Pas de quantité physique mesurable est jamais infinie. En d’autres termes, seuls les concepts théoriques peuvent être définitivement étiquetés comme infinis., Mais c’est peut-être une affirmation épistémologique qui n’est pas nécessaire ici. Plongeons donc dans le détail de la façon dont la « résolution » visuelle est réellement mesurée. Comme nous le verrons, le nombre de cellules sensibles à la lumière dans la rétine ne nous dit pas quelle est la « résolution » du système visuel dans son ensemble. Dans certaines circonstances, notre visuel « résolution » dépasse celle de l’œil considéré isolément.

l’acuité visuelle est la netteté avec laquelle nous pouvons distinguer les motifs de lumière sur la rétine de l’œil. Cela dépend de l’emplacement exact de la lumière sur la rétine.,

l’acuité Visuelle est mesurée à l’aide des angles plutôt que de pixels. En effet, les pixels d’une image ne nous indiquent pas à quelle distance l’image se trouve du spectateur pendant le test. Si nous regardons une image pixélisée en blocs, plus elle est éloignée, plus il devient difficile de résoudre les différences entre les pixels adjacents. Ce qui reste à peu près constant est le plus petit angle sous-tendu par l’objet à l’œil pour lequel l’objet est reconnaissable. Cet angle est ce qui est mesuré par un optométriste à l’aide d’un tableau oculaire comme celui ci-dessous.,

La taille de la plus petite lettre que vous pouvez faire, mesurée en pouces ou en centimètres, n’est pas stable mesure. Si vous éloignez le graphique, cette taille augmentera. Mais l’angle sous-tendu par la lettre à l’œil reste plus ou moins constant lorsque vous éloignez le graphique. C’est juste une autre façon de dire que pour voir les détails des objets loin, les objets doivent être beaucoup plus grands qu’ils ne devraient l’être s’ils étaient juste en face de vous.,

le tableau ci — dessous montre comment l’acuité relative (l‘ »angle visuel réciproque des degrés, divisé par la valeur fovéale”) d’un seul œil varie par rapport à la position de l’image sur la rétine:

« résolution infinie » signifierait que l’acuité relative exploserait à l’infini à la fovée-cela est impossible, car cela signifierait que les gens seraient capables de distinguer arbitrairement de petits espaces (approchant zéro degré) entre les objets. Nous savons que ce n’est pas vrai.,

la « résolution » de la fovéa — mesurée en nombre de cellules coniques par unité de surface sur la mosaïque rétinienne — est un facteur clé déterminant l’acuité visuelle. (Le nombre de cellules coniques est fini, ce qui est une autre raison pour laquelle le système visuel n’a pas de résolution infinie.)

ce n’est pas un hasard si le diagramme d’acuité est bien corrélé avec le tracé de la densité des cônes en fonction de l’angle visuel de la rétine — la ligne bleue de la figure ci-dessous.,

la page Wikipedia sur l’acuité visuelle cite quelques chiffres pertinents:

« la résolution angulaire maximale de l’œil humain est de 28 secondes d’arc ou 0,47 minute d’arc, ce qui donne une résolution angulaire de 0,008 degré, et à une distance de 1 km correspond à 136 mm. cela équivaut à 0,94 minute), ou 0,016 degrés. Pour une paire de pixels (un pixel blanc et un pixel noir), cela donne une densité de pixels de 128 pixels par degré (PPD).”

Mais l’acuité visuelle n’est pas la fin de l’histoire., Les humains ont ce qu’on appelle l’hyperactivité – notre système visuel peut, dans certaines circonstances, dépasser les limites de la « résolution » rétinienne.

L’hyperactivité dépend du type de tâche de discrimination visuelle que vous effectuez. Un type de tâche consiste à mesurer l’acuité du vernier — notre capacité à dire si deux segments de ligne sont alignés ou non.

le plus petit angle visuel séparant deux lignes que nous jugeons « non alignées » est plus petit que l’angle obtenu lors de la mesure de l’acuité visuelle normale., Étonnamment, ce phénomène-bien qu’il soit connu depuis la fin des années 1800-n’a toujours pas été expliqué de manière adéquate par les neurosciences .

Cet extrait d’un article sur l’hyperactivité montre à quel point la capacité est vraiment étonnante:

« alors que dans certaines tâches (par exemple, en séparant deux points proches), les seuils sont compris entre 30 et 60 arcsec, dans d’autres tâches telles que le vernier, le seuil peut Un seuil de 5 arcsec signifie que l’observateur résout de manière fiable les entités inférieures à 0.,02 mm à une distance de 1 m, soit la taille d’une pièce d’un quart de dollar vue à 17 km! On peut mieux apprécier l’étonnante précision de cette performance en considérant les propriétés optiques de l’œil. Dans la région spatialement la plus sensible de la rétine, la fovéa, le diamètre des photorécepteurs est de l’ordre de 30-60 arcsec et les tailles des champs réceptifs des cellules ganglionnaires de la rétine peuvent être encore plus grandes. Ainsi, les humains peuvent résoudre les détails avec une précision supérieure à un cinquième de la taille du photorécepteur le plus sensible. G., Westheimer a inventé le terme hyperacuité pour décrire une telle performance (Westheimer, 1981).”

Donc la résolution angulaire du système visuel humain (par opposition à l’œil) est meilleure que l’on pourrait attendre si l’on fait des mesures de la sensibilité de cellules sensibles à la lumière dans les yeux. Cette résolution n’est pas infinie, mais c’est quand même assez étonnant.,

Note

L’article que je viens de citer contient un paragraphe très intéressant qui se trouve au cœur de mon problème avec le concept de »résolution »lorsqu’on parle du système visuel (ou de tout système sensoriel):

 » l’hyperacuité visuelle est étudiée par des expérimentateurs depuis plus de Cent Ans, le premier rapport d’hyperacuité de vernier datant de 1892. À l’heure actuelle, le point le plus intéressant à propos de l’hyperacuité est probablement qu’il ne devrait pas surprendre, s’il est considéré dans le contexte des neurosciences computationnelles du système visuel., Tout d’abord, en raison de la fonction de propagation ponctuelle de l’optique de l’œil, un très petit point de lumière projeté sur la rétine peut activer jusqu’à 40 photorécepteurs différents. Ainsi, il n’y a pas de raison a priori d’attendre une relation simple entre l’acuité affichée par le système et l’espacement des photorécepteurs adjacents. Deuxièmement, il n’y a aucune raison de s’attendre à des seuils identiques pour différentes tâches, à moins que l’on suppose que la première étape de la vision, commune à tous les traitements ultérieurs, équivaut à une reconstruction interne du monde extérieur d’une manière unique et véridique., »

ce dernier point que j’ai souligné est crucial: la vision humaine n’est pas une sorte de traitement de l’information d’une image rétinienne déjà « donnée ». Contrairement à une caméra, l’information visuelle est construite activement par le système visuel, basé en grande partie sur ce que fait l’organisme. De ce point de vue, le terme « image rétinienne » est quelque peu trompeur. La lumière tombant sur une rétine déconnectée ne produit pas d’image « interne »., Et si l’œil ne fait pas constamment de petits mouvements (appelés microsaccades) par rapport à l’image externe, l’image interne finit par s’estomper en raison de l’adaptation neuronale . La Vision est beaucoup plus que simplement la tuyauterie d’une image de l’œil au cerveau. Strictement parlant, il n’y a pas d’image dans l’œil.

Notes de bas de page