Comment fonctionne l'œil : le trajet de la lumière jusqu'à l'image

Vous lisez cette phrase sans y penser. Entre la lumière qui quitte votre écran et le sens qui apparaît dans votre tête, il s'est pourtant passé cinq étapes, en quelques millisecondes. Les voici, dans l'ordre.

On parle beaucoup de myopie, d'astigmatisme et de presbytie sans jamais dire ce qu'ils dérèglent exactement. Comprendre le trajet de la lumière dans l'œil rend d'un coup limpides des mots que l'on subit d'ordinaire, mise au point, correction, fatigue visuelle. C'est aussi la meilleure façon de savoir ce qu'un examen de vue mesure réellement.

La cornée, la première lentille

La lumière entre par la cornée, cette calotte transparente qui recouvre l'avant de l'œil.

On l'imagine comme une simple vitre de protection. C'est en réalité la lentille la plus puissante du système, responsable d'environ deux tiers de la convergence des rayons lumineux. Sa courbure est fixe, ce qui explique deux choses. D'abord, qu'une cornée légèrement ovale plutôt que sphérique déforme l'image dans une direction, et c'est exactement ce qu'on appelle l'astigmatisme. Ensuite, qu'une cornée sèche diffuse la lumière au lieu de la transmettre proprement, d'où la vision voilée en fin de journée sous climatisation, un phénomène que nous détaillons dans yeux secs à Bali, pourquoi ça pique et ce qui soulage vraiment.

La cornée n'a aucun vaisseau sanguin. Elle se nourrit des larmes et de l'humeur aqueuse. C'est pour cela qu'un film lacrymal de mauvaise qualité se traduit immédiatement par une vision moins nette.

L'iris et la pupille, le diaphragme

Derrière la cornée, l'iris coloré ouvre et ferme la pupille, ce trou noir au centre.

Le principe est celui d'un diaphragme d'appareil photo. Forte lumière, la pupille se resserre jusqu'à environ deux millimètres. Pénombre, elle s'ouvre jusqu'à sept ou huit. Ce réglage est automatique, involontaire, et il fait deux choses à la fois, il dose la quantité de lumière qui atteint le fond de l'œil, et il augmente la profondeur de champ quand il se ferme.

Ce second effet explique pourquoi vous voyez plus net en plein soleil qu'à la tombée du jour, correction identique. Une pupille dilatée le soir laisse passer les rayons par les bords du cristallin, là où les imperfections optiques sont les plus fortes, et l'image se charge de halos. C'est tout le problème de la conduite de nuit, traité dans conduire à Bali sans être ébloui.

Le cristallin, la mise au point

Le cristallin est une lentille souple, suspendue derrière l'iris par de petits muscles.

Contrairement à la cornée, il change de forme. Il se bombe pour voir de près, il s'aplatit pour voir de loin. Ce mécanisme s'appelle l'accommodation, et c'est le seul réglage variable de tout le système. Il est rapide, silencieux, et vous ne le sentez pas, sauf quand il fatigue.

Le cristallin durcit lentement avec les années. Vers quarante ans, il ne se bombe plus assez pour la vision de près, les bras deviennent trop courts, et la presbytie commence. Ce n'est pas une maladie, c'est une pièce mécanique qui perd en souplesse. Rien d'autre.

C'est aussi ce muscle qui paie le prix des longues heures d'écran. Maintenu contracté sur une distance fixe, il ne relâche plus correctement, d'où la sensation de flou en levant les yeux. Les gestes qui soulagent réellement sont détaillés dans fatigue visuelle et écrans.

L'œil n'est pas une caméra qui enregistre. C'est un capteur qui trie, et un cerveau qui interprète ce qui a survécu au tri.

La rétine, la surface sensible

Au fond de l'œil, la rétine reçoit l'image, à l'envers et inversée gauche droite.

Elle est tapissée de deux familles de cellules. Les cônes, concentrés au centre dans une petite zone appelée macula, assurent la vision précise et les couleurs, mais exigent beaucoup de lumière. Les bâtonnets, répartis en périphérie, sont extrêmement sensibles à la faible lumière mais ne distinguent pas les couleurs et manquent de finesse.

Cette répartition explique une expérience que tout le monde a faite sans la nommer. La nuit, une étoile faible disparaît quand vous la fixez et réapparaît quand vous regardez légèrement à côté. Vous venez de basculer de vos cônes, aveugles dans le noir, vers vos bâtonnets.

Une seule zone de la rétine est parfaitement nette, et elle est minuscule. Tout le reste de votre champ visuel est flou, mais vos yeux bougent en permanence et le cerveau recompose un panorama net qui n'a jamais existé d'un seul tenant.

Le nerf optique et le cerveau, là où l'image apparaît

La rétine convertit la lumière en signaux électriques, que le nerf optique transporte jusqu'à l'arrière du crâne.

À l'endroit précis où ce nerf quitte l'œil, il n'y a aucune cellule sensible. Chaque œil possède donc une tache aveugle, réelle et permanente, que vous ne percevez jamais. Le cerveau la comble avec ce qui l'entoure. Il fait de même avec l'image inversée, qu'il remet à l'endroit, et avec les deux images légèrement décalées de vos deux yeux, qu'il fusionne en un relief.

Autrement dit, une bonne partie de ce que vous croyez voir est une reconstruction. C'est précisément pour cela qu'un défaut visuel qui s'installe progressivement passe inaperçu, le cerveau compense jusqu'au moment où il ne peut plus.

Quand la mise au point tombe à côté

Tout ce système a un seul objectif, faire converger les rayons exactement sur la rétine. Les défauts visuels courants sont des erreurs de quelques dixièmes de millimètre sur ce point d'arrivée.

• Myopie. L'œil est un peu trop long, ou la cornée trop bombée. L'image se forme en avant de la rétine, le loin est flou.
• Hypermétropie. L'œil est un peu trop court. L'image se formerait en arrière, et le cristallin doit travailler en permanence pour compenser, d'où la fatigue.
• Astigmatisme. La cornée n'est pas parfaitement sphérique, l'image est étirée dans un axe.
• Presbytie. Le cristallin n'accommode plus assez, le près décroche.

Un verre correcteur ne répare rien. Il dévie les rayons en amont pour que le point de convergence retombe pile sur la rétine. C'est ce que traduisent les chiffres de votre ordonnance, décryptés dans comprendre son ordonnance de lunettes, sans jargon.

Ce que cela change au quotidien

Une vision qui baisse progressivement ne se remarque pas, parce que le cerveau compense. Les signes indirects arrivent avant la gêne consciente, maux de tête en fin de journée, besoin d'éloigner son téléphone, plissement des yeux. Ils sont listés dans quand changer de lunettes.

Un œil sec, lui, dégrade la netteté avant même toute question de correction. Et la seule façon de savoir où tombe exactement votre point de convergence reste de le mesurer.

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Cet article a une vocation informative et ne remplace pas une consultation. En cas de baisse de vision brutale, de douleur oculaire, d'éclairs lumineux ou de taches noires apparaissant soudainement dans votre champ de vision, consultez un ophtalmologiste sans attendre.