L’œil humain fonctionne en envoyant de la lumière à travers une série de pièces spécialisées jusqu’au nerf optique directement au cerveau. Les parties de traitement de la lumière comprennent la cornée, la pupille, le cristallin, la rétine et enfin le nerf optique lui-même. Chaque partie de l’œil a une tâche spécifique pour aider le cerveau à recevoir des signaux qu’il peut traduire en entrées visuelles utilisables. Le mouvement de l’œil est contrôlé par une série de muscles qui servent à diriger l’œil. La taille de la pupille détermine la quantité de lumière qui pénètre dans l’œil.
La lumière pénètre d’abord dans l’œil humain à travers une couche transparente appelée cornée. La cornée n’a pas d’apport sanguin et reçoit de l’oxygène directement de l’air. Il est façonné pour commencer à réfracter les ondes lumineuses vers le reste de l’œil. Une cornée saine est légèrement plus épaisse sur les bords qu’au centre, mais si la cornée est déformée en raison d’une maladie ou d’une blessure, la lumière entrant dans l’œil est déformée.
La pupille est le prochain passage pour la lumière visible. Un réflexe appelé réponse lumineuse pupillaire modifie la taille de la pupille par réflexe en fonction de la luminosité de la lumière. Une fois que la lumière traverse la cornée et la pupille, elle traverse un matériau transparent semblable à un gel – l’humeur aqueuse – qui réfracte davantage les ondes lumineuses pour atteindre le cristallin. Le cristallin est une structure flexible qui s’ajuste en fonction de la distance ou de la taille d’une source d’entrée visuelle souhaitée. Ceci est différent de la cornée, qui est fixe dans son grossissement.
L’objectif devient plus épais pour se concentrer sur des objets à des distances plus courtes. Il s’aplatit pour se concentrer sur des objets plus éloignés ou plus petits. Les personnes qui subissent une chirurgie de la cataracte et reçoivent une lentille artificielle n’ont pas cet avantage. Une image vue à travers l’objectif est en fait à l’envers et en arrière à ce stade en raison de la nature des ondes lumineuses. Le cerveau est capable de percevoir correctement cette image à l’envers.
La lumière se propage plus loin dans l’œil humain du cristallin à la rétine à travers une autre substance claire appelée humeur vitrée. Encore plus de réfraction a lieu dans cette substance. La rétine est principalement un ensemble de nerfs, appelés photorécepteurs, capables de percevoir une certaine gamme d’ondes lumineuses du spectre électromagnétique.
Les photorécepteurs sont principalement constitués de bâtonnets et de cônes. Les bâtonnets fonctionnent dans la pénombre et peuvent percevoir le noir et le blanc. Les cônes perçoivent la couleur et fonctionnent sous une lumière plus vive. La rétine possède également des photorécepteurs qui aident l’œil à réagir à la lumière vive. Ces photorécepteurs rares sont appelés cellules ganglionnaires photosensibles.
Après traitement par la rétine, la lumière atteint le nerf optique, qui envoie ensuite l’information au cerveau. Le cerveau est capable d’interpréter ces combinaisons d’ondes lumineuses afin que la conscience humaine puisse les comprendre. Plus précisément, la rétine traduit la lumière en signaux électriques et envoie les signaux jusqu’à l’arrière du cerveau. L’œil humain sert de conduit pour le passage et la conversion de l’énergie lumineuse, mais c’est le cerveau qui voit vraiment.