Pour expliquer cela, les expériences sur le mécanisme de l’œil d’un point de vue physique ont été très profitables.

I/Accommodation de l’œil

On utilise une maquette de l’œil où il est possible de grossir le cristallin, représenté par une poche de caoutchouc souple, grâce à de l’eau pure qui est injectable dans la poche grâce à deux seringues. L’eau pure permet de représenter parfaitement la véritable constitution de l’intérieur du cristallin. Ainsi on dispose un Y parfaitement droit, éclairé par une lampe située derrière celui-ci, le tout étant placé devant le pseudo-cristallin. On remarque alors lorsque l’on allume la lampe qu’un Y apparaît sur le pseudo-écran ou pseudo-rétine de la maquette, mais il apparaît à l’envers par rapport à l’objet, et flou. Le flou peut être expliqué par l’obtention de l’image en avant de la rétine ou après, c’est à dire que les rayons lumineux se croisent en avant ou derrière la rétine. L’image obtenue parvint à être nette lorsque l’on gonfle ou l’on dégonfle, selon le cas, le cristallin grâce aux deux seringues injectant dans celui-ci par simple pression de l’eau.

Cette expérience illustre la faculté d’accommodation de l’œil. En effet la distance cristallin-rétine étant fixe (15mm pour un œil normal), la vergence du cristallin varie pour que selon la place de l’objet l’image puisse se former sur la rétine. C’est la faculté d’accommodation. L’œil est équivalent à une lentille convergente de distance focale réglable. L’œil agit comme un zoom. Pour qu’un œil normal n’accommode pas, il faut que l’objet soit placé à l’infini, ainsi l’œil ne se fatigue pas.

Mais cette expérience nous montre également que l’image se forme à l’envers par rapport à l’objet au fond de l’œil sur la rétine. D’ailleurs le schéma de principe en optique le prouve.

     Ensuite grâce à l ‘accommodation, l’image arrive nette au fond de l’œil. C’est enfin le cerveau qui permettra le rétablissement de l’image de telle sorte qu’à la fin de toutes ces analyses l’image soit aussi droite que l’objet.

II/ L’acuité visuelle.

L’acuité visuelle est la capacité de voir nettement les détails d’un objet. Elle dépend de divers facteurs, tels l’intensité lumineuse, l’excentricité rétinienne, l’adaptation de l’œil, le contraste, la dimension et la couleur du test, le temps d’observation, etc.

La plus petite distance angulaire entre deux objets ponctuels susceptibles d’êtres vus séparément est le pouvoir séparateur de l’œil. L’acuité visuelle, définie comme l’inverse du pouvoir séparateur, mesure le pouvoir de discrimination de l’œil ; elle est évidemment d’autant plus grande que le pouvoir séparateur est petit.

La meilleure acuité visuelle est obtenue lorsque l’image se forme sur la fovéa, ou tache jaune, c’est à dire en vision centrale, la fovéa étant située au centre de la rétine. C'est l'acuité visuelle de loin. L'acuité visuelle de près fait entrer en jeu le phénomène d'accommodation défini précédemment.

Si l’objet ne représente qu’une faible partie du champ visuel, il peut être vu dans sa totalité en vision centrale ; pour cela, nous dirigeons sur lui notre regard, ce qui a pour effet de le placer sur l’axe optique de l’œil. Si l’objet couvre une grande partie du champ visuel, il est regardé en vision centrale détail après détail. Ainsi, lorsque nous lisons un texte, nos yeux se déplacent et notre regard balaie le texte de façon que tous ces éléments forment successivement leur image sur la fovéa.

L’acuité périphérique est beaucoup moins bonne que l’acuité visuelle en vision centrale.

La vision périphérique donne donc des objets  une perception floue ; mais elle permet de voir leurs mouvements.

Une image qui se déplace sur la rétine périphérique suscite un mouvement réflexe de la tête vers ce que nous voyons bouger, de façon à l’analyser en vision centrale.