Vignettage et oeil

[seba]

L'oeil a un angle de champ horizontal très grand.
On ne remarque pas de vignettage.
Comment se fait-ce ?

[Jean-Etienne V]

Probablement parce que l'on (se) focalise sur le centre de l'image.
De même que l'on ne se rend pas compte que l'on ne "voit" les couleurs que sur une très petite partie du champ visuel (un cône de 3° au centre du champ visuel).

[seba]

En faisant un effort de concentration (pour faire attention à ce qui se passe sur les côtés) et en fixant une surface bien unie, je ne remarque aucun assombrissement dans un angle horizontal d'au moins 90°.

[Gér@rd]

Peut-être que le processeur (le cerveau) recalcule tout et corrige ? 

[Jean-Etienne V]

Peut-être que le processeur (le cerveau) recalcule tout et corrige ? 

Tout à fait.
Tout comme il redresse l'image pour la remettre à l'endroit, et enregistre les couleur "scannées" lors du passage la partie centrale du champ visuel sur le sujet.
Plus diverses autres fonctions...

[pichta84]

Peut-être que le processeur (le cerveau) recalcule tout et corrige ? 

C'est exactement ça.
L'oeil est un capteur, mais le cerveau agit en permanence comme un processeur qui va corriger les les couleurs comme un sur un APN la température de couleur en mode "auto". Mais ça va beaucoup plus loin que ça, il reconstruit le monde en trois dimensions avec le souvenir de ce qui a été capté par l'oeil quelques fractions de seconde auparavant. Disons un peu comme le mode "panoramique" et c'est presque instantané.
Pour faire une comparaison simple, lorsque vous lisez, vous ne voyez qu'une partie de la ligne (de façon bien nette) et vos yeux suive la ligne, mais le cerveau a enregistré ce qu'il y a avant, il voit au milieu et anticipe même ce qu'il y a après par l'interprétation du texte et du contexte. A un certain niveau on devient ce qu'on appelle un lecteur rapide...
Eh oui, votre cerveau est très très fort, encore plus doué que vous ne l'imaginez.

Bah on était synchro Jean-Etienne 

[Jean-Etienne V]

C'est exactement ça.
L'oeil est un capteur, mais le cerveau agit en permanence comme un processeur qui va corriger les les couleurs comme un sur un APN la température de couleur en mode "auto". Mais ça va beaucoup plus loin que ça, il reconstruit le monde en trois dimensions avec le souvenir de ce qui a été capté par l'oeil quelques fractions de seconde auparavant. Disons un peu comme le mode "panoramique" et c'est presque instantané.
Pour faire une comparaison simple, lorsque vous lisez, vous ne voyez qu'une partie de la ligne (de façon bien nette) et vos yeux suive la ligne, mais le cerveau a enregistré ce qu'il y a avant, il voit au milieu et anticipe même ce qu'il y a après par l'interprétation du texte et du contexte. A un certain niveau on devient ce qu'on appelle un lecteur rapide...
Eh oui, votre cerveau est très très fort, encore plus doué que vous ne l'imaginez.

Bah on était synchro Jean-Etienne  

Mouais... Synchros à 15 mn près, quand même !   
Mais tu as été un peu plus précis que moi...  

[seba]

Pour les couleurs je ne suis pas tout à fait d'accord.
Les cônes sont beaucoup plus concentrés sur la fovea mais il y en a sur toute la surface de la rétine.
On voit les couleurs en périphérie avec un peu d'attention.

[pimarmaz]

Bonjour,
Je n'ai pas l'habitude de répondre sur ce forum, me contentant de vous lire régulièrement.
Je ne suis pas non plus ophtalmologiste ou opticien mais le fait que le capteur est plan et que le fond de la rétine est sphérique n'expliquerait il pas le non-vignettage ?
A vous lire.
Cordialement
Pierre

[Gér@rd]

Je ne pense pas que ça change l'intensité de la lumière arrivant d'une lentille, suivant qu'elle atterrisse sur un plan ou sur un morceau de sphère. Le trajet vers les bords sera simplement plus court dans un cas mais l'assombrissement est lié à l'angle. Je ne me rappelle plus de la formule exacte (c'est pas très compliqué à démontrer autant que je m'en souvienne) mais la luminosité doit varier en cosinus puissance 4 de l'angle d'inclinaison des rayons. Un grand angulaire aura forcement du vignettage par construction.

[pimarmaz]

Re-bonjour
Pour Gér [at] ard (et les autres)
Houla ! dur de vieillir. Bien sûr on parle vignettage. Je ne sais pas pourquoi je suis parti sur les distorsions dues au grand angle !
Cordialement
Pierre

[Jean-Etienne V]

Pour les couleurs je ne suis pas tout à fait d'accord.
Les cônes sont beaucoup plus concentrés sur la fovea mais il y en a sur toute la surface de la rétine.
On voit les couleurs en périphérie avec un peu d'attention.

C'est l'impression que l'on a, mais on se "souvient" inconsciemment des couleurs vues précédemment.
Pour être objectif, il ne faut pas faire ce test seul, mais il faut que ce soit une autre personne qui place les couleurs en périphérie du champ de vision.
Et aussi, bien sûr, être certain de ne pas dévier le regard.
Une fois ces conditions réunies, le résultat est différent...  

[seba]

C'est l'impression que l'on a, mais on se "souvient" inconsciemment des couleurs vues précédemment.
Pour être objectif, il ne faut pas faire ce test seul, mais il faut que ce soit une autre personne qui place les couleurs en périphérie du champ de vision.
Et aussi, bien sûr, être certain de ne pas dévier le regard.
Une fois ces conditions réunies, le résultat est différent...  

Ce n'est pas évident, c'est vrai, mais en bord de champ on peut dire si on voit une tache rouge ou bleue.

[Jean-Etienne V]

Ce n'est pas évident, c'est vrai, mais en bord de champ on peut dire si on voit une tache rouge ou bleue.

Selon quelle méthode ?

[seba]

Je n'ai pas l'habitude de répondre sur ce forum, me contentant de vous lire régulièrement.
Je ne suis pas non plus ophtalmologiste ou opticien mais le fait que le capteur est plan et que le fond de la rétine est sphérique n'expliquerait il pas le non-vignettage ?

Je ne pense pas que ça change l'intensité de la lumière arrivant d'une lentille, suivant qu'elle atterrisse sur un plan ou sur un morceau de sphère. Le trajet vers les bords sera simplement plus court dans un cas mais l'assombrissement est lié à l'angle. Je ne me rappelle plus de la formule exacte (c'est pas très compliqué à démontrer autant que je m'en souvienne) mais la luminosité doit varier en cosinus puissance 4 de l'angle d'inclinaison des rayons. Un grand angulaire aura forcement du vignettage par construction.

Le vignettage en cosinus puissance 4 sur un capteur plan s'explique par la conjonction de trois facteurs :
1 - trajet plus long de la lumière jusqu'au au bord du capteur qu'au centre, dépend du cosinus puissance 2 de l'angle du faisceau avec la perpendiculaire au capteur
2 - le faisceau éclaire le capteur non perpendiculairement, dépend du cosinus du même angle
3 - la pupille d'entrée vue non axialement n'admet qu'un faisceau de plus petite section, en principe dépend du cosinus de l'angle entre l'axe de l'oeil et la provenance du faisceau (mais ça dépend de l'objectif)
Pour un capteur sphérique, les facteurs 1 et 2 sont égaux à 1 et n'entraînent effectivement aucun vignettage.
Reste le facteur n°3, qui pourrait éventuellement se remarquer.

[seba]

Selon quelle méthode ?

Par exemple j'ai une lampe fantaisie qui change tout le temps de couleur.
On voit les couleurs changer même assez loin du centre du champ.

[Jean-Etienne V]

Par exemple j'ai une lampe fantaisie qui change tout le temps de couleur.
On voit les couleurs changer même assez loin du centre du champ.

Les couleurs changent selon un cycle défini que le cerveau a enregistré.
Mais surtout, une lampe éclaire (lapalissade).
Non, je ne veux pas dire qu'elle éclaire la palissade, mais qu'elle peut provoquer des reflets ou une dominante dans le champ visuel sensible aux couleurs.

Un vrai test ne peut être fait qu'avec une couleur localisée (ex : un carton de couleur), dont le choix sera totalement arbitraire (présenté par une autre personne), et en s'assurant (éventuellement aussi sous le contrôle d'une autre personne) que le regard ne dévie pas d'un point fixe.
Toute autre méthode peut-être sujette à caution.

[seba]

Les couleurs changent selon un cycle défini que le cerveau a enregistré.
Mais surtout, une lampe éclaire (lapalissade).
Non, je ne veux pas dire qu'elle éclaire la palissade, mais qu'elle peut provoquer des reflets ou une dominante dans le champ visuel sensible aux couleurs.

Un vrai test ne peut être fait qu'avec une couleur localisée (ex : un carton de couleur), dont le choix sera totalement arbitraire (présenté par une autre personne), et en s'assurant (éventuellement aussi sous le contrôle d'une autre personne) que le regard ne dévie pas d'un point fixe.
Toute autre méthode peut-être sujette à caution.

Le cycle je ne le connais pas. Et puis c'est une lampe d'ambiance à fibres optiques, dans une pièce un peu éclairée elle n'éclaire rien du tout.
Non sans déc', on peut dire si c'est rouge ou bleu.
On apprend que les cônes sont présents sur toute la surface de la rétine, ça doit bien servir à quelque chose.

[seba]

Les 3 facteurs du vignettage en cosinus puissance 4, sur ce schéma simplifié de principe.
Donc trajet plus long de la lumière (cosinus puissance 2), la lumière frappe le capteur de biais (cosinus) et le diaphragme, dans cette version simplifiée, apparaît ellipsoïdal et de moindre section (cosinus).

[seba]

Si le capteur est sphérique (ou cylindrique), et l'objectif situé au centre de courbure, la longueur du trajet de la lumière et l'angle d'incidence sur le capteur sont les mêmes partout, reste un facteur cosinus à cause du diaphragme vu de biais.
Il y a d'ailleurs eu des appareils photo réalisés de cette manière, avec un objectif à champ sphérique.
Mais si la rétine de l'œil est à peu près sphérique, le  « centre optique » (je ne sais pas comment l'appeler) n'est pas au centre de courbure, donc le vignettage devrait être différent.

[PierreT]

Bonjour,

...
Mais si la rétine de l'œil est à peu près sphérique, le  « centre optique » (je ne sais pas comment l'appeler) n'est pas au centre de courbure, donc le vignettage devrait être différent.

Le "centre optique" de l'œil... Pas évident : les points principaux et les points nodaux de l'œil occupent tous des positions différentes.
Ici, il est question d'éclairement de la rétine, c'est donc la pupille de sortie du système optique de l'œil qui importe. Celle-ci est à environ 20 mm de la rétine dont le rayon de courbure est de l'ordre de 12 mm. Les bords du champ image sont donc plus proches de la pupille de sortie que le centre...

[seba]

Bon j'ai fait un schéma au pif mais qui ne pas être totalement à côté de la plaque.
J'ai indiqué les trois facteurs pour des angles de 0° , 45° et 60°.
En les multipliant, on trouve un éclairement de 1 pour 0° , de 0,96 pour 45° et de 0,90 pour 60°.
Si c'est correct ça expliquerait tout à fait un vignettage presque absent.
Resterait à étudier en détail ce que devient la pupille d'entrée à différents angles d'incidence (et l'épaisseur de l'iris joue aussi un rôle) mais en gros je ne dois pas être trop loin d'une explication correcte.

[jaric]

[...]
On apprend que les cônes sont présents sur toute la surface de la rétine, ça doit bien servir à quelque chose.

En fait, il y a très peu de cônes (relativement au total de photorécepteurs) en dehors de la fovéa.

[seba]

En fait, il y a très peu de cônes (relativement au total de photorécepteurs) en dehors de la fovéa.

Oui c'est vrai.
Mais ça suffit pour distinguer le bleu du rouge en périphérie du champ par exemple.
Ah et ils ont écrit tâche aveugle (avec un accent). Décidément...

[Jean-Etienne V]

En fait, il y a très peu de cônes (relativement au total de photorécepteurs) en dehors de la fovéa.

Merci pour cette info.
Je n'ai pas consacré assez de temps à cette recherche mais cela correspond bien à ce qui m'avait été indiqué il y a quelques ... années.