La perception visuelle qui n'est possible pour l'être humain que grâce à la lumière, a été très bien étudiée. Elle nous permet de comprendre comment le corps physique transforme la lumière et ses composantes que sont les couleurs en signaux électriques, seuls signaux que le cerveau est capable de traiter.
Notons que pour les chauves souris et les dauphins, l'espace est repéré par les sons grâce au sonar.
L'oeil permet de voir. Mais qu'est-ce que voir?
Tous les objets qui nous entourent sont éclairés par de la lumière. Intense le jour, faible ou très faible la nuit, mais le principe est le même.
Chaque objet absorbe une partie de la lumière et en réfléchit une autre. Cette lumière réfléchie est captée par l'oeil dont la fonction est de transformer cette lumière en un signal électrique.
Chaque rayon lumineux traverse la cornée, est focalisé par le cristallin, sorte de loupe, pour arriver juste au niveau de la rétine. Le photo récepteur se situe au niveau de la rétine. C'est un tissu biologique constitué de plusieurs couches de cellules :
Le nerf optique transfère les informations sous forme de signaux électriques vers le cerveau. Celui-ci les « traite » dans différents carrefours en les modifiant par d'autres circuits nerveux venant des autres parties du corps avant de les envoyer vers la partie du cortex responsable de l'intégration globale, l'aire de la vision.
C'est pour permettre la gestion de toutes les informations de la même façon que le cerveau ne travaille qu'avec des signaux électriques.
Ainsi, les informations qui viennent de l'œil sont de la même nature que celles qui viennent de l'oreille, du nez, de la peau, de la langue, du nez, des organes internes et de la pensée.
C'est le rôle des différents organes des sens de transformer un signal, lumière, son, sensation tactile, goût, odeur, en un signal électrique.
C'est ce que fait l'œil pour la lumière, de la même façon qu'un appareil photographique.
C'est ce que fait l'oreille pour les sons, de la même façon qu'un enregistreur de musique.
L'évolution des appareils photographiques montre qu'il y a différentes possibilités de transformer la lumière en image : les anciens appareils utilisaient les propriétés chimiques de la lumière en impressionnant une plaque photographique, puis un support plastique, puis du papier. Cela demandait plusieurs opérations pour révéler les images en les passant dans plusieurs bains contenant divers produits chimiques : révélateur, rinceur, fixateur.
Aujourd'hui, la lumière est directement transformée en signaux électriques qui numérisent les images. Celles-ci sont traitées directement grâce à l'informatique.
L'oeil s'est construit, s'est complexifié au cours de l'évolution, pour devenir de plus en plus performant. Il l'est devenu en permettant la vision en noir et blanc, la vision nocturne, mais aussi la vision en couleurs.
Il a développé ainsi deux sortes de cellules : des bâtonnets pour la vision en noir et blanc et des cônes pour la vision en couleurs.
Ces cônes se sont eux-mêmes divisés en se spécialisant, certains pour « voir » les rouges, d'autres les verts et d'autres les bleus. Chaque catégorie a la propriété de filtrer dans toutes les fréquences en les séparant en trois, en fonction de leur longueur d'ondes. Les plus grandes sont perçues par les cônes spécialisés en rouge, les moyennes par les verts et les courtes par les bleus.
Les bandes passantes des cônes ne sont pas définies de façons rigoureuses. Il y a des chevauchements entre les rouges et les verts et entre les verts et les bleus. Si bien que les cônes spécialisés dans les verts reçoivent plus d'informations que les autres: la vision des couleurs est plus nette, plus précise dans les couleurs vertes.