Accommodation

La capacité de l'œil à former sur la rétine une image nette d'objets plus ou moins rapprochés, par rapport à des objets à l'infini, se mesure par l'inverse de la distance entre le cristallin et le plan de vision nette, et s'exprime en dioptries (δ). La vergence de l'œil est par exemple de 1 dioptrie quand il se focalise sur une distance d'1 mètre, elle est de 2 δ à une distance de 50 cm, et de 0 δ quand il se focalise à l'infini.

Dans l'absolu, la vergence du cristallin en tant que lentille convexe est évidemment beaucoup plus forte, puisque l'œil humain a un diamètre de l'ordre de 2.5 cm, distance à laquelle se focalisent les images extérieures : considérée comme une lentille optique, la vergence absolue du cristallin serait donc de l'ordre de 21δ. Cependant, cette vergence absolue n'a pas d'intérêt pour l'opticien, pour lequel n'est intéressant que ce qui est placé devant l'œil, que ce soit l'objet à regarder (à une certaine distance) ou la puissance du verre correcteur (exprimée en dioptries). Dans tous les calculs d'optique, ce sont les différences de vergences qui sont importantes, la référence (de vergence nulle) étant en réalité arbitraire. De ce fait, pour simplifier les calculs, on fait en pratique abstraction de ce qui est placé derrière le cristallin, et les vergences sont exprimées par rapport à une focalisation à l'infini : comme si l'objet de référence (pour une vergence zéro) était à l'infini, ou comme si le plan focal de la rétine était repoussé à l'infini négatif.

L'œil doit adapter sa vergence (ou puissance optique) à sa distance de vision : pour obtenir une vision nette, sa vergence doit augmenter quand il passe d'une vision de loin à une vision de près : c'est l'accommodation. Cette capacité d’accommodation de l'œil est en pratique limitée. La plus petite distance pour laquelle la vision reste nette est appelé punctum proximum (PP) ; et la plus grande distance pour laquelle la vision est nette est le punctum remotum (PR).

Dans des conditions de fort éclairage, l'iris se contracte et l'effet de diaphragme correspondant augmente la profondeur de champ pour une vergence donnée. Le champ de netteté est alors un peu plus grand que l'intervalle PP-PR, et se rétrécit dans des conditions de semi-obscurité où l'iris se dilate.

La capacité d’accommodation de l'œil, c'est-à-dire sa capacité à faire varier sa vergence, se mesure également en dioptries : c'est la différence de vergence entre punctum proximum et punctum remotum. Par exemple, un enfant peut passer d'une vision lointaine (accommodation à l'infini, 0 δ) à une vision extrêmement rapprochée (7 cm, soit 14 δ) en 350 ms (un tiers de seconde), ce qui correspond à une capacité d’accommodation de quatorze dioptries.

Les besoins en verre correcteurs se mesurent également en dioptries, la vergence du verre s'additionnant à celle de l'œil : un myope dont le PR est par exemple situé à 50 cm (2δ) devra compenser la vergence trop forte de son œil par des verres divergents de -2δ ; inversement un hypermétrope, dont l'œil a une vergence trop faible, devra la compenser par des verres convergents.

Le test du besoin de correction se fonde généralement sur un test d'acuité visuelle (tableau « ZU » de l'échelle Monoyer) réalisé en portant des verres plus ou moins puissants. Cette approche est très critiquable, l'acuité visuelle étant a priori indépendante de la capacité d’accommodation : cette approche conduit à sous-corriger les patients dotés d'une meilleure acuité visuelle, les réduisant à une vision détériorée par rapport à leur capacité.

L'amplitude de la capacité d’accommodation diminue avec l'âge. À l'approche de la cinquantaine, la capacité d’accommodation a décliné à moins de deux dioptries, au point que le punctum proximum se situe au-delà de la distance de lecture normale : l'individu devient presbyte.

La presbytie s'explique physiologiquement par une perte de souplesse du cristallin; les rayons lumineux ne convergent plus sur la rétine mais après, l'image d'un point n'est plus un point mais une tache (c'est flou) :, la vision de près devient difficile, puis impossible quand l'âge augmente.

Une fois que la presbytie devient manifeste, les personnes qui voient à l'infini sans correction (ou avec correction pour les hypermétropes) doivent employer des verres de lecture pour voir de près : si le PR est à l'infini (0δ) et que la capacité d’accommodation n'est plus que de 2δ, le PP est situé à 50 cm, ce qui est à peu près la longueur du bras. Familièrement, les personnes de cet âge trouvent que « les bras deviennent trop courts ». De leur côté, les myopes devront enlever leurs lunettes pour pouvoir lire commodément.

L’accommodation continuera à diminuer avec l'âge, jusqu'à devenir pratiquement nulle vers 70 ans. On a proposé de la calculer à partir d'observations statistiques :

Accommodation ${\displaystyle =15-(Age/4)}$ (dioptries)

mais cette formule est une moyenne, car la possibilité d'accommodation est très variable d'une personne à l'autre.

Exemple numérique

Avec des lunettes "loupe" de une dioptrie (1 δ), la zone où un senior déclare lire confortablement et avec une vision nette est mesurée entre 66 cm (soit 1.5 δ) et 40 cm (soit 2.5 δ). Il a donc une capacité d’accommodation de une dioptrie, ce qui est dans la norme pour une personne âgée de 55 ans. S'il retire ses lunettes (-1 δ) sa zone de vision nette s'étendra donc entre 0.5δ (2m) et 1.5δ (66 cm) : il lui faut donc des verres correcteurs de -0.5δ pour avoir une vision nette à l'infini. S'il doit se pencher sur des travaux de précision en les rapprochant à 25 cm (4δ), il devra chausser des "loupes" de trois dioptries pour retrouver une vision nette à cette distance.

Il s'agit de l'accommodation mise en jeu pour voir net sans effort, celle-ci s'estime :

• Si l'âge < 40 ans : 2/3*(A max)
• Si l'âge > 40 ans : 1/2*(Amax)

Passage de la vision lointaine à la vision proche :

• le muscle de Müller se contracte ;
• le muscle de Brücke se relâche en agissant sur la zonule de Zinn qui se détend: le cristallin se bombe grâce à son élasticité.

Passage de la vision proche à la vision lointaine :

• le muscle de Müller se dilate ;
• le muscle de Brücke se contracte, tire sur la zonule de Zinn et provoque l'aplatissement du cristallin.

Le repos accommodatif est l'état passif de l'accommodation de l'œil, en absence de stimulation, c’est-à-dire quand le sujet est plongé dans l'obscurité, ou lorsqu'il fixe un espace lumineux vide. (= repos physiologique de l'accommodation).

C'est en fait une position d'équilibre entre les deux muscles du corps ciliaire, une position d'attente, correspondant à leur tonus naturel. Ce « tonus accommodatif » a été chiffré à une valeur moyenne de 0.75 dioptries.

Certains facteurs contribuent à stimuler ou à inhiber l'accommodation de l'œil.

• la couleur : rouge-vert
• difficulté du texte : taille + complication
• l'amétropie du sujet : un myope non corrigé accommode moins qu'un emmétrope ; un hypermétrope non corrigé accommode plus qu'un emmétrope.
• la vision binoculaire du sujet.

• Corps ciliaire
• Effet Mandelbaum
• Ernst Wilhelm von Brücke
• Œil humain