Mon idée serait de déformer l’image affichée sur mon écran d’ordinateur (imaginons que c’est une photo de mongolfière) de façon à ce qu’elle soit projectée nettement sur ma rétine.

Notre réponse :

Votre question peut être généralisée de la sorte: pourrais t’on concevoir un système qui agit sur les images en « pré compensant » pour le flou induit par une erreur réfractive quelconque (myopie, presbytie, hypermétropie, etc.) de manière à ce que ce « flou » deviennent, sous l’effet de l’erreur de défocus (erreur de mise au point), net sur la rétine? Autrement dit, peut on concevoir un système qui flouterait une image de manière à ce que ce flou ajouté au « flou » rétinien (en l’absence de correction) produise une image nette?

A priori, ceci est impossible, du moins en routine, pour au moins deux raisons; l’une est optique, et tient à la différence entre ce qu’est une « image » et ce qu’est un faisceau de lumière se propageant (qui n’a pas forcément vocation à former une image). L’autre est liée à ce qu’est la vision humaine: une production cérébrale, qui module grandement l’image reçue par la rétine, et qui fait que même si la raison optique n’existait pas, il faudrait beaucoup d' »ajustements pour arriver à produire une image nette par compensation, et il n’existerait probablement pas une solution universelle.

Les objets que nous voyons émettent ou réfléchissent la lumière, qui est composée de photons, et que l’on peut également représenter comme une onde électromagnétique. Sans rentrer dans le détail des formules qui décrivent la propagation de la lumière, celle-ci, en tant qu’onde, possède une « phase », une « intensité », etc. La lumière n’est « vue » (formation d’une image) que part le biais d’une réaction photochimique, qui suppose une interaction lumière matière (photons/électrons). Cette interaction »détruit » une partie de l’information reçue. D’un point de vue corpusculaire, le photon est « capté », son énergie produisant une modification de certaines molécules au niveau des photorécepteurs rétiniens, suivie d’une dépolarisation et d’un courant axonal etc etc.  D’un point de vue ondulatoire, l’onde est « modulée », l’information sur sa phase disparait en partie. Pour mesurer la phase d’une onde, il faut passer par cette étape d’interaction, car on ne peut pas mesurer la propagation de l’onde lumineuse sans interagir avec (ex: capteur CCD d’un aberromètre Schack Hartman). On rejoint un peu une donnée fondamentale de la physique quantique, à savoir que toute mesure est le fruit d’une interaction entre le détecteur et l’objet de la mesure, et que le premier « influence » (détruit dans le cas de la captation de lumière) le second.

D’un point de vue plus mathématique, on peut calculer la distribution de la lumière reçue dans un plan « image » (ex: celui de la rétine, ou de capteur)  à partir d’équations qui dans certaines conditions correspondent à une transformée de Fourier de la phase de l’onde…. mise au carré ( cf le calcul de la fonction d’étalement du point ou PSF d’intensité). De ce fait, quand on observe un étalement d’intensité lumineuse, on ne peut pas s’affranchir d’une certaine incertitude sur le problème optique ayant généré cet étalement (la mise au carré produit un résultat identique au signe près…). A titre d’exemple pratique, en inspectant une image floutée (d’un objet plat), on ne peut pas savoir si le flou est du à un défocus positif (correpondant à une myopie pour l’oeil) ou négatif (hypermétropie). Si vous cherchez plus d’information sur ce sujet, vous trouverez des informations relatives à la convolution des images sur internet, qui permet de simuler l’image perçue par un instrument, à condition de connaître l’effet produit sur la phase des ondes lumineuses.

Ceci ne signifie pas pour autant que l’on ne peut pas débarrasser une image d’une partie de son flou, et c’est ce que font par exemple les astronomes sur certaines images ( travail de déconvolution).

On pourrait ainsi imaginer de produire une fonction qui convoluerait l’image à afficher de manière à ce que « re »convoluée par le système optique de l’œil, sa netteté augmente; votre idée n’est malheureusement pas si nouvelle que ça :  ceci a déjà été tenté (j’en ai été le témoin pour la correction de la presbytie, par exemple sur les écran de smartphones). Mais jusqu’à présent, les résultats semblent décevants, en raison des explications suscitées, et aussi parce que la vision humaine diffère notablement de la vision « instrumentale »…

J’espère que cette réponse pourra un peu « éclairer » votre lanterne !