigue oculaire. Pour cela, vous pouvez utiliser un collyre pour empêcher les yeux de se dessécher.
  • Si vous travaillez dans un endroit trop sec ou pollué, cela peut entraîner une fatigue oculaire. Pour éviter cela, vous pouvez améliorer cet air par un humidificateur ou quitter les lieux.
  • Parfois, éviter les articles oculaires provoque une fatigue oculaire. Vous devez vérifier vos yeux et utiliser des lunettes appropriées si nécessaire pour éviter la fatigue oculaire.
  • Lorsque vous vous concentrez sur une seule activité, cela peut provoquer une fatigue oculaire. Donc, pour éviter la fatigue oculaire, il faut limiter la période de réalisation d'un documentaire spécifique.

Oeil d'arthropode & Vision

Les arthropodes possèdent des yeux simples et composés, ces derniers ont évolué chez les arthropodes et ne se trouvent dans aucun autre groupe d'animaux. Les insectes qui possèdent les deux types d'yeux sont considérés comme les animaux les plus performants sur terre.

VISION DANS LES CRUSTACÉS (Crevette) – L'œil composé

Les crustacés comprennent les crevettes, les crabes, les homards, les crevettes, les balanes, les puces d'eau, etc., qui possèdent une paire d'yeux composés pour la vision.

La crevette possède une paire de grands yeux hémisphériques pétiolés sur la face antérieure du céphalothorax sous le rostre. Chaque œil est composé d'un grand nombre d'unités visuelles indépendantes appelées ommatidies qui sont reliés au nerf optique. Un ommatidium est divisible en l'extérieur région dioptrique pour recevoir et focaliser les rayons lumineux et l'intérieur région sensorielle pour percevoir la lumière et envoyer l'influx nerveux au cerveau, qui analyse les impulsions comme image de l'objet.

La cuticule à la surface est modifiée comme la cornée sur les ommatidies et donne à l'œil la protection nécessaire et permet également aux rayons lumineux de pénétrer dans l'œil. Sous la cornée, une paire de cellules cornagènes sécrète une cornée fraîche en cas d'usure. Une lentille cône cristallin est situé sous les cellules cornéennes et sert à focaliser les rayons lumineux vers l'intérieur. Le cône cristallin est entouré de quatre cellules coniques ou Vitrelles qui servent à nourrir le cône.

La couche suivante est constituée de cellules sensorielles appelées Rhabdomes qui sont allongés et striés transversalement et qui ont une fonction sensorielle. Sept rétiniennecellules qui entourent le rhabdome et l'encerclent lui assurent nutrition et protection. Chromatophores sont des cellules pigmentaires responsables de la séparation d'une ommatidium de l'autre afin qu'elles restent en tant qu'unités indépendantes. Ils sont situés autour des cellules coniques et des cellules rétiniennes et peuvent se rétrécir ou se dilater pour augmenter ou diminuer l'intensité de la lumière entrant dans l'œil.

LA VISION MOSAQUE

L'œil composé est incapable de donner une vision éloignée et une vision nette, mais est efficace pour capter le mouvement et fournir une vue à 360 °, car il est de grande taille et monté sur une tige mobile. Chaque ommatidium est capable de produire une image indépendante d'une petite partie de l'objet vu et non de l'objet entier. Toutes ces petites images sont combinées dans le cerveau pour former une image complète de l'objet qui est faite de petits points ou d'une mosaïque de points et c'est pourquoi on l'appelle vision en mosaïque. La portée de l'œil composé n'est pas supérieure à un pied et donc aucun ommatidium ne peut percevoir l'objet entier. Le mouvement des objets peut être détecté beaucoup plus efficacement par l'œil composé car lorsque l'objet passe devant l'œil, les ommatidies s'allument et s'éteignent en fonction de leur emplacement par rapport à l'objet. Cette caractéristique de l'œil composé aide l'animal à détecter le mouvement des prédateurs et à s'échapper avant que ces derniers ne puissent frapper.

Une autre caractéristique de l'œil composé est sa haute taux de fusion de scintillement, ce qui signifie qu'il peut percevoir l'action comme des trames d'images indépendantes successives et non comme un mouvement continu. Le taux de fusion du scintillement de l'œil composé est d'environ 50 images par seconde, contre 12 à 15 images par seconde pour l'œil humain. En percevant le mouvement, l'œil composé aide les arthropodes à échapper aux prédateurs.

L'image d'apposition

Ceci est perçu à la lumière vive, lorsque les cellules pigmentaires des régions dioptrique et sensorielle se propagent et séparent complètement les ommatidies les unes des autres, de sorte que l'angle de vision d'une ommatidie n'est que de 1 degré et que les rayons lumineux provenant directement de l'avant ne peuvent entrer que l'ommatidium, alors que les rayons lumineux venant de biais sont absorbés par le pigment avant d'atteindre les rhabdomes. L'image formée dans le cerveau est une mosaïque de plusieurs points, dont chacun est formé par un ommatidium. Chaque ommatidium n'utilise qu'une infime partie du champ de vision total, puis dans le cerveau, ces minuscules images sont regroupées pour former une seule image de l'objet. Comme chaque point est clairement séparé de l'autre, on l'appelle image mosaïque ou image d'apposition. La netteté de l'image dépend du nombre d'ommatidies et de leur isolement les unes des autres.

L'image de superposition

Ce type de vision se produit dans la pénombre chez les arthropodes nocturnes. Les cellules pigmentaires se contractent pour laisser entrer plus de lumière dans l'œil, de sorte que les ommatidies ne restent plus isolées optiquement les unes des autres, permettant même aux rayons lumineux obliques de frapper une ou plusieurs ommatidies. Il en résulte un chevauchement des taches adjacentes d'images formées par différentes ommatidies. C'est ce qu'on appelle l'image de superposition car des images qui se chevauchent se forment dans le cerveau. Cette image n'est pas nette mais floue à cause des images qui se chevauchent.

VISION EN ARACHNIDE (Scorpion) – L'œil simple

Le Scorpion appartient à la classe des Arachnides et ne possède que des yeux simples. Il a une paire de grands yeux indirects médians et trois paires d'yeux directs latéraux qui fonctionnent de différentes manières dans différentes situations.

Les yeux indirects médians : Les yeux médians sont grands convexes et recouverts de la cuticule épaisse qui forme la cornée ou le cristallin. L'hypoderme forme un corps vitré épais qui nourrit le cristallin. Les rhabdomes sensoriels pointent vers l'arrière vers la couche réfléchissante appelée tapetum. Les rhabdomes sont entourés de nombreuses cellules rétiniennes sensorielles qui transmettent l'influx nerveux au nerf optique puis au cerveau. Les yeux médians du scorpion sont utilisés pour la vision la nuit ou dans des endroits sombres car la faible lumière entrant dans l'œil est réfléchie par le tapetum pour frapper à nouveau les rhabdomes pour former la vision.

Les yeux directs latéraux : Les yeux latéraux sont de petite taille, 3 paires et situés sur les côtés latéraux du prosoma. Cet œil est recouvert extérieurement par une lentille biconvexe formée à partir de la cuticule transparente. L'épiderme forme un corps vitré plus mince sous le cristallin. À l'intérieur de l'œilleton se trouvent plusieurs rhabdomes qui pointent directement vers la source de lumière car le tapetum est absent de ces yeux. Chaque rhabdome est connecté sur l'extrémité postérieure à une cellule rétinienne sensorielle qui est connectée au nerf. Les yeux latéraux sont utilisés pour fournir une vision de jour ou en pleine lumière.

VISION IN INSECTA (Cafard) - Yeux simples et composés

Les insectes possèdent une paire d'yeux composés et 1 à 3 yeux simples ou ocelles sur le dessus de la tête. Chez la blatte, les ocelles sont rudimentaires.

Les yeux composés d'insectes : Les yeux composés sont sessiles sous la forme de structures convexes noir brunâtre en forme de rein sur les côtés latéraux de la tête. Chaque œil contient environ 2 000 ommatidies, de structure similaire à celles déjà décrites précédemment.

Les pigments séparant les ommatidies ne sont pas rétractables aux yeux de la blatte puisque l'animal est nocturne et passe la journée dans des endroits sombres. Mais l'œil produit une vision en mosaïque semblable à celle des crustacés. Les yeux composés sont spécialement adaptés pour percevoir les mouvements des objets. L'œil composé d'insecte est une structure avancée car le nombre d'ommatidies dans les yeux d'insecte augmente, ce qui donne à l'œil une netteté de la vision. La distance de vision augmente également chez les insectes prédateurs et les insectes volants rapides.

L'insecte ocelle. Les ocelles sont des yeux simples, plus ou moins similaires aux yeux simples des arachnides et offrent à l'œil une vision lointaine. Ocelli donne également une vision nocturne aux insectes volants de nuit, qui trouvent leur chemin en les alignant à un angle avec la lune ou les étoiles. En possédant les deux types d'yeux, les insectes bénéficient des deux types de visions, à savoir la détection de mouvement avec les yeux composés et la vision lointaine avec les yeux simples ou ocelles.


Légèreté HSL vs Sensibilité oculaire - Biologie

Un commentateur créationniste sur un de mes articles discutant d'arguments créationnistes boiteux a d'abord admis qu'il n'avait pas réellement lu mon article, puis a commencé à répéter les mêmes mensonges créationnistes fatigués et les mêmes erreurs logiques que nous entendons encore et encore.

J'avais affirmé un fait biologique bien établi : l'œil n'est pas irréductiblement complexe. Il existe des exemples dans la nature d'yeux plus simples qui représentent les étapes probables par lesquelles l'œil des vertébrés a évolué. J'ai fait cela dans le cadre d'un point plus large, que de nombreuses structures et systèmes prétendument irréductibles ont connu des antécédents plus simples, et j'ai même fourni un lien vers une page sur Talk Origins qui renvoyait à son tour à de nombreux articles avec les preuves de cette affirmation.

Les créationnistes, cependant, ne sont apparemment pas intéressés à faire des arguments solides ou à ce que la science a réellement à dire sur une question particulière - ne faisant qu'obscurcir la vérité avec une mauvaise orientation et des tactiques de débat. Le commentateur a affirmé que je n'avais pas pris la peine de fournir des preuves pour étayer ma demande et a déduit que je ne pouvais donc pas.

Ce lien n'a absolument rien à voir avec la démonstration scientifique que ces deux systèmes biologiques, en particulier la vision ou la coagulation sanguine, auraient pu évoluer à partir de systèmes plus simples qui étaient fonctionnels mais servaient un objectif différent de leur actuel. Ce n'est pas différent de votre approche - déclarez simplement que l'argument est vicié sans preuve scientifique spécifique du contraire, mais de larges déclarations du genre … "c'est faux et c'est ainsi que cela fonctionne", sans aucune preuve.

Il m'a ensuite mis au défi de fournir des preuves d'antécédents plus simples dans les yeux. Eh bien, défi accepté. Bien sûr, ce qu'il dit vraiment, c'est qu'il est trop paresseux et/ou malhonnête intellectuellement pour trouver l'information lui-même. Il n'est pas caché dans les bibliothèques universitaires poussiéreuses, il n'est qu'à quelques clics de Google.

Sans trop de problèmes, j'ai pu trouver des liens documentant ce que j'avais lu dans de nombreuses sources – il existe de multiples exemples de créatures vivantes avec des yeux plus simples – hautement fonctionnels, souvent adaptés spécifiquement à leur fonction, et représentant un chemin plausible du évolution des yeux des vertébrés à partir de rien d'autre qu'un patch de cellules sensibles à la lumière.

Je vais anticiper la probable erreur créationniste - ces exemples ne représentent pas une séquence évolutive réelle. Bien sûr que non - ce sont des exemples d'espèces (vivantes) existantes - qui partagent toutes un ancêtre commun mais représentent des exemples actuels de nombreuses lignées différentes qui se sont séparées à divers moments dans le passé. Ils ne sont pas une séquence.

Le but de ces exemples vivants est de réfuter l'affirmation selon laquelle l'œil est irréductiblement complexe, selon lequel s'il était plus simple, il ne pourrait pas fonctionner, ou plus précisément ne pourrait pas conférer un avantage évolutif à l'hôte.

Les yeux sont des tissus mous, ils ne se fossilisent généralement pas. Nous avons donc peu de preuves fossiles de l'évolution des yeux. Nous en avons, d'espèces avec des os du crâne préservés montrant des insertions musculaires et la structure du tissu autour de l'œil (par exemple), mais pas les parties molles de l'œil lui-même.

Voici quelques structures oculaires simples qui fonctionnent très bien pour les organismes qui les possèdent :

Tache oculaire – patch de tissu ou de cellules photosensibles. L'organisme peut se déplacer vers la lumière, ou synchroniser le rythme circadien, mais ne peut pas voir les formes.

Une fois que vous avez un cache-œil, l'étape suivante consiste à déprimer progressivement le patch de cellules. Cela augmente progressivement la capacité de distinguer la direction, chaque étape offrant un léger avantage, jusqu'à ce que vous ayez un œilleton. Les œilletons sont capables de mieux indiquer la direction de la lumière que le cache-œil : plus l'œil est en forme de coupe, plus l'angle de discrimination est fin.

Lorsqu'un œilleton continue de s'approfondir, le bord extérieur de l'œilleton finit par se refermer sur lui-même, formant un œil en trou d'épingle. L'œil sténopé fonctionne comme un simple appareil photo et est capable non seulement de distinguer assez bien la direction, mais aussi de distinguer les formes de base.

Cependant, un trou d'épingle est toujours ouvert sur le monde extérieur, de sorte que la formation d'une couche cellulaire transparente sur le trou présente un avantage évident. Une fois que cela se produit, cela ouvre la porte à la superposition et à la spécialisation, y compris la formation d'une poche de cellules pour agir comme une lentille. Une lentille primitive concentrerait la lumière dans l'œil, augmentant la quantité de lumière tombant sur la rétine. Avant que cela ne soit suffisamment raffiné pour que la lentille focalise une image de manière nette sur la rétine, une lentille primitive faible amplifiait toujours la lumière. Cela permettrait aux créatures marines de voir à des profondeurs de plus en plus grandes, jusqu'à ce qu'elles aient une lentille puissante qui pourrait se concentrer sur la rétine.

Exemple : Les Box Jellyfish – ont des lentilles primitives qui ne font pas la mise au point, adaptées aux environnements à faible luminosité. Les gelées dans des environnements plus lumineux ont des yeux plus simples sans lentilles.

Et maintenant, vous avez tous les éléments de base d'un œil de vertébré, ne nécessitant qu'un raffinement progressif.

Encore une fois, cette série de preuves ne prouve pas cela ni comment l'œil des vertébrés a évolué. Cela démontre simplement que des yeux plus simples, jusqu'à un patch de cellules sensibles à la lumière, pourraient fonctionner et fournir une fonction adaptative. Par conséquent, l'œil n'est pas irréductiblement complexe.

Il existe cependant d'autres sources de preuves, issues de la génétique, des preuves fossiles et de la conception sous-optimale de l'œil des vertébrés, qui indiquent directement l'évolution.

Bien sûr, cette preuve n'empêchera pas les créationnistes de laisser des commentaires affirmant que l'œil n'a pas pu évoluer parce qu'il est tout simplement trop complexe. Les créationnistes ont une courbe d'apprentissage plate en matière d'évolution.

Il s'agit d'un bel article publié dans Nature qui passe en revue l'évolution de l'œil des vertébrés en donnant des exemples des différentes étapes les plus simples chez les vertébrés apparentés. En d'autres termes, il s'agit d'une séquence évolutive aussi proche que possible avec les espèces existantes. Cela va au-delà de la plausibilité, et au-delà de la démolition d'une complexité irréductible, pour documenter spécifiquement l'évolution de l'œil des vertébrés.

Il est ironique que les créationnistes continuent d'utiliser l'œil comme exemple de la structure complexe qui défie l'explication évolutionniste, alors qu'en réalité les divers yeux qui ont évolué dans la nature représentent l'une des meilleures lignes de preuves morphologiques de l'évolution.


Voir la vidéo: Sensibilidad especial: Visión (Janvier 2022).