Infrarouge invisible : un vert net, selon des tests de laboratoire

Regardez une lettre E verte : l'œil ne la voit nette que tant que le cristallin fait son travail. Dans une étude publiée dans Optics Letters, des chercheurs du Centre international de recherche translationnelle sur l'œil (ICTER), rattaché à l'Institut de chimie physique de l'Académie polonaise des sciences, ont montré qu'un E vert dessiné avec de la lumière infrarouge invisible conserve bien mieux ses contours lorsque l'œil n'est pas parfaitement focalisé dessus.

Un œil sain modifie la forme de son cristallin pour s'adapter à la distance de ce qu'il regarde, un processus appelé accommodation. Les casques de visualisation tels que les casques VR et AR peuvent rompre ce lien : un objet virtuel peut apparaître à une distance donnée, alors que l'optique impose à l'œil de faire le point sur une autre. L'œil doit alors lutter contre l'écran, et l'image se brouille.

L'équipe de l'ICTER travaille sur la vision à deux photons. Les impulsions proche infrarouge passent normalement inaperçues, mais lorsque deux photons sont absorbés presque au même instant, leur énergie combinée correspond à peu près à celle d'un photon unique de longueur d'onde moitié. La lumière infrarouge d'environ 1 040 nm produit donc une sensation proche du vert à 520 nm. Le stimulus était dessiné par un laser à balayage qui parcourait la rétine assez vite pour former une lettre haute de 12,5 minutes d'arc, rafraîchie 50 fois par seconde. Les 12 participants, huit hommes et quatre femmes âgés de 25 à 47 ans, avaient tous une bonne vision, et leur œil directeur a été testé seul. Les chercheurs ont égalisé la luminosité perçue des deux lettres pour chaque personne, puis ont ajouté une défocalisation négative par paliers de 0,5 dioptrie, unité de puissance optique, jusqu'à l'apparition d'un flou léger mais persistant.

Pour le groupe sans presbytie, la lettre infrarouge a conservé sa netteté jusqu'à 6,6 ± 0,7 dioptries de défocalisation, contre 4,3 ± 0,7 dioptries pour la lumière visible. Les seuils étaient plus bas chez les participants presbytes, cette perte de la vision de près liée à l'âge, à 2,7 ± 0,4 contre 1,9 ± 0,3 dioptrie, mais l'avantage subsistait. Dans les deux groupes, la plage sur laquelle l'image infrarouge restait nette était plus de 1,4 fois plus large. L'effet a été observé chez les 12 participants, même si son ampleur variait.

Pour les utilisateurs de casques VR et AR, la lecture pratique est une marge plus grande avant que l'image ne paraisse molle lorsque l'œil et l'écran ne concordent pas. Rien dans l'étude, toutefois, ne fixe de date pour un tel écran, et l'équipe ne donne aucun calendrier. Les mesures proviennent d'un petit groupe d'adultes sains, en laboratoire, et décrivent une perception plutôt qu'un produit. Ce que les travaux établissent, c'est qu'une image fondée sur la vision à deux photons tolère des erreurs de mise au point qui brouillent l'image conventionnelle.