L’année dernière Trashy a posté une photo un peu curieuse.

Il avait pris de nombreuses photos d’orbes dans une maison très poussiéreuse  --ce qui  au passage établit un nouveau lien entre orbes et poussières. La photo montrait un orbe en plein milieu de l’œil de la personne photographiée (on ne voit qu’un œil sur la photo).

 

Pour vous éviter de chercher, je reproduis la photo.

 



 

Trashy  posait la question suivante :

 

Est-ce dû au hasard ?

 

Nous allons répondre en détail à sa question.

 

Revenons d’abord à la discussion qui a suivi. Majong, sans donner d’explication,  dit qu’il n’y a pas de hasard et attire l’attention sur la profondeur de champ, et Zénirée  évoque des lentilles de contact. Deux remarques assez intéressantes, comme nous allons le voir. Il y avait également une piste de réflexion intéressante partant de la remarque que l’image de la personne était floue et que  l’orbe était net, ce qui suggérait que l’orbe se forme ailleurs qu’au voisinage de l’œil. Mais alors comment expliquer la coïncidence orbe-œil ? Puis Trashy apporta, sans trop y croire, un nouvel élément : et si l’orbe se formait par réflexion du flash sur l’œil ?

 

Je résume. Il y deux éléments qu’il faut expliquer :

* La coïncidence ;

* Le flou de l’œil et le net de l’orbe.

 

 

Je commence par répondre à la question de Trashy : est-ce dû au hasard ?

Pour répondre à la question, il suffit de refaire la photo. Ni plus, ni moins. Je me suis donc photographié de près plusieurs fois.

Voilà un exemple de mon œil :

 

 

 

Il y a bien un orbe, plus ou moins centré sur la pupille de l’œil. Tout le monde peut refaire l’expérience. Ce n’est pas difficile. Il faut  tenir l’appareil « à l’envers » tourné vers soi et utiliser le flash. Ce n’est donc pas le hasard.  L’orbe est bien associé à l’œil. On peut donc parler de l’orbe de l’œil. Passons à la seconde question.

 

Comme l’orbe est lié à l’œil, cela suggère que la lumière est réfléchie par l’œil. Mais où exactement ? On peut penser à la cornée, au cristallin, au fond de l’œil (?). Il faut toujours privilégier les solutions  les plus simples (rasoir d’Ockham) . Retenons donc la surface que la lumière rencontre en premier, à savoir  la cornée. Il  faut savoir que la cornée est  une surface fortement courbée qui assure la majorité de convergence des rayons. Le cristallin focalise moins que la cornée. En fait son rayon de courbure l est  d’environ 7mm. Plaçons un appareil photo à une distance L=1 m de l’œil. Supposons que l’objectif ait un diamètre D  de 1,4 cm. Alors la zone de la cornée où les rayons vont se réfléchir et enter dans l’œil a un diamètre d’environ Dxl/L, soit une centaine de microns, ce qui est tout à fait ponctuel et équivalent à une poussière. La formation de l’orbe n’est donc pas surprenante.

Il reste à préciser une chose. Il est bien entendu que si l’appareil était focalisé sur l’œil, tous les rayons de la zone seraient  concentrés en un point. Pour qu’il y ait orbe, il faut une défocalisation.

 

Finalement, le paradoxe initial est résolu : il faut que l’œil apparaisse flou sur l’image pour qu’il y ait formation d’un orbe qui apparaitra net à l’endroit même de l’œil flou !!!

 

 

Il n’y a pas de mystère. Tout s’est  éclairci en termes d’optique géométrique

ici D=2R; (on raisonne sur les rayons et non sur les diamètres).
Conclusion, j'ai oublié de diviser par 2!
dans mon exemple le diamètre la zone de est 50 microns, soit l'épaisseur d'un cheveu.
La démonstration s'en trouve renforcée