Apprendre comme on aime

Vision
Cours
Image
Lien
Exercices

1/ Un objet ne peut être vu que si l'oeil reçoit de la lumière qui provient de cet objet.

Comprendre

Film La VisionComment les animaux voient dans le noir

Si l'on ne voit pas bien la nuit, c'est qu'il y a très peu de lumière. Les objets autour de nous sont si peu éclairés qu'ils renvoient très peu de lumière autour d'eux. Il y a très peu de lumière qui rentre dans notre œil et nous voyons le monde sombre. On ne peut pas voir un objet si la lumière qu'il envoie ne parvient pas à notre oeil. Quand un objet est noir, on peut être sur qu'il renvoie très peu de lumière.
On peut simplifier l’œil humain en disant qu’il comporte trois parties : L’iris peut s’agrandir ou se rétracter pour permettre à l’œil de recevoir plus ou moins de lumière(et éviter qu’il ne se brûle en cas de lumière trop intense).
Le cristallin, équivalent à une lentille, permet de faire la mise au point (faire en sorte que l’image soit nette) sur le fond de l’œil(la rétine).Quand le cristallin assure notre vision nette, on parle d'accommodation.
La rétine, truffée de minuscules capteurs, va envoyer l’information lumineuse au cerveau via le nerf optique. La partie centrale de la rétine, comprenant la plus grande densité de photorécepteurs s'appelle la fovéa, elle permet de voir les détails précisément.
Ainsi, pour voir, il faut qu'une image se forme sur la rétine et qu'elle soit interprétée par le cerveau. Pour preuve, l'image arrive inversée au fond de notre oeil et c'est le cerveau qui la remet à l'endroit et l'interprète.

1/ Exercices

Connaître

1/ Inversion du sens de l'image sur la rétine
(1 mn)

Appuyer légèrement avec le doigt sur un des côtés de l’œil,que se passe-t-il alors?

Une tâche apparaît de l’autre côté du champ de vision, prouvant du même coup que la partie que l'on voit à droite est située à gauche dans notre oeil.

1/ Déterminer la taille de la fovéa
(2 mn)

Regarder au tableau et essayer, tout en gardant les yeux sur une lettre, de compter combien de lettres on voit clairement autour.

En général, 3 ou 4,difficilement plus. La fovea est la zone d’acuité maximale de l’œil. On ne peut arriver à lire ou à voir des petites choses que dans cette zone car elle est très riche en capteurs de lumière. Le reste de notre champ de vision n'est pas aussi précis

2/ Une lumière trop intense peut endommager l'oeil. Le laser et le soleil ne doivent pas être regardés directement.

Comprendre

Les coups de soleil sont la preuve que la lumière peut brûler si elle est trop intense. Les capteurs de lumière du fond de l'œil (aussi appelés photorécepteurs) sont très sensibles à la lumière et les exposer à des lumières trop intenses peut provoquer des dégâts irréversibles(tels que la cécité).

2/ Exercices

Comprendre

2/ Laser à découperImage
(6 mn)
Schema oeil

Un rayon laser permet de chauffer jusqu'à vaporisation une zone réduite de matière. Il faut pour cela adapter une lentille qui concentre sa lumière en un seul point. Les lasers utilisés couramment ont une puissance de 1500 watts. La puissance est adaptée en fonction du matériau et de l'épaisseur à découper.
À titre de comparaison, un laser de classe II potentiellement dangereux a une puissance de moins de 1 mW.

Ce procédé permet une découpe précise, nette et rapide de nombreux matériaux jusqu'à 25 mm. Certains matériaux, comme l'aluminium, l'argent, ou le cuivre, sont toutefois plus difficiles à découper au laser à cause de leur fort pouvoir réfléchissant. Les performances de la découpe laser sont en constante évolution : diversification des matériaux métalliques et augmentation de l'épaisseur de la tôle découpable, jusqu'à plusieurs centimètres. Ces évolutions sont liées notamment aux progrès réalisés en matière de sources laser.

A quoi servent les lentilles dans ce texte?

La lentille concentre la lumière du laser en un point précis pour augmenter son efficacité

Que peuvent découper les lasers ?

Les métaux mais aussi les matières plastiques et l'on s'en sert même pour découper la cornée lors des opérations des yeux

Les lasers sont-ils dangereux pour l’œil ?

Ils peuvent découper l'extérieur de l'oeil et même du métal, ils sont extrêmement dangereux pour les yeux


Projets

Fabriquer une camera obscura: l'ancètre de l'appareil photo (180 mn)
Comment une imprimante et un écran parviennent-ils à produire une même image ? (180 mn)

Quels sont les récepteurs de l’œil capables de voir les couleurs et leur localisation ?

Mots-clefs:cônes , bâtonnets, photorécepteurs.

Comment l’imprimante couleur à l’aide de seulement 3 cartouches d’encre est capable d’imprimer des milliers de couleurs ?

Mots-clefs:synthèse soustractive.

Comment l’écran est-il capable d’afficher des milliers de couleurs ?

Mots-clefs:synthèse additive,pixels.

Bilan : les méthodes de synthèse des couleurs.

Mots-clefs:synthèse lumineuse.

Films en 3D : explication et réalisation d'un stéréoscope (180 mn)

Pourquoi a-t-on deux yeux?

Mots-clefs:triangulation.

Comment isoler l'image que voit un oeil de l'image que voit l'autre?

Mots-clefs:polarisation,anaglyphes,stéréoscope

Le cinéma: une illusion de mouvement? (180 mn)

Quels sont les ressemblances entre une caméra et un appareil photo?

Mots-clefs:histoire du cinéma et de la photo.

Combien y a-t-il d'images par seconde quand on tourne un film?
Qu'est-ce que la persistance rétinienne?

Mots-clefs:persistance rétinienne

Réalisation d’un film image par image de quelques secondes
Comment numériser une image? (120 mn)

Comment transformer la lumière en électricité?

Mots-clefs:effet photo-électrique, capteur CCD,Animation explicative de l'onera

Comment avoir une image en couleur?

Mots-clefs:filtres colorés,LCD

Comment obtenir une image avec un appareil photographique numérique ? (180 mn)
Comment fonctionne un capteur CCD ou CMOS?
Comment régler la quantité de lumière reçue par le capteur ?

Comment obtenir une image nette sur le capteur CCD ?

Document d'information image

Comment obtenir un grandissement ? Comment réussir la photographie d’un objet en mouvement ?
Comment reconnaitre les défauts de vision du premier coup d’oeil? (0 mn)
Quels sont les principaux défauts de vision?

Quel type de lentille utilise-t-on pour chacun de ces défauts?

Animation

Quel effet ont ces lentilles sur l'apparence des yeux?
Ouverture: les opérations au laser.
Comment est fabriqué un projecteur de cinéma? (120 mn)
Comment était constitué les anciens projecteurs de cinéma?
Quelle est la partie du projecteur qui agrandit l'image pour qu'elle fasse la taille de l'écran?
Films en 3D:comment ça marche? (180 mn)
Comment font nos yeux pour voir en 3D?
Qu'est ce qu'un stéréoscope?
Pourquoi les projecteurs pour les films en 3D fonctionnent-ils par deux?
Réalisation d'un anaglyphe
Les mystérieuses lentilles des phares... (120 mn)
Comment font les phares pour obtenir un faisceau si fin en utilisant une puissante lampe classique?
Comparons une lentille normale et une lentille de Fresnel équipant un phare.
Comment mesurer la hauteur de quoi que ce soit sans échelle? (120 mn)

Comment mesurer la hauteur d'un batiment avec un fil à plomb et un rapporteur?

Un outil pour mesurer la distance jusqu'au bâtiment devrait aussi être utile. C'est le principe du cadran astronomique ou de la croix de bûcheron. La mesure de l'angle et de la distance au bâtiment permet de trouver la hauteur de celui-ci.Le théorème de Thalès peut aider.