Nous avons besoin du cerveau et de nerfs optiques pour voir, les yeux ne suffisent pas. En effet, il faut que le cerveau “traduise” l’information que les yeux lui envoient (par le biais des nerfs optiques); les illusions d’optiques nous permettent de nous en rendre compte.

L’iris permet de régler la quantité de lumière entrant dans l’oeil et le cristallin permet l’accommodation. Le cristallin concentre les rayons lumineux (principe de lentille convergente) qui forment une image sur la rétine. Si un objet se rapproche de l’oeil, le cristallin va se contracter, cela va changer la distance focale : c’est le phénomène d’accommodation. La rétine transforme les informations lumineuse en message nerveux (signal neurochimique) grâce à des neurones photorécepteurs, c’est un processus photo-chimique. Ces messages nerveux sont transportés par le nerf optique jusqu’au cerveau qui traduit ces messages.

Nous voyons en couleur grâce aux cônes. Ils permettent la vision d’une infinité de couleurs, même si un Homme n’en possède que trois types. Cela s’appelle la vision trichromatique. Les trois catégories de cônes sont les suivante : les cônes bleus, les cônes verts et les cônes rouges. Les cônes fonctionnent grâce à des pigments photosensible appelés iodopsine, qui sont sensibles à la lumière. La iodopsine est présente sous trois types, correspondant aux trois couleurs (vert, bleu, rouge). Chacun des trois types de cônes possède une sensibilité aux radiations différente. Les radiations sont mesurées en nanomètre (nm). Les cônes bleus sont sensibles aux radiations de 437 nm (basse longueurs d’onde), les cônes verts sont sensibles aux radiations de 533 nm (longueurs d’onde moyennes), et les cônes rouges sont sensibles aux radiations de 564 nm (grandes longueurs d’onde). Ces trois cônes sont également appelé S (short), M (medium) et L (large), en référence à leurs différentes sensibilité aux radiations.

Spectre d’absorption des cônes

Les courbes correspondent aux longueurs d’ondes des cellules photosensibles. Celles en couleur correspondent aux trois types d’iodopsines (cônes), la courbe noire est la rhodopsine (bâtonnets).

Les bâtonnets permettent une vision en noir et blanc (nuancier de gris). Le pigment photosensible présent dans les bâtonnets s’appelle la rhodopsine. Ils réagissent à de faibles intensités lumineuses, c’est pour cela que nous avons la possibilité de voir dans la pénombre; mais ils ne nous permettent pas de distinguer les couleurs ni les détails. En effet les bâtonnets sont surtout actifs la nuit et les cônes le jours. Ils sont également responsables de la vision périphérique. La vision périphérique (c’est-à-dire les bâtonnets) prend jusqu’à cent images par secondes ce qui permet une très bonne perception des mouvements.

Tous deux sont situés au fond de l’oeil, sur la rétine,  et sont des cellules photosensible ou photorécepteur. C’est-à-dire qu’ils transforment la lumière qu’ils reçoivent en signaux bio-électriques (dit aussi message nerveux électrique) qui sont ensuite transporté par le nerf optique jusqu’aux neurones. Pour terminer, le cerveau interprète les signaux afin de construire la vision. Les cônes nous permettent de voir les couleur le jour (vision diurne) ainsi qu’une vision nette ; les bâtonnets, eux, réagissent à la lumière, ils nous permettent de voir la nuit (vision scotopique). Les bâtonnets sont milles fois plus sensible à la lumière que les cônes.

Un pigment photorécepteur en moins sur un cône provoque une défaillance de ce dernier, les personnes ayant ce problème sont daltoniennes.