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Dans le phénomène couleur il y a 3
partenaires la lumière, lobjet et loeil
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Lœil, organe de la perception lumineuse
La lumière forme une image sur la rétine et
stimule le système nerveux optique
3
(No Transcript)
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La rétine
épithélium pigmentaire
membrane qui tapisse le fond de lœil 250 mm
reçoit la lumière et transmet linformation au
cerveau
photorécepteurs
couche granuleuse
3 couches épithélium pigmentaire couche
granuleuse cellules ganglionnaires
cellules ganglionnaires
corps vitré
lumière
Les cellules photoréceptrices ne recoivent quune
lumière indirecte, rétrodiffusée par
lépithélium pigmentaire
5
signal
Épithélium pigmentaire photo-réceptrices (cônes
et bâtonnets)
Couche granuleuse cellules bipolaires
Cellules ganglionnaires le prolongement forme le
nerf optique
lumière
6
Cellules réceptrices cônes et bâtonnets
7
Cônes et bâtonnets
Bâtonnets sensibles aux basses
luminances mauvais pouvoir séparateur
(3/10ièmes) vision nocturne
Cônes sensibles aux fortes luminances (100 fois
moins sensible que les bâtonnets) bon pouvoir
séparateur (10/10ièmes) vision diurne - couleur
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Macula (tâche jaune) centre de la vision
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Bâtonnets répartis sur lensemble de la
rétine (120 millions)
Cônes localisés autour de la  fovéa  ( 6
millions)
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Vision trichromatique
3 types de cônes sensibles à 3 couleurs
différentes
1
40
20
Sensibilité de lœil maximum 560 nm
1 cône bleu - 20 cônes verts - 40 cônes rouges
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déficience cônes M - vert
déficience cônes L - rouge
déficience cônes S - bleu
vision normale
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homme 3 Les cônes animaux 2
oiseaux 5
hibou
singe
homme
13
Cellules photoréceptrices
14
cône
bâtonnet
membrane
pigments
pigments
membrane
15
Les cellules photo-réceptrices sont situés dans
le segment externe formés de disques empilés
contenant la rhodopsine
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Rhodopsine opsine chromophore 11-cis-rétinal
Récepteurs photoniques
opsine
rétinal
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protéine qui transforme lénergie lumineuse en
signal électrique
La rhodopsine
Vertébrés vision
Bactéries production dénergie
bactériorhodopsine
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Rhodopsine récepteur visuel des bâtonnets
Opsine chaîne de 348 acides aminés formant 7
hélices a trans- membranaires
Protéine trans-membranaire
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Récepteurs photoniques
Bâtonnets rhodopsine
opsine
rétinal
Rhodopsine opsine chromophore 11-cis-rétinal
20
Le chromophore est le rétinal
Aldéhyde de la vitamine A
lié par une base de Schiff à un groupement
lysine de lopsine
H
opsine
cis-rétinal
rhodopsine
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Lactivation de la rhodopsine est due à la photo
isomérisation du rétinal
forme repliée
rotation de 180 entre les carbones C11 et C12
temps de commutation picoseconde (10-12 s)
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La vision
Comment le signal optique se transmet au cerveau ?
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La photoisomérisation entraîne un écartement
des 7 chaînes a
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Transmission du signal ( 10-9 s)
25
Le signal optique reçu par le récepteur (Rh) est
transmis aux protéines G intracellulaires (T)
qui activent les effecteurs
PDE phosphodiestérase
GMPc guanosine monophosphate cyclique
GTP guanosine triphosphate
GDP guanosine diphosphate
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Réactions de phosphorylation - déphosphorylation
GTP guanosine monophosphate
GMPc guanosine monophosphate cyclique
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Signal photonique
Photo-isomérisation
Modification de la concentration en GMPc dans
le segment externe
Fermeture des canaux ioniques
Signal électrique
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Transformation du signal photonique en signal
électrique
à lobscurité
à la lumière
GMPc
rhodopsine inactive
photo-isomérisation du rétinal
hydrolyse du GMPc fermeture des canaux
ioniques -80 mV
canaux ioniques ouverts (GMPc) -40 mV
blocage des cations hyperpolarisation
passage des cations dépolarisation
fermeture des canaux ioniques Na potentiel
récepteur
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Transmission du signal au nerf optique
photorécepteurs
synapse
cellules horizontales
cellules bipolaires
cellules amacrines
cellules ganglionaires
nerf optique
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Transmission du signal à travers les synapses
1. Stockage du glutamate
2. Potentiel récepteur
3. Fusion des vésicules
4. Libération du glutamate
5. Fixation du glutamate sur les récepteurs
6. Nouveau potentiel récepteur
Glutamate neurotransmetteur couplé aux canaux Na
7. Inactivation enzymatique du glutamate
8. Recapture du glutamate
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Les mécanismes de la vision
1. Photoréception photo isomérisation du
rétinal 2. Transduction signal chimique - signal
électrique 3. Message nerveux via les synapses
(glutamate)
1 photon active 1 molécule de rétinal plusieurs
centaines de molécules de transducine 1 molécule
de GMPc ferme 106 canaux Na
Amplification du signal
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Dans le phénomène couleur il y a 3
partenaires la lumière, lobjet et loeil
Source lumineuse
cerveau
oeil
lumière
objet
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Couleur lumière matière
pour quun objet soit coloré, il faut quil soit
éclairé mais là où il ny a pas de matière, il
ny a pas de couleur
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En lumière blanche, la tomate paraît rouge car sa
peau absorbe toutes les autres couleurs et ne
réfléchit que le rouge
éclairage magenta (rouge bleu)
éclairage jaune (rouge vert)
tomate rouge queue noire
tomate rouge queue verte
Éclairage bleu
Éclairage vert
tomate noire queue verte
tomate noire queue noire
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Métamérisme
Deux objets qui ont la même couleur à la lumière
naturelle peuvent avoir de couleurs différentes
en lumière artificielle
La composition des lumières incidente est
différente
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La lumière, onde ou corpuscule ?
La longue histoire de la lumière
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Nature de la lumière
Isaac Newton - 1666 Introduit la notion de
corpuscules de lumière  la lumière est composée
de petites particules  photons
Christian Huygens - 1678
Onde remplissant léther Les lois de loptique
géométrique peuvent être démontrée en
considérant que le verre ralentit la progression
de londe
Huygens
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Nature de la lumière
Thomas Young (1773 - 1829) Met en évidence la
nature ondulatoire de la lumière via les
phénomènes dinterférence franges dYoung 
James Maxwell (1831 - 1879) rayonnement
électromagnétique
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Max Planck
Albert Einstein
Effet photoélectrique
Rayonnement du corps noir
E hn
Dualité onde-corpuscule
40
Lumière rayonnement électromagnétique
Onde
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Le spectre électromagnétique
l m cm-mm m
0,8-0,4m 102Å Å
10-2Å EeV 10-7 10-3
0,1 1 10
103 104
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La lumière visible
Lœil humain nest sensible quà un tout petit
domaine allant de 0,4 à 0,8 m
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Production de lumière
Source chaude
Spectre Continu
corps noir
ampoule halogène
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Rayonnement du corps noir
température de couleur
6.500 K
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Production de lumière
Source froide
Spectre de raies
Lampes à décharge dans un gaz
lampe à vapeurs de mercure (UV)
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Production de lumière
Spectre combiné
Sources mixtes
Tubes au néon décharge fluorescence
tube fluorescent type warm white
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Importance de lilluminant dans la définition de
la couleur
Lumière blanche
Sodium basse pression
Mercure haute pression
Sodium haute pression
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Interaction rayonnement - matière
Source lumineuse
cerveau
oeil
lumière
matière
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Chocs élastiques DE 0
Modification de la vitesse v lt c
indice optique optique géométrique dispersion de
la lumière
opalescence
Modification de la direction
diffusion incohérente diffusion cohérente
iridescence
50
Chocs inélastiques DE ? 0
1. Absorption
Règle de Bohr hn DE
pigments
vitrail
peinture
réflexion
transmission
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Chocs inélastiques DE ? 0
2. émission spontanée
Règle de Bohr hn DE
luminescence
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Chocs inélastiques DE ? 0
3. émission stimulée
Règle de Bohr hn DE
laser
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Les chocs élastiques DE 0
Couleurs physiques