Vision nocturne
Pendant des millénaires, l’œil fut le seul "instrument" utilisé pour l’observation astronomique. Il est à ce titre bien plus performant qu’on ne pourrait l’imaginer, moyennant de prendre quelques précautions. Ci-dessous à gauche, une vue microscopique d’un fragment de rétine de l’œil humain, sur laquelle sont disposés les photorécepteurs (capteurs de lumière) nommés cônes et bâtonnets. Une description sommaire des fonctions de ces deux types de capteurs permet de mieux comprendre comment exploiter les ressources de notre vision lors des séances d’observation nocturne.
Les cônes (flèche rouge) sont peu nombreux (6,5 millions), ils comprennent trois photo-pigments différents, permettant la vision des couleurs: 64% de rouges, 32% de verts et seulement 2% de bleus. Ils assurent également la vision haute résolution grâce à leur densité plus importante dans la fovéa, qui est le prolongement de l'axe optique de l'œil (en vert sur le schéma de l’œil ci-dessous). Moins sensibles à la lumière que les bâtonnets, les cônes fonctionnent essentiellement pour assurer la vision diurne, appelée également vision photopique. Ils peuvent s’adapter très rapidement aux variations d’intensité lumineuse.
Les bâtonnets (flèche bleue), sont très nombreux (environ 120 millions), plus sensibles à la lumière que les cônes, ils assurent la vision scotopique (du grec skotos: obscurité). Leur adaptation aux changements de conditions est beaucoup plus lente. Le maximum de sensibilité est atteint, chez l‘homme, après environ 45 mn de séjour dans l'obscurité. Les bâtonnets ne disposent que d’un seul type de pigment, réagissant aux longueurs d’onde visibles, ils ne perçoivent donc pas la couleur, leur perception est dite panchromatique.
On notera que les bâtonnets ne sont sensibles qu’à la luminance (intensité lumineuse) de toutes les longueurs d’onde du spectre visible sans les distinguer individuellement alors que les cônes sont sélectivement sensible à la chrominance (longueur de l’onde) dissociant les 3 groupes de longueur d’onde. Le diagramme ci-contre indique la proportion dans laquelle notre rétine et sensible (le L étant la sensibilité à la luminance de nos bâtonnets).
Le schéma ci-contre illustre la répartition des photorécepteurs sur la rétine d’un œil humain. On constate que le maximum de sensibilité ne se situe pas dans l'axe optique, constitué uniquement de cônes, mais à quelques degrés de celui-ci, sur les zones représentées en pointillés verts.
Cette répartition explique la vision dite périphérique, bien connue des observateurs, qui consiste à décaler très légèrement le regard de l’objet observé afin de mieux le percevoir. La zone aveugle correspond au rattachement du nerf optique sur la rétine identifiée en rouge sur le schéma (ci-dessous).
En résumé, pour aborder l’observation avec un maximum d’efficacité, il convient de laisser l’œil dans l’obscurité au moins ½ heure à ¾ d’heure, en évitant toute lumière parasite, comme celle provenant de phares d’automobile ou lampes de poche, d’arriver à l’œil, car la réacclimatation des bâtonnets à l’obscurité nécessiterait de recommencer un cycle complet d’adaptation à la vision nocturne. En revanche, les observateurs qui ont besoin de lire une carte dans le noir peuvent utiliser une lampe émettant de la lumière rouge. Les bâtonnets ne sont pas sensibles à cette couleur qui n’affecte donc pas leur capacité de vision nocturne.