Vous ne passerez peut-être pas beaucoup de temps à regarder l’horizon pour essayer de distinguer des objets lointains. Mais si vous regardez au loin au niveau du sol et que vous avez une vue dégagée, jusqu'où l'œil humain peut-il voir ?
Assez loin, en fait.
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Si vous êtes une personne ayant une acuité visuelle normale – une note de 20/20 – et que vous regardez horizontalement à environ 5 pieds (152,4 centimètres) au-dessus du sol, vous pouvez voir environ 3 miles (5 kilomètres) au loin, ce qui est le point auquel la courbure de la Terre s'écarte de sorte que la surface n'est plus visible.
Et bien que votre capacité à discerner les objets dépende de leur taille et de la quantité de lumière émise par l'objet distant, par une nuit sombre, il est possible de voir la flamme d'une bougie à environ 2,4 kilomètres de distance, selon le Dr Eric Lowell Singman. . Il est ophtalmologiste en exercice au sein du système médical de l'Université du Maryland, et également professeur d'ophtalmologie à la faculté de médecine de l'Université du Maryland.
Pour comprendre comment nos yeux peuvent voir un objet distant comme la flamme d’une bougie vacillante, il est utile de connaître quelque chose sur la vision normale et sur le fonctionnement de l’œil humain. Bien que l'acuité visuelle varie selon les individus, l'œil nu est définitivement un équipement assez impressionnant.
Il est capable d’atteindre une résolution 12 fois supérieure à celle de l’appareil photo d’un smartphone haut de gamme. Comme le note Singman, nous pouvons voir une gamme presque infinie de couleurs et de formes, ainsi que détecter de très petits changements de luminosité et d'infimes mouvements.
"L'œil transforme la lumière en énergie biométrique transmise au cerveau", explique Singman. Mais ce n'est qu'une vue d'ensemble. La vision humaine est un processus complexe et complexe. La lumière se reflète sur les objets et traverse la cornée, qui courbe les rayons lumineux. et l'objectif
Quand suffisamment de lumière traverse et atteint la rétine. Ensuite, une couche de minuscules cellules nerveuses tapissant la partie arrière de l'œil, appelées bâtonnets et cônes, qui aident à envoyer des impulsions électriques à travers le nerf optique jusqu'à votre cerveau, ce qui crée une image ou une perception visuelle.
"Certains voient des couleurs, d'autres voient du noir et blanc", explique Singman. "Certains voient le mouvement uniquement dans une direction, d'autres voient le mouvement dans une autre direction. Certains voient des formes. Certains regardent simplement l'éclairage ambiant global."
Ensemble, ces cellules travaillent en équipe pour indiquer à votre cerveau ce qu'il doit visualiser, en transmettant des informations sur l'heure de la journée, ce qui bouge et quelles couleurs sont visibles. "Ce sont en fait des chaînes distinctes", explique Singman. "Et puis votre cerveau prend les images et les convertit en quelque chose que votre esprit conscient peut apprécier."
De plus, le système visuel humain transmet et crée également des informations visuelles dont vous n'avez même pas nécessairement conscience, par exemple la quantité de lumière ambiante, qui contrôle vos rythmes naturels de jour et de nuit.
Comme Singman l'a expliqué précédemment, sans obstacles sur le chemin, vous pouvez voir à environ 4,8 kilomètres du niveau du sol, avant d'atteindre le point où la Terre se courbe suffisamment pour bloquer votre vue de ce qui se trouve au sol. Ceci est basé sur une personne imaginaire mesurant 1,5 mètre (5 pieds).
"Si je mesurais 1,8 mètre, je pourrais voir plus loin", explique Singman. Plus vous montez en altitude, plus vous pouvez voir au loin. Une personne regardant depuis la plate-forme d'observation de Burj Khalifa, un gratte-ciel de 2 716,5 pieds (828 mètres) à Dubaï qui est le plus haut bâtiment du monde, aurait une vue jusqu'à 60 miles (96,5 kilomètres), selon un article du New York Times de 2010. .
Et notre acuité visuelle s’étend même au-delà de l’horizon. Si la courbure de la Terre n'existait pas et que la Terre était une surface plane, nous aurions un angle visuel ininterrompu depuis nos yeux jusqu'à l'objet visible le plus éloigné.
L'atmosphère joue également un rôle majeur dans la manière dont vous pouvez éloigner les objets, selon le Dr Timothy McCulley, professeur et directeur du département d'ophtalmologie et de sciences visuelles de la McGovern Medical School de l'UTHealth Houston.
Théoriquement, dans le vide, il n'y a pas de limite à la distance que vos yeux peuvent voir puisque les rayons lumineux peuvent parcourir une distance infinie, explique McCulley. Mais à la surface de la Terre, « vous voyez à travers l’atmosphère, et la matière jaune présente dans l’air diffuse la lumière », dit-il. "Donc, selon le milieu traversé par la lumière, ces ondes électromagnétiques atteindront ou non vos yeux."
Un problème similaire se produit un jour ou une nuit brumeux. "La lumière ne passe tout simplement pas", explique McCulley. C'est pourquoi nous pouvons voir la flamme de la bougie vaciller lorsque le ciel nocturne est sombre, mais pas lorsque le ciel est nuageux.
Même si nous pouvons voir un objet lumineux au loin, l'œil humain a ses limites, notamment en ce qui concerne l'acuité visuelle, le terme scientifique et médical désignant l'acuité de la vision.
Les cellules coniques – photorécepteurs sensibles aux longueurs d’onde de la lumière rouge, verte et bleue – sont concentrées dans la macula, une zone située au milieu de la rétine. Notre vision la plus nette se trouve au centre de la macula, dans un endroit appelé la fovéa, qui peut se concentrer sur une petite partie du monde devant vous.
"Vous pensez peut-être que vous disposez d'un champ visuel très large, mais la réalité est que votre zone de vision la plus claire n'est en réalité que de quelques degrés. Vous ne voyez pas clairement le monde entier", explique Singman. "Si vous prenez une grande lettre E, grosse comme votre main, et que vous l'écartez d'environ 15 à 20 degrés sur le côté, vous ne pourrez pas dire de quelle lettre il s'agit. La clarté de votre vision diminue assez rapidement, une fois vous sortez du centre."
C'est la raison pour laquelle la dégénérescence maculaire, une maladie oculaire dans laquelle la macula est endommagée au point de perdre la vision centrale, peut constituer un problème si grave pour les personnes qui en sont atteintes. (Le risque augmente avec l'âge, selon le National Eye Institute.)
"Il ne faut pas oublier que le cerveau joue un rôle très important dans ce processus", explique Singman. Cela est évident chez les personnes qui souffrent d'une sorte de lésion cérébrale qui interfère avec leur vision, même s'il n'y a rien de mal avec leurs yeux.
"Il existe des types de lésions cérébrales où vous ne pouvez pas voir quelque chose bouger, ou où vous ne pouvez pas reconnaître les visages - vous regardez et choisissez un œil, un nez ou une bouche, au lieu du visage tout entier", explique Singman.
Le cerveau, en effet, peut exécuter des astuces pour compenser les défauts des yeux. Singman se souvient du cas d'un patient qui, après une opération à l'œil, a soudainement découvert que lorsqu'il couvrait cet œil, il ne pouvait pas voir de l'autre œil, soi-disant bon.
Lorsqu'un médecin a examiné le patient, on a découvert qu'il souffrait d'une cataracte, une opacification naturelle du cristallin de cet œil, mais qu'il ne l'avait apparemment jamais remarqué en raison de la capacité de son cerveau à filtrer le flou. "C'est une astuce classique :le cerveau peut arrêter les choses", explique Singman.
Maintenant, c'est intéressantQuelle est la distance la plus éloignée que l'œil humain puisse voir s'il n'est pas obstrué ? Levez les yeux – vers l’espace bien sûr. Dans un ciel nocturne sombre et sans pollution lumineuse, vous devriez pouvoir voir la galaxie d'Andromède, située à 2,5 millions d'années-lumière. Cela équivaut à 15 quintillions de miles ou 24 quintillions de kilomètres.
