L’oeil est souvent comparé à un appareil photographique mais il serait plus juste de le comparer à une camera de télévision. Cette camera possèderait une mise au point automatique, un contrôle de l’ouverture du diaphragme selon l’intensité lumineuse et une lentille auto lavable.

            - le globe oculaire est une sphère d’un diamètre de 2,5 cm, d’une masse d’environ 7 grammes et d’un volume de 6,5 cm2 placée dans une orbite sphérique. Il est maintenu par six petits muscles extra oculaires. Ce nombre six n’est pas l’effet du hasard: les six muscles sont regroupés par paires agissant en opposition de sorte que l’oeil bouge dans trois plans perpendiculaires. La rotation permet d’orienter le regard dans une infinité de directions que l’on appelle le champ visuel. Avec les deux yeux, il peut atteindre 180°. Cette extrême mobilité a une cause bien précise : seule une petite portion de notre champ visuel, celle qui se projette au centre de la rétine perçoit les détails. C’est pour amener sur cette surface les images qui nous entourent que notre oeil est mobile et bouge en permanence. Si vous regardez fixement un point noir sans le quitter des yeux, normalement le brouillard entourant le point devrait disparaître très vite. On perçoit, grâce à cette première illusion une vérité étonnante: un objet immobile sur la rétine, dont l’image se forme toujours au même endroit a tendance à disparaître, à devenir invisible! Le cerveau n arrive pas à considérer une image fixe! C est pour cela que les muscles de nos yeux sont en permanence animés de micro tremblements ou nystagmus qui ont pour effet de faire bouger une image sur la rétine et donc de permettre au cerveau d’accomplir sa tâche.

 Les deux yeux doivent aussi pouvoir suivre un objet avec une précision de quelques minutes d’arc faute de quoi nous voyons trouble. Pour avoir une idée de la gêne qu’occasionne la défaillance de ces muscles, essayer de regarder un objet en pressant avec l’index sur le bord de l’oeil. Pour obtenir une bonne précision nous mettons en jeu des réflexes synchronisés qui commandent aussi la position de la tête.

            - la cornée: la lumière entre dans l’oeil par la cornée qui est transparente. C’est une lentille protectrice fixe dépourvue de vaisseaux sanguins ( sinon notre vision serait trouble) nourrie par un fluide appelé humeur aqueuse. Sa surface est constamment recouverte de larmes alimentées par les glandes lacrymales et réparties par le battement des paupières. Elle est une lentille importante de l’oeil: les deux tiers de la focalisation de la lumière s’effectuent a l’interface air cornée. Elle assure environ 80% de la réfraction de la lumière.

            -le cristallin: avec la cornée il forme l’équivalent d un objectif. C’est une lentille biconvexe molle qui s’arrondit ou s’aplatit pour ajuster la focalisation en fonction de la distance des objets visualisés. Dans nos yeux, la mise au point pour obtenir la netteté à toute distance est assurée par la modification de la courbure du cristallin : c’est l’accommodation. Le cristallin est bombé quand nous regardons des objets proches et plats quand nous observons des objets éloignés. 

            - l’iris: c’est le diaphragme de l’oeil qui contrôle le flux lumineux. Il est percé en son centre par la pupille. La couleur de l’iris est déterminée par la présence d’un pigment, la mélanine.

            - la pupille: c est l’ouverture contrôlée par l’iris  et par laquelle passe la lumière. C’est un muscle qui fait varier son ouverture afin de modifier la quantité de lumière qui pénètre dans l’oeil pour éviter l’aveuglement en plein soleil ou capter le peu de rayons la nuit.

            - le corps vitreux occupe 8o% du volume de l’oeil, est constitué d’un liquide gélatineux permettant de maintenir la pression intraoculaire. Il donne à l’œil sa forme et sa consistance. Son rôle est maintenir la rétine en place, bien collée contre le fond du globe oculaire.

            -la sclérotique forme l’enveloppe externe de protection. Elle donne à l’oeil sa couleur blanche et sa rigidité.

            -la choroïde est une couche vasculaire de couleur noire qui tapisse le fond du globe oculaire et absorbe les rayons lumineux inutiles pour la vision.

            - la rétine: c est la structure sensible a la lumière qui tapisse le fond de l’oeil. Elle reçoit l’image déviée par l’ensemble cornée cristallin et transforme la lumière en signaux nerveux.

La rétine a la forme d’une plaque d’un quart de millimètre d’épaisseur et est formée de trois couches de cellules rétiniennes séparées par deux couches de fibres nerveuses.

La couche de cellules à l’arrière de la rétine contient les photorécepteurs qui sont de deux types, les cônes et les bâtonnets.

Les bâtonnets, beaucoup plus nombreux que les cônes ( 41 à 85 millions ),sont très sensibles aux mouvements et à la luminosité : ils  assurent notre vision crépusculaire peu précise et en noir et blanc, ils ne servent pas en plein jour. Leur pigment, la rhodopsine a un pic d’absorption dans le vert et réfléchit le bleu et le rouge.

Les cônes au nombre de 7 millions,  ne réagissent pas à une faible intensité lumineuse mais ils nous permettent de voir les détails et les couleurs. En effet il existe trois types différents de cônes selon le pigment qu ils contiennent. Les trois types de pigment des cônes présentent trois pics d’absorption à 430,530 et 560 nm: ils correspondent respectivement aux “cônes bleus”, aux “cônes verts” et aux “cônes rouges”. Les photorécepteurs de la rétine ont toutefois une sensibilité limitée: ils ne captent pas les radiations lumineuses dont les longueurs d’ondes sont supérieures à 750nm et inférieures à 380nm. On parle alors d’ultraviolets et d infrarouges.

Le nombre de cônes et de bâtonnets varie à la surface de la rétine. Dans la partie centrale appelée la macula nous n’avons que des cônes connectés individuellement à des fibres nerveuses ce qui a pour effet d’augmenter particulièrement la sensibilité visuelle et nous permet de voir avec le plus de précision. Dans cette région, sans bâtonnet, apparaît une légère dépression appelée la fovéa: elle mesure environ un demi millimètre de diamètre et est la partie la plus sensible de l’oeil. Quand nous fixons un objet, nous tournons les yeux de façon à aligner l’image sur la fovéa.

Sur la périphérie de la rétine la quantité de cônes et de bâtonnets diminue. De plus, ils sont connectés aux fibres nerveuses par groupes entiers: le message nerveux est donc moins précis et la vision moins nette.

Les cônes et les bâtonnets sont situés au fond de la rétine si bien que la lumière doit traverser deux autres couches cellulaires pour atteindre la rétine. Nous ne comprenons pas encore bien pourquoi chez les vertébrés la rétine est ainsi inversée par rapport à la direction des rayons lumineux.

La  couche la plus antérieure contient des cellules ganglionnaires qui envoient les signaux vers le cerveau. Entre les photorécepteurs et les cellules ganglionnaires à l’avant, il existe une couche de cellules intermédiaires qui contient trois types de cellules nerveuses: les cellules bipolaires,qui reçoivent les informations des photorécepteurs et les relaient vers les cellules ganglionnaires, les cellules horizontales et amacrines qui assurent un contact transversal entre les cellules. Ces différentes couches sont assez transparentes et ne perturbent pas trop le trajet de la lumière. Dans la fovéa ou la précision de notre vision est maximale les conséquences d’une perturbation minime seraient désastreuses. Le risque d’aberrations optique semble avoir été réduit au cours de l’évolution en déplaçant les couches de cellules non réceptrices sur le côté. Ainsi dans la fovéa les cônes sont directement exposés à la lumière.

            - le nerf optique est le faisceau de fibres nerveuses ou convergent les axones des cellules ganglionnaires qui relie la rétine au cerveau. Cette zone de la rétine est totalement dépourvue de récepteurs photosensibles et s’appelle la tache aveugle.

 Placer votre oeil droit au dessus du point noir et fermez votre oeil gauche. Il existe une distance de l’oeil  pour laquelle le point noir situé à côté disparaît totalement. Quand la projection du point noir se situe au niveau de la tache aveugle nous ne le percevons plus. Cette illusion n’est cependant possible qu’en vision monoculaire: en vision binoculaire elle est corrigée par ce que perçoit l’autre oeil.