On peut établir d'emblée que les animaux n'ont pas les mêmes yeux, et cela pour les différentes requètes des differents milieux où ils vivent. En fonction du fait que le milieux où vit l'animal soit plus où moins éclairé, celui-ci n'aura pas développé les mêmes capacitées visuelles. L'indice de réfraction du milieu peut aussi avoir une incidence sur la morphologie et la composition des yeux de l'animal y habitant. Tout cela sera vu en plus de détail par une étude cas par cas des différents animaux de différents milieux.
Le chat possède des pupilles à géométrie variable, capables de s'ajuster automatiquement à l'intensité de la lumière.
Pendant longtemps, nous avons cru que les chats voyaient le monde en noir et blanc. Après des années d'études et de tests, nous savons maintenant qu'ils voient, eux aussi, le monde en couleurs. Cependant, ils ne perçoivent pas le rouge. Comme s'ils étaient daltoniens, leur palette de couleurs tourne surtout autour du bleu et du vert.
Les rétines des chats et chiens comptent beaucoup plus de bâtonnets, ces cellules sont plus sensibles à la lumière que les cônes, les cellules qui détectent les couleurs. Ils possèdent également une membrane réflechissante derrière la rétine. Leurs yeux peuvent ainsi capter la moindre parcelle de lumière, ce qui leur donne une excellente vision nocturne. (C'est cette membrane réflechissante qui donne l'impression que leurs yeux brillent dans le noir) Par contre, le chat est un peu presbyte.
La vision binoculaire du chat couvre un champ de 130° et son champ de vision total couvre 287° (contre 200° pour l'homme.)
Les requins comptent assez peu sur leur vue pour détecter leurs proies ou percevoir l'arrivée de leurs éventuels ennemis. Leurs yeux sont médiocres.
L'oeil du requin est construit sur le même plan que celui des autres vertébrés. Le globe oculaire est protégé par deux paupières rudimentaires. Il est mobile grâce au jeu d'un petit nombre de muscles. La cornée transparente est aplatie et se prolonge par une sclérotique extrêmement résistante, en partie cartilagineuse. Le cristallin, globuleux, est presque sphérique : sa convexité exagérée, ainsi que le fait qu'il se déforme très peu et s'accommode donc mal, ce qui explique la myopie du squale. La pupille est parfois ronde, parfois ovale, selon les espèces.
Les squales distinguent surtout les mouvements, et n'ont une vision nette que des objets rapprochés. Néanmoins, ces animaux sont capables de différencier certaines images visuelles simples, par exemple un panneau à rayures verticales et un panneau à rayures horizontales. Mais ils réagissent surtout aux mouvements. Il semble, du reste, que l'acuité visuelle diffère considérablement selon les espèces. Il existe des requins de grand fond qui ne sont pas loin d'être aveugles. Mais les chasseurs du grand large y voient nettement mieux.
L'oeil du calamar, du poulpe ou de la seiche possède une structure complexe. Son organisation rappelle d'ailleurs curieusement les yeux des vertébrés. Les scientifiques parlent d'un phénomène de convergence.
Cet oeil est partiellement entouré par une capsule de cartilage. Il est en forme de vésicule close, et renferme une humeur vitrée. Le fond de la chambre optique est tapissé de cellules nerveuses qui constituent une rétine bien pourvue en cellules sensorielles. Les fibres de ces dernières confluent en un ganglion optique qui donne lui-même naissance à un nerf optique court, lequel conduit à un ganglion cérébroïde et au cerveau. Du côté opposé à la rétine, une membrane, la choroïde, se dilate en un cristallin qui fonctionne de façon tout à fait comparable à celui des vertébrés. Vers l'avant de l'oeil, les téguments s'invaginent et constituent une sorte d'iris, qui est lui-même précédé par une cornée transparente. Cependant, cette cornée n'est pas entièrement fermée et la chambre antérieure de l'oeil est remplie d'eau de mer.
Les images que cet oeil permet d'obtenir, sont certainement bonnes. Le mollusque céphalopode se fait une représentation visuelle de son univers extérieur qui ressemble à la nôtre.
Il est assez difficile de dire ce que voient les crustacés amphibies comme les crabes, et surtout de préciser s'ils voient aussi bien sous l'eau que dans l'air à cause des différents indices de réfraction de ces milieux. Ils recherchent une partie de leur nourriture grâce à leurs palpes, c'est-à-dire à des pièces sensorielles disposées autour de leur bouche. Mais on pense que beaucoup de ces arthropodes ont une assez bonne perception visuelle.
Les yeux des crabes sont composés à peu près sur le même modèle que ceux des insectes. Lorsqu'on les examine à la loupe, on s'aperçoit qu'ils sont faits de plusieurs centaines de facettes, qui correspondent à autant d'yeux simples. Ce sont les ommatidies. Chaque ommatidie comporte un système optique complet : une cornée, une chambre interne et une rétine, qui est prolongée par un pédoncule sur lequel le nerf optique se ramifie. L'ensemble des filaments nerveux des ommatidies se réunissent en un gros ganglion optique, en arrière de l'oeil. Ce ganglion optique comporte trois couches de neurones, et il est relié à ce qui tient lieu de cerveau chez les arthropodes, et que l'on appelle en termes scientifiques le protocérébron.
Les images qui se forment dans les yeux des crustacés sont multiples, comme celles des yeux des insectes. Chaque objet est "photographié" autant de fois qu'il y a d'ommatidies. La représentation synthétique que le cerveau en tire est pour nous un mystère... Ce qui est certain, c'est que ce type d'oeil permet de décomposer précisément les mouvements.
Comme tous nos chiens domestiques descendent du même ancêtre, le loup, un petit tour auprès de cet animal peut nous permettre de mieux comprendre leurs sens. Le loup est un carnivore chasseur et social. II a donc besoin de reconnaître ses proches et de retrouver ses proies. Pour cela, il combine la vue et l'odorat ; l'acuité visuelle est ainsi orientée vers ce qui est olfactivement intéressant, telle une gamelle pleine de viande. Ses yeux sont pauvres en cônes, d'où une vision quasi monochromique, mais riches en bâtonnets, excellents pour voir dans la pénombre ; ce qui lui permet d'avoir une vision bien meilleure que la nôtre dans les lueurs crépusculaires. Il est en revanche facilement ébloui en plein jour et distingue moins bien les objets, surtout lorsqu'ils sont immobiles. Car c'est, en bon chasseur, dans la perception du mouvement qu'il excelle; il peut repérer le déplacement d'une main à plus d'un kilomètre et distingue facilement la proie qui, malade, fatiguée ou terrorisée, et donc plus facile à capturer, ne se meut pas comme les autres.
L'aigle dispose d'un système optique d'agrandissement extraordinaire. Son œil est gros et profond, de forme presque tubulaire, ainsi l'image qui se projette sur sa rétine est naturellement agrandie, exactement comme lorsque l'on recule le projecteur de l'écran. Mais cette hyperacuité visuelle n'est efficace que lorsque la luminosité est élevée, car la grande profondeur de l'œil assombrit l'image. Aussi l'aigle ne vole-t-il que durant la journée et se pose dès que la lumière baisse, sa vision devenant insuffisante pour lui permettre d'éviter les obstacles. Les récepteurs visuels de la rétine sont particulièrement denses dans deux régions différentes et forment deux fovéas. La fovéa centrale est placée dans une zone de l'œil qui " observe " le secteur monoculaire du champ visuel. Son acuité élevée est utile pour les phases de recherche de proies. La fovéa temporale, qui n'existe que chez les rapaces qui capturent leur proie en vol ou depuis un perchoir, appartient au secteur binoculaire du champ visuel de l'aigle, centré sur l'avant et le bas, juste dans la zone dans laquelle l'aigle projette ses pattes pour attraper sa proie. Le facteur d'agrandissement de l'image au niveau de la fovéa temporale est de quatre à huit fois celui du reste de l'œil, ce qui assure un guidage extrêmement précis de l'approche et de la capture de la proie. II est probable que, comme la plupart des oiseaux, l'aigle soit sensible à une gamme de couleurs plus étendue que celle de l'homme, avec une sensibilité aux ultraviolets.
C'est lorsque l'âne broute qu'il dispose de la plus grande largeur de champ. Dans ces conditions, sa vision est monoculaire (146° pour chaque œil), son œil droit lui renvoie une image totalement différente de celle de son œil gauche. Ainsi, l'aire qui se situe à l'avant des membres antérieurs (en décalage d'1 m 20 sur une largeur de 50 cm) est une zone aveugle. II suffit à l'âne de bouger sa tête de quelques centimètres pour compléter son champ de vision. A l'inverse, pour voir devant lui, l'âne doit tenir sa tête droite et ramener vers l'avant ses globes oculaires, de façon à ce qu'il y ait chevauchement des images des deux yeux : c'est la vision binoculaire, dont l'angle ne dépasse pas 65°, qui permet la perception des reliefs et l'appréciation des distances. La présence sur sa rétine de substances à effet amplificateur permet à l'âne de voir par faible éclairage. Sa pupille rectangulaire et très aplatie favorise la vision horizontale. En revanche elle limite la qualité de la vision des mouvements verticaux; ce qui explique notamment qu'une main levée rapidement devant lui l'effraie. Le mécanisme de mise au point des images est très original. Le cristallin ne sert presque pas à accommoder, et la rétine est dépourvue de fovéa. Son cerveau sélectionne la partie inférieure de la rétine pour voir loin (vision hypermétrope) et sa partie supérieure pour voir les objets proches (vision myope). D'où les fréquents mouvements de tête de l'animal, qui doit sans cesse faire la mise au point sur les objets en fonction de la distance à laquelle ils se trouvent.
Le crotale n'a pas une meilleure vue que nous dans l'obscurité. C'est par d'autres organes que ses yeux qu'il localise sa proie avec suffisamment de précision pour la mordre : les fossettes loréales. Ce sont deux orifices situés entre les yeux et les narines dont le fond est tapissé de capteurs thermiques. Leur champ de détection correspond au champ visuel et les différences de températures ainsi détectées sont traitées par le cerveau du crotale selon les mêmes principes que les informations visuelles : une forme plus chaude que l'air et le sol, d'une taille compatible avec une proie, est détectée dans le champ de détection thermique. Chaque zone de ce champ est traitée par une zone précise du cerveau, ce qui permet au crotale de la localiser avec précision. Dès lors, son cerveau fonctionne comme un système de visée automatique en guidant les déplacements de son corps à partir du déplacement de la cible dans le champ de détection thermique.
L'escargot a souvent été soupçonné de cécité. Il possède bien des yeux, aux extrémités de ses deux plus grandes tentacules, mais leur capacité visuelle est très restreinte. L'absence de cônes empêche ces mollusques de percevoir les couleurs. Ils distinguent seulement l'intensité lumineuse et les masses, qui leur apparaissent floues et imprécises, sans contours ni limites. La vision peu performante de l'escargot, associée à sa lenteur, lui permet tout juste d'éviter les obstacles. Ce n'est donc pas grâce à sa vue qu'il peut subvenir à ses besoins et prévenir les dangers. Si la nourriture lui manque ou si l'humidité est insuffisante, il se retranche dans sa coquille et mène une vie au ralenti, coupé du monde. Son activité motrice, physiologique et organique se trouve alors réduite au maximum, mais il suffit d'une simple goutte d'eau sur sa coquille pour engendrer une réaction mécanique et pour que l'animal recouvre presque aussitôt toutes ses facultés. La perception de l'escargot se trouve donc indissociable de l'humidité ambiante. Elle doit s'élever à un taux de 80 % pour que l'escargot soit actif. Elle lui signifie la présence d'une végétation abondante et la réduction minimale de la principale menace qui pèse sur lui : la dessiccation. A la reprise de son activité, la nuit et par temps de pluie, c'est avant tout à l'odorat que fonctionne ce gastéropode. Ses tentacules antérieurs agissent en tant que récepteurs olfactifs qui l'orientent vers sa nourriture. Mais au besoin essentiel de s'alimenter s'ajoute également celui de se reproduire, et la sensibilité de son olfaction lui permet de trouver son partenaire dans les périodes favorables et de reconnaître les membres de son espèce.
Avec ses 340° de champ visuel, il suffit au pigeon d'un petit mouvement de tête pour apercevoir tout ce qui bouge. Son champ de vision binoculaire, assez étroit (25-30°), est optimal sous le bec : cette vision binoculaire est utilisée pour sélectionner la nourriture et a piloter le picorage. Le pigeon a une bonne acuité visuelle mais il manifeste surtout une grande rapidité d'assimilation des détails. Grâce à une importante densité de cônes dans des zones extra-fovéales; il peut détecter immédiatement une graine, quelle que soit sa projection sur la rétine; chez l'homme, par contraste, la vision précise dépend étroitement d'une fixation fovéale. Le pigeon voit dans le visible ainsi que dans l'ultra-violet; dans tout ce domaine de longueurs d'onde, il détecte le plan de polarisation de la lumière, ce qui peut constituer un outil de navigation à longue distance. En effet, comment un pigeon s'oriente-t-il? On a pu mettre en évidence une boussole solaire ainsi q' une boussole magnétique. Reste la question du repérage car, pour être capable de retrouver son pigeonnier, le pigeon doit posséder une "carte" sur laquelle il reporte les renseignements tirés de ses compas. Est-ce à l'aide d'une carte magnétique, liée au changement graduel et régulier de l'intensité ou de l'inclinaison du champ magnétique entre l'équateur et le pôle, d'une carte olfactive ou encore d'une carte sonore ? Il semblerait que pour la navigation à courte distance les repères visuels prédominent, tandis que pour les longues distances olfaction et sens magnétique pourraient coexister et/ou fonctionner alternativement.
Pour détecter la présence d'une mouche le caméléon est particulièrement bien équipé. Il peut en effet regarder dans deux directions opposées à la fois, devant et derrière lui. Mais voit-il deux images distinctes? Oui, dans une certaine mesure, car dans son cerveau les informations visuelles des deux yeux ne se rencontrent jamais, même lorsque ceux-ci sont orientés dans la même direction et se fixent sur la mouche. Il n'a donc pas de vision stéréoscopique binoculaire ni de perception des reliefs et ne peut percevoir ainsi les distances comme nous le faisons. pourtant, il rate rarement son coup de langue! Il utilise un système de mesure de distance par analyse de l'accommodation de l'œil. La mise au point pour obtenir une vision nette se fait par déformation du cristallin: Le cristallin est étiré par les muscles de l'iris, qui possèdent des capteurs d'étirement que le cerveau du caméléon utilise pour mesurer la distance qui le sépare de sa proie. Les informations oculomotrices des deux yeux sont en outre analysées et comparées entre elles par le cerveau, ce qui améliore encore la précision de la mesure de distance. Le principal outil de son comportement prédateur étant la détection de mouvements, il n'a pratiquement pas besoin d'images. Voir deux images distinctes, une seule ou pas du tout n'a donc aucune incidence sur la précision de son attaque. Il en est de même pour le guidage de son coup de langue : une simple mesure de la distance d'accommodation suffit. En revanche, disposer de deux yeux indépendants augmente nettement ses chances de détecter la moindre mouche qui se pose dans le feuillage qui l'entoure, même derrière son dos!
Chez certaines espèces, comme la fourmi rousse des bois ou la fourmi du désert, la vision est la modalité sensorielle prépondérante. L'œil composé de la fourmi, ou " œil à facettes ", est constitué d'un grand nombre de structures unitaires, équivalentes à un œil simplifié, nommées ommatidies. L'acuité visuelle maximale est d'environ 3°, c'est-à-dire 180 fois moins fine que chez l'homme. L'obtention d'une acuité visuelle similaire à celle de l'œil humain nécessiterait un œil composé de 6 mètres de rayon ! Contrairement à l'œil simple des vertébrés, encastré dans la boîte crânienne et mobile dans l'orbite oculaire, l'œil composé des fourmis est intégré à la capsule céphalique et fixe ; or la perception ne peut être effective sans un flux optique, sans un renouvellement continu de l'excitation des récepteurs sensoriels; cela rend donc les fourmis aveugles aux images statiques lorsque l'animal est lui-même immobile. C'est pourquoi, pour pallier ces contraintes structurelles et fonctionnelles, l'insecte ne se comporte pas comme un simple agent réactif à l'environnement mais est capable au contraire de contrôler ses déplacements pour orienter sa perception du monde. Ce traitement dynamique des informations sensorielles et de déplacement lui permet de faire des distinctions entre un cercle et un triangle, entre un losange et une croix, et même entre un cercle et une figure ovale, autant d'éléments . autorisant l'apprentissage, la mémorisation et la représentation de repères visuels colorés, tels un arbre ou un bosquet. La perception visuelle de la fourmi n'est donc pas dissociable de ses mouvements. Fureter et voir ne sont peut-être pour elle qu'une seule et même chose.
