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Sept. 28, 2006 : Il n’y a pas si longtemps, avant les lumières électriques, les agriculteurs comptaient sur le clair de lune pour récolter les cultures d’automne. Comme tout mûrissait en même temps, il y avait trop de travail à faire pour s’arrêter au coucher du soleil. Une pleine lune brillante – une « lune de récolte » – permettait au travail de se poursuivre dans la nuit.

Le clair de lune était le bienvenu, mais comme tout fermier pourrait vous le dire, c’était une chose étrange. Comment cela ? Voyez par vous-même. La lune de la moisson 2006 se lève le 6 octobre, et si vous prêtez attention, vous pouvez remarquer quelques choses déroutantes :

1. La lumière de la lune vole la couleur de tout ce qu’elle touche. Regardez une rose. En pleine lune, la fleur est très éclairée et projette même une ombre, mais le rouge a disparu, remplacé par des nuances de gris. En fait, tout le paysage est ainsi. C’est un peu comme voir le monde à travers un vieux téléviseur noir et blanc.

Droit : La lune de la moisson de 2005. Crédit photo : Sr. Fins Eirexas de Pobra do Caramiñal, Galiza, Espagne.

Les « jardins de lune » tournent à leur avantage cette qualité du clair de lune des années 1950. Les fleurs blanches ou argentées qui fleurissent la nuit sont à la fois parfumées et vives sous la pleine lune. Les favorites comprennent les Four-O’clocks, les vignes de Moonflower, les trompettes d’ange – mais rarement les roses rouges.

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2. Si vous fixez le paysage gris assez longtemps, il devient bleu. Le meilleur endroit pour observer cet effet, appelé « blueshift » ou « décalage de Purkinje » du nom du scientifique du XIXe siècle Johannes Purkinje qui l’a décrit pour la première fois, est la campagne, loin des lumières artificielles. Lorsque vos yeux sont adaptés à l’obscurité maximale, le bleu apparaît. Les producteurs de films placent souvent un filtre bleu sur l’objectif lorsqu’ils filment des scènes de nuit pour créer une sensation plus naturelle, et les artistes ajoutent du bleu aux peintures de paysages nocturnes pour la même raison. Pourtant, si vous levez les yeux vers la pleine lune, elle n’est certainement pas bleue. (Remarque : les fines cendres des volcans ou des feux de forêt peuvent rendre les lunes bleues, mais c’est une autre histoire.)

3. Le clair de lune ne vous permet pas de lire. Ouvrez un livre sous la pleine lune. A première vue, la page semble assez lumineuse. Pourtant, lorsque vous essayez de distinguer les mots, vous n’y arrivez pas. De plus, si vous fixez trop longtemps un mot, il risque de s’effacer. Le clair de lune ne fait pas que brouiller votre vision, il crée aussi un petit angle mort. (Autre remarque : comme pour tout ce qui est humain, il y a des exceptions. Certaines personnes ont des cônes extra-sensibles ou une aide supplémentaire de bâtonnets qui leur permettent effectivement de lire au plus clair de lune.)

Tout cela est très étrange. La lumière de la lune, rappelez-vous, n’est pas plus exotique que la lumière du soleil réfléchie par la surface poussiéreuse de la lune. La seule différence est l’intensité : La lumière de la lune est environ 400 000 fois plus faible que la lumière directe du soleil.

Alors que faire de tout cela ? La réponse se trouve dans l’œil de celui qui regarde. La rétine humaine en est responsable.

La rétine est comme un appareil photo numérique organique avec deux types de pixels : les bâtonnets et les cônes. Les cônes nous permettent de voir les couleurs (les roses rouges) et les détails fins (les mots dans un livre), mais ils ne fonctionnent que sous une lumière vive. Après le coucher du soleil, les bâtonnets prennent le relais.

Les bâtonnets sont merveilleusement sensibles (1000 fois plus que les cônes) et sont responsables de notre vision nocturne. Selon certains rapports, les bâtonnets peuvent détecter aussi peu qu’un seul photon de lumière ! Seul inconvénient : les bâtonnets sont daltoniens. Les roses la nuit apparaissent donc grises.

Si les bâtonnets sont si sensibles, pourquoi ne pouvons-nous pas les utiliser pour lire au clair de lune ? Le problème est que les bâtonnets sont presque complètement absents d’une tache centrale de la rétine appelée la fovéa, que le cerveau utilise pour lire. La fovéa est densément peuplée de cônes, ce qui nous permet de lire pendant la journée. La nuit, cependant, la fovéa devient un angle mort. La vision périphérique restante n’est pas assez nette pour distinguer les lettres et les mots individuels.

Enfin, nous en arrivons au décalage horaire. Considérez ce passage d’un numéro de 2004 du Journal of Vision :

« Il convient de noter que la perception de la couleur bleue, ou de toute autre couleur d’ailleurs, dans un environnement purement lunaire est surprenante, étant donné que l’intensité lumineuse est inférieure au seuil de détection des cellules coniques. Par conséquent, si les cônes ne sont pas stimulés, comment pouvons-nous percevoir la couleur bleue ? — « Modeling Blueshift in Moonlit Scenes using Rod-Cone Interaction » par Saad M. Khan et Sumanta N. Pattanaik, Université de Central Florida.

Les auteurs de l’étude ont ensuite proposé une explication bioélectrique–que les signaux des bâtonnets peuvent se déverser dans les cônes adjacents sensibles au bleu dans des conditions d’illumination de pleine lune (voir le schéma, à droite). Cela créerait une illusion de bleu. « Malheureusement, soulignent-ils, il n’existe pas encore de preuves physiologiques directes permettant d’étayer ou d’infirmer cette hypothèse ».

Il reste donc encore quelques mystères dans le clair de lune. Cherchez-les le 6 octobre sous la lune des moissons.

Caveat Lunar : Cette histoire fait quelques généralisations sur ce que les gens peuvent voir la nuit mais, comme pour tout ce qui est humain, il y a des exceptions : Certaines personnes peuvent lire au clair de lune, d’autres n’ont aucun mal à voir les pétales rouges d’une rose au clair de lune. Ces personnes ont une « vision lunaire », boostée par une aide supplémentaire de bâtonnets ou de cônes exceptionnellement sensibles. En faites-vous partie ?

Auteur : Dr. Tony Phillips | Editeur : Dr. Tony Phillips | Crédit : Science@NASA

Plus d’informations sur l’histoire…

Plus d’informations sur le blueshift du clair de lune:

Le blueshift est parfois attribué à la réponse spectrale des bâtonnets. Bien que les bâtonnets soient nominalement daltoniens, ils ne répondent pas également à toutes les couleurs : Les bâtonnets sont plus sensibles aux photons bleu-vert et moins sensibles aux photons rouges. Vous pouvez le constater dans votre rose au clair de lune. Le jour, la fleur rouge domine les feuilles vertes. La nuit, la situation est inversée. Les feuilles vertes sont plus vives que la fleur rouge.

Peu importe la partie de la rose qui ressort le plus, cependant, l’ensemble reste gris. Cela s’explique par le fait que les bâtonnets n’ont aucun mécanisme pour séparer les couleurs. Les nuances de gris sont tout ce que nous obtenons.

Les cônes sont capables de séparer les couleurs car ils existent en trois variétés : sensibles au rouge, sensibles au vert et sensibles au bleu. Le cerveau peut trier la couleur d’un objet en notant quel type de cône il stimule le plus.

Les bâtonnets, en revanche, n’existent qu’en une seule variété : monochromatique, ce qui nous ramène au mystère du décalage bleu. Si les bâtonnets ne peuvent pas séparer les couleurs, comment le cerveau enregistre-t-il un paysage bleu plutôt que gris ? L’hypothèse de Khan et Pattanaik selon laquelle les signaux des bâtonnets « saignent » dans les cônes adjacents sensibles au bleu fournit une explication possible mais non testée.

Dates et heures : La Lune est pleine le 7 octobre à 0313 UT ou 23h13 EDT le 6 octobre : Calendrier des phases de la Lune.

Liens Internet:

L’œil et la vision nocturne — du rapport spécial de l’USAF, AL-SR-1992-0002, « Manuel de vision nocturne pour le chirurgien de vol », écrit par Robert E. Miller II, Col, USAF, (RET) et Thomas J. Tredici, Col, USAF, (RET)

Webvision — L’organisation de la rétine et du système visuel

Le décalage de Purkinje — (Wikipedia)

Rouges et cônes — (Hyperphysics)

Night Rendering — une étude du clair de lune dans l’art et l’infographie

Que voient les chiens ? — (Journal of Veterinary Medicine)

Comment fonctionne la vision — (HowStuffWorks)

La vision de l’exploration spatiale

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