En quoi l'homme s'est-il inspiré de la vision nocturne de certains animaux pour à son tour, voir la nuit ?

L’homme ne s’est pas inspiré du moyen de vision qu’ont les animaux nocturnes pour pouvoir se déplacer. En revanche, on peut constater que certaines des techniques qu’il utilise sont les mêmes que les animaux nocturnes.

En effet, la vision de nuit consiste en deux principes majeurs : l’amplification de la lumière et l’utilisation de la lumière infrarouge.

On reconnaît ainsi dans ces deux principes, l’amplification de la lumière que l’on peut associer au fait que les animaux nocturnes aient un nombre de bâtonnets plus important et une membrane qui permet de capter plus de lumière, mais aussi, la capacité à visualiser la lumière infrarouge, qui est une propriété de certains serpents.

L’amplification de la lumière, ou la gamme augmentée d’intensité, est simplement la capacité à voir avec des quantités de lumière très petites. Bien que le système visuel humain puisse, dans la théorie, détecter les photons simples dans des conditions idéales, les filtres neurologiques limitent la sensibilité à quelques dizaines de photons, même en conditions idéales.

Quelques animaux ont développé une meilleure vision de nuit par l'utilisation d'une plus grande ouverture optique, la composition améliorée en rétine qui peut détecter une lumière plus faible sur une gamme spectrale plus étendue, un système optique photo dans l’œil plus efficace.

La gamme augmentée d'intensité est réalisée par l'intermédiaire de moyens technologiques par l'utilisation de photodétecteurs.

Comme le CCD qui est un composant électronique servant à convertir un rayonnement (UV, visible ou IR) composé de photons en un signal électrique analogique. Ce signal sera ensuite numérisé par un convertisseur analogique/digital, puis amplifié et traité pour obtenir une image numérique.

Amplificateur de luminance

Un amplificateur de luminance est un dispositif qui amplifie la lumière visible et l’infrarouge proche de telle sorte que faiblement allumée, la scène puisse être regardée par un appareil photo ou l’œil nu. À la différence d'un appareil photo thermographique, un amplificateur d'image ne fonctionne pas en l’absence totale de lumière. Il crée, cependant, une image plus réaliste, parce que les intensités qu'il montre sont liées à la véritable intensité optique et non à la température.

Ce réalisme le rend plus approprié à l'usage des opérateurs non formés et peut être employé pour regarder des objets non visibles par la différence de température. Les renforçateurs d'image sont également beaucoup moins chers que la formation image thermique.

Par exemple, les télescopes sont des instruments qui permettent d’amplifier la lumière et donc d'apercevoir des objets célestes ponctuels difficilement perceptibles ou invisibles à l'œil nu.

Vision par infrarouge

Contrairement aux serpents, nous voyons très mal la nuit : c’est parce que nous ne sommes sensibles qu’à la lumière dite visible, dont la longueur d’onde est comprise entre 400 et 800 nanomètres environ. Pour voir la nuit, il faut détecter le rayonnement de longueur d’onde plus grande qu’émet chaque personne ou chaque objet à température ambiante. On entre alors dans le domaine de l’infrarouge, un rayonnement lumineux dont la longueur d’onde varie de 1 à 30 micromètres environ. La détection du rayonnement infrarouge intéresse bien sûr la Défense, pour les combats de nuit ou le guidage de missiles. Mais ses applications sont également civiles : cartographie des zones de turbulence en météo, astrophysique, ou encore contrôle de la pollution de l’air et de l’eau.

Les détecteurs de lumière infrarouge permettent d’observer tous les objets qui ne sont pas à la même température que leur environnement. Leurs applications sont nombreuses dans les domaines militaires et civils. Mais ces détecteurs sont plus complexes que des caméras utilisables dans le visible, car ils sont eux-mêmes émetteurs de rayonnement infrarouge.

Dans le domaine militaire, les détecteurs à infrarouge sont capables de déceler des cibles émettant un rayonnement infrarouge, mais échappant aux viseurs optiques traditionnels. Ainsi, munis de ces dispositifs, les tireurs d'élite peuvent voir leurs cibles, même dans l'obscurité la plus totale. Ces détecteurs à infrarouges se composent d'une diode et d'un télescope. La diode émet vers l'objet visé un faisceau de rayons infrarouges, faisant partie de la lumière noire. Celle-ci se réfléchit sur l'objet, qui émet en retour un rayonnement vers le viseur : le télescope le reçoit et le transforme en image visible. Cette technologie est également très courante sur les appareils de guidage et de poursuite automatiques dont sont dotés certains missiles.