Oeil composé d’insecte vs oeil humain

Si vous avez traqué des parasites à six pattes et que vous avez été frustré par la difficulté de sauter dessus, voici pourquoi : vous ne pouvez pas vous faufiler sur les insectes. Quelle que soit la direction d’où vous venez, ils peuvent vous voir et prendre des mesures d’évitement. Leurs yeux convexes bombés, chacun contenant des milliers de mini-yeux, donnent aux insectes une vision enveloppante. À ce titre, la vision humaine ne peut pas rivaliser, mais nos yeux offrent une image beaucoup plus profonde et plus détaillée de notre environnement. Aujourd’hui, certains chercheurs s’efforcent de faire progresser la technologie visuelle artificielle en combinant le meilleur des deux façons de voir.

À propos de la vision

Dans un essai sur les différences entre la vision humaine et animale, Jonathan T. Erichsen et J. Margaret Woodhouse de la Cardiff School of Optometry mettent en garde : « Nous ne devons jamais commettre l’erreur de penser que nous seuls voyons le monde tel qu’il est réellement. La capacité de vision est commune à presque toutes les créatures vivantes et malgré les adaptations aux différentes circonstances, la vue aide les animaux – et les gens – à reconnaître les nécessités de la vie : nourriture, danger, compagnons et abri. Dans son livre de 2004 « In the Blink of an Eye », le zoologiste d’Oxford Andrew Parker affirme que l’évolution des yeux complexes, qu’il décrit comme « l’événement le plus dramatique de l’histoire de la vie », a accéléré l’évolution des espèces plus que Il y a 540 millions d’années.

Yeux humains

Lorsque nous concentrons nos yeux sur quelque chose et que nous le « voyons », le processus semble instantané mais est en fait le résultat d’une série complexe d’actions. Comme l’explique le Macalester College, lorsque la lumière pénètre dans nos yeux, la cornée la projette sur la rétine à l’arrière du globe oculaire. Une fois le motif analysé par des cellules connectées au cerveau, le lobe occipital traduit cette information en images que notre esprit conscient peut interpréter. Nos yeux tournés vers l’avant excellent dans la perception de la profondeur et le discernement des détails, mais ne sont sensibles qu’à une plage étroite de longueurs d’onde, ne fonctionnent pas bien dans des conditions de faible luminosité et sont inutiles pour détecter les prédateurs s’approchant par derrière.

Yeux d’insectes

Contrairement aux yeux humains incrustés, les yeux composés des insectes « bug » vers l’extérieur, leur permettant de voir dans toutes les directions simultanément. Les yeux des insectes contiennent généralement entre 3 000 et 9 000 ommatidies, ou unités optiques, bien que les insectes volants comme les libellules puissent en avoir jusqu’à 25 000 dans chaque œil. Plus il y a d’ommatidies, meilleure est la résolution de l’image, mais contrairement aux yeux humains, les insectes ont tendance à percevoir les formes et les contours plutôt que les détails nets. Les yeux humains sont incapables de détecter les longueurs d’onde plus courtes de la lumière ultraviolette, mais de nombreux insectes, y compris les abeilles, le peuvent. Selon l’expert australien des abeilles Adrian Dyer, pour attirer les abeilles, certaines fleurs ont évolué des motifs qui ne sont visibles que pour les créatures ayant une vision de la lumière UV.

Applications pour la technologie

Après qu’Adrian Dyer a découvert que les abeilles pouvaient être entraînées à résoudre des problèmes visuels, il s’est rendu compte que la taille du cerveau n’était pas nécessairement un indicateur fiable de la capacité fonctionnelle des animaux. En 2008, il a suggéré que les cerveaux miniatures des insectes pourraient offrir des informations plus utiles sur le développement de la technologie visuelle artificielle que les cerveaux complexes des primates. En mai 2013, une validation de cette prédiction a été dévoilée par des ingénieurs optiques de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, la première caméra au monde conçue pour imiter la façon dont les insectes perçoivent le monde. Comparé aux yeux de la plupart des insectes, cet appareil photo est primitif, capable de prendre uniquement des photos en noir et blanc avec une résolution de 180 pixels. En fin de compte, cependant, ses créateurs ont l’intention de travailler jusqu’à « l’expérience complète des yeux de libellule ».

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