L'effet des écrans sur notre vision

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Annales corrigées
Classe(s) : 1re ES - 1re L | Thème(s) : Représentation visuelle : synthèse
Type : Partie 1 | Année : 2016 | Académie : Pondichéry

 

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Pondichéry • Avril 2016

Représentation visuelle • 8 points

L’effet des écrans sur notre vision

La façon dont nous utilisons nos yeux a changé ! Nous consacrons beaucoup de temps à regarder un écran. Des études suggèrent que 60 % des personnes passent plus de 6 heures par jour devant un écran numérique et que cela n’est pas anodin. En effet, cette pratique est à l’origine de troubles de la vision.

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ph© Juice Images/Alamy Stock Photo

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ph© Andrey Popov/Fotolia

On cherche à comprendre les problèmes de vision liés à l’utilisation trop fréquente des écrans numériques.

Document 1 Lumière naturelle et lumière artificielle

La lumière est un ensemble d’ondes électromagnétiques constitué de trois grandes familles : les rayonnements ultraviolets, la lumière visible par l’œil humain et les rayonnements infrarouges. Chaque rayonnement est caractérisé par sa longueur d’onde. Plus la longueur d’onde du rayonnement émis par une source lumineuse est petite, plus celui-ci transporte une quantité importante d’énergie et plus il peut donc causer de dommages aux photorécepteurs de l’œil humain.

La lumière dite « blanche » peut être d’origine naturelle ou artificielle puisque ses sources comprennent le soleil, mais aussi les ampoules, les tubes fluorescents et les diodes électroluminescentes (LED) que l’on retrouve dans l’éclairage de la plupart des écrans numériques.

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Document 2 Interaction entre la lumière et l’œil

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Parmi les organes du corps humain, seul l’œil peut être lésé par les rayonnements appartenant au domaine du visible du spectre de la lumière. Une partie de l’énergie est absorbée par les pigments des photorécepteurs afin d’engendrer la réponse visuelle. Le reste atteint l’épithélium pigmentaire ainsi que la choroïde, et peut y causer des lésions.

D’après www.futura-sciences.com

Document 3 Les risques liés à la lumière

La dégénérescence maculaire

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ph© bokan/Fotolia

La dégénérescence maculaire est une maladie dégénérative de la rétine qui, dans les cas les plus graves, peut conduire à la cécité. Elle touche sélectivement la région maculaire, c’est-à-dire la zone centrale de la rétine, entraînant une perte progressive de la vision centrale mais pas de la vision périphérique. Elle est caractérisée par des lésions au niveau de l’épithélium pigmentaire et de la choroïde engendrant une perturbation des photorécepteurs de la macula.

D’après www.dmlainfo.fr

Le « syndrome de la vision artificielle »

Il y a quelques années, les ophtalmologues ont inventé l’expression « syndrome de la vision artificielle » pour décrire un ensemble de symptômes comprenant entre autres fatigue oculaire, maux de tête, yeux secs vision trouble. L’utilisation pendant plusieurs heures de smartphones, tablettes, ordinateurs et télévision peut engendrer ce syndrome.

Pour faire le point sur un objet proche, nos yeux se tournent l’un vers l’autre afin de faire converger leurs axes optiques. Un anneau de muscles situé derrière l’iris se contracte, modifiant ainsi la courbure du cristallin. Au repos, nos yeux savent faire le point sur des objets éloignés ; après seulement une heure passée à 20 cm d’un écran, cette aptitude diminue. Ce phénomène est transitoire, mais il reste très gênant et n’est pas à prendre à la légère, vu le temps que nous passons chaque jour devant un écran.

D’après www.slate.fr

Les écrans numériques sont omniprésents dans notre vie quotidienne. Expliquez les problèmes de vision éventuellement induits par leur utilisation fréquente.

Votre explication pourra s’appuyer sur un ou plusieurs schémas. Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances personnelles (qui intègrent entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires).

Les clés du sujet

Interpréter la question

Il s’agit ici d’expliquer de quelle façon l’utilisation prolongée des écrans numériques peut éventuellement nuire à nos yeux. L’œil est un organe récepteur de la lumière, et celle venant des écrans diffère de la lumière naturelle. Il faut donc développer une argumentation pour lier certains troubles de la vision à l’utilisation prolongée des écrans numériques.

Comprendre les documents

Le document 1 vous informe sur les types de lumières blanches qui proviennent des sources qui nous entourent, dont celle provenant des écrans numériques. Ce document vous donne les spectres de ces lumières, à savoir les courbes de l’énergie émise en fonction de la longueur d’onde.

Le document 2 présente les différentes couches de la rétine de l’œil et explique le cheminement de la lumière dans ces couches.

Le document 3 porte sur les effets que peut engendrer la lumière sur l’œil : la dégénérescence maculaire et le syndrome de la vision artificielle. Il faut établir le rapport entre les informations de ce dernier document et celles des documents 1 et 2 pour votre argumentation.

Organiser la réponse

Vous devez bien connaître la structure de l’œil et utiliser le document 2 pour pouvoir expliquer le phénomène de la vision. Il faut mobiliser vos connaissances dans les deux champs disciplinaires pour décrire l’œil et son fonctionnement afin de bien pouvoir développer votre argumentation par la suite. N’hésitez pas à schématiser l’œil et ses différentes parties pour être plus clair mais surtout pour vous appuyer dessus.

Il faut bien extraire les informations données dans les documents 1 et 2 concernant la lumière des écrans. Vous devez ensuite expliquer de quelle façon cette lumière pourrait causer un certain nombre de dégâts non négligeables sur nos yeux. Finissez par une conclusion courte.

Corrigé

Corrigé

Les écrans de toutes sortes, télévision, téléphones portables, tablettes et ordinateurs sont omniprésents chez nous et au travail. Nous sommes de plus en plus nombreux à rester « connectés » et à garder nos yeux rivés sur de petits écrans tenus très près de nos yeux. Cette pratique est-elle anodine ?

I. L’œil

Sans discuter les bienfaits ou les inconvénients de passer tant de temps devant ces écrans, penchons-nous sur l’organe ainsi sollicité : l’œil, que nous utilisons de manière bien différente que nos parents ou grands-parents.

Notre œil est constitué, entre autres, d’un ensemble cornée-cristallin jouant le rôle d’une lentille convergente, de muscles qui font varier la courbure du cristallin, et de la rétine, couche de cellules dont font partie les photorécepteurs, cellules convertissant les signaux lumineux en signaux électriques. Lorsqu’un faisceau de rayons parallèles pénètre dans l’œil, l’ensemble cornée-cristallin concentre ce faisceau sur un point de la rétine (le foyer de cet ensemble convergent) comme l’indique la figure ci-après.

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Figure. Schéma (en coupe) de l’œil

Les cellules photoréceptrices de la rétine, les bâtonnets sensibles à l’intensité lumineuse et les cônes sensibles aux longueurs d’onde transforment ce message lumineux en message nerveux pour donner l’impression de la vision d’une image en couleur au cerveau. L’image centrale se forme sur la macula, région caractérisée par une concentration maximale de cônes, placée dans l’axe de la pupille. Les cellules photoréceptrices sont au contact d’une couche contenant l’épithélium pigmentaire et la choroïde. Une partie de la lumière est absorbée par cette couche.

II. Les écrans

Nos écrans numériques contiennent des LED. Ces diodes électroluminescentes émettent de la lumière visible de couleur blanche et constituée de radiations dont la longueur d’onde varie de 400 nm à 700 nm. Mais cette lumière dite artificielle présente un pic d’énergie élevée dans son spectre dont les longueurs d’onde correspondent à celles de la lumière bleue (autour de 450 nm). À l’inverse, la lumière blanche naturelle ne présente pas ce pic dans son spectre.

L’énergie transportée par un rayonnement est liée à sa longueur d’onde : plus celle-ci est basse (comme celle de la lumière bleue) et plus cette lumière est énergétique. La lumière blanche artificielle est donc bien plus énergétique que la lumière blanche naturelle.

III. Les risques liés aux écrans

Une partie de la lumière blanche artificielle, donc énergétique, de ces écrans, qui pénètre dans notre œil, se transforme en message nerveux. Mais une partie atteint l’épithélium et la choroïde, où elle est absorbée. Elle peut engendrer des lésions au niveau de la macula et causer une maladie appelée « dégénérescence maculaire ». Cette maladie, qui consiste en une perte de la vision centrale (en effet, la macula reçoit les rayons lumineux concentrés et elle est au centre de l’image qui se forme), peut conduire à la cécité.

Nous regardons certains de nos écrans de très près, c’est-à-dire à une distance entre 20 et 50 cm. L’œil accommode pour voir de près ; les muscles placés derrière l’iris se contractent pour augmenter la courbure du cristallin et le rendre plus convergent afin que l’image se forme plus près, sur la rétine. Les ophtalmologues ont constaté un nouveau syndrome, celui de « la vision artificielle », qui est dû au fait que pour faire le point de près, nos yeux se tournent l’un vers l’autre pour accommoder. Après plusieurs heures passées à 20 cm d’un écran, l’œil perd ainsi l’aptitude de faire le point sur les objets éloignés, comme celui d’un myope. Les symptômes de ce syndrome nouveau sont la fatigue oculaire, les maux de tête, une sécheresse de l’œil et une vision trouble.

Certes, toutes les personnes utilisant des écrans ne développeront pas de dégénérescence maculaire et les effets du « syndrome de la vision artificielle » sont transitoires, mais il ne faut pas négliger le fait que les enfants vivent et évoluent dès leur plus jeune âge dans un monde où les écrans sont omniprésents. En outre, nous passons de plus en plus de temps devant ces écrans. Il faut donc songer à les utiliser moins et à laisser reposer nos yeux et les récepteurs de l’un de nos sens les plus précieux, la vision.