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Pourquoi le système visuel humain produit-il une tache lumineuse après avoir regardé une source de lumière vive et détourné le regard ?

Pourquoi le système visuel humain produit-il une tache lumineuse après avoir regardé une source de lumière vive et détourné le regard ?


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Si une personne regarde une source lumineuse vive, comme une ampoule ou peut-être le soleil pendant un certain temps, puis détourne le regard et ferme les yeux, elle voit généralement une tache lumineuse sous la forme de la source lumineuse pendant un certain temps. de temps. La durée varie, mais peut durer plusieurs secondes. Quelle explication peut-on apporter à cet effet ?


La persistance que vous observez lorsque vous regardez une lumière vive pendant une courte période est appelée cécité éclair. Le phénomène est lié à la réponse de votre rétine au sursaut de lumière. Citant l'article de Wikipédia :

La cécité éclair est causée par le blanchiment (sursaturation) du pigment rétinien. Au fur et à mesure que le pigment revient à la normale, la vue aussi. À la lumière du jour, la pupille de l'œil se contracte, réduisant ainsi la quantité de lumière entrant après un flash. La nuit, la pupille adaptée à l'obscurité est grande ouverte, de sorte que la cécité éclair a un effet plus important et dure plus longtemps.


L'œil humain est un appareil intéressant. L'une des choses les plus étonnantes qu'il fait est d'ajuster la luminosité, et il peut le faire sur 10 ordres de grandeur.

Du point de vue du traitement du signal, cela peut être expliqué comme suit :

Il existe différentes manières de procéder, mais la manière la plus basique est un filtre passe-haut, avec une coupure d'environ 0,25 à 0,3 Hz. Donc, si vous regardez une source de lumière brillante pendant un certain temps, vous verrez le signal comme trop brillant, jusqu'à ce que le filtre puisse se réinitialiser à un signal moyen nul. Après cela, l'image disparaîtra.

Il y a bien sûr beaucoup de subtilités, mais c'est l'effet principal.

Pour illustrer cela, j'ai inclus 2 tracés, le premier d'un signal changeant sur une longue période de temps entre 2 valeurs extrêmes, le second d'un signal changeant rapidement au fil du temps. Ces tracés provenaient d'un cours que j'ai suivi et j'ai appris à modéliser le neurone d'un œil de mouche, qui se comporte de manière très similaire à un œil humain. Le signal à 0,5 correspond à une valeur de signal de type gris, c'est un artefact de certaines des autres étapes de traitement. Il s'agit d'un modèle complexe, mais le nœud de celui-ci est un filtre passe-haut avec un pas de temps de 3 secondes. Le temps avant 40 est de permettre au filtre de se normaliser avant d'injecter un signal, il évite d'avoir à très bien connaître les conditions initiales du système.

La deuxième figure montre ce qui se passe avec un temps transitoire plus typique, de l'ordre de 10 Hz. Notez que le signal est transmis presque sans délai.


Dans votre œil, il existe des récepteurs de lumière de deux types : des bâtonnets et des cônes. Les bâtonnets sont sensibles au niveau de luminosité, mais ne peuvent pas discerner la couleur, tandis que les cônes ne sont pas très sensibles à la lumière, mais ils permettent la perception des couleurs. Ces deux types de photorécepteurs transduisent la lumière physique.

La réponse physique des bâtonnets et des cônes à la lumière n'est pas immédiate, et il y a donc une certaine réponse transitoire de chaque photorécepteur à la lumière. Lorsque la lumière que vous regardez est trop vive, certaines de vos cellules photoréceptrices entrent dans une sorte d'état "saturé", et il leur faut beaucoup de temps, à cause de ce comportement transitoire, pour qu'elles se stabilisent de nouveau à "voir" l'obscurité. de nouveau.