Qu'est-ce que le daltonisme ? Comment affecte-t-il la perception colorée ?

A partir de quel dégrée le daltonisme est-il un handicap ?

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Un être humain dont la vision des couleurs est considérée comme normale est capable de percevoir 15000 nuances.

L'un des aspects les moins connus de l'ophtalmologie consiste en l'étude des déficiences de la vision colorée appelées « dyschromatopsies ». Le daltonisme en est la forme la plus familière. Ce n'est pas une maladie.

Le mot "daltonisme" a aujourd'hui un sens large : on parle d'anomalies de la vision des couleurs. Il y a, en effet, un certain nombre d'anomalies de type et d'origine différentes.

Il faut savoir toutefois que le daltonisme ne correspond qu'à l'aspect héréditaire des anomalies de la vision des couleurs. L'autre aspect concerne les déficiences acquises de la perception colorée. (exemples : alcoolisme, intoxication chimique ...)

I. La vision normale des couleurs

L'oeil est capable, grâce à 3 types de cellules rétiniennes spécifiques appelées cônes, de percevoir les couleurs fondamentales rouge, verte et bleue. Une 2^e sorte de cellules sensorielles existe, les bâtonnets : cependant, ils sont utiles pour l'adaptation de l'oeil à l'obscurité, et n'ont pas trait à la perception des couleurs.

Voir Schéma oeil + cônes (Doc 1;2)

Doc 1 : Structure de l'oeil

 

Doc 2 : Structure d'un cône

 

Ces signaux sont ensuite transmis par les voies optiques vers le cerveau sous forme de messages codés (par couples antagonistes rouge-vert et bleu-jaune : couleurs opposées).

Le cerveau élabore alors la sensation colorée au niveau du cortex visuel puis d'autres centres cérébraux nous font prendre conscience de la perception colorée.

Chez un individu qui a une vision des couleurs "normale" les trois types de cônes sont présents, mais les daltoniens manquent d'un (ou très rarement deux) des types. Le genre d'anomalie (rouge/vert, jaune/bleu, etc.) est déterminé par le cône manquant.

Voir  spectres (Doc 3;4)

Doc 3 : Spectres d'absorption des trois pigments présents dans les cônes

 

Doc 4 : Spectre des couleurs

 

II. Le daltonisme

1. Historique

Le physicien anglais John Dalton a décrit il y a deux siècles l'anomalie de la vision des couleurs dont il était atteint.

2. Les différents types de daltonisme

Le daltonien ne dispose pas des 3 cônes normaux pour former les couleurs.

• le daltonien est achromate (monochromatisme) : absence totale de perception des couleurs, Les cônes de sa rétine sont dépourvus des 3 pigments habituels qui permettent de voir les couleurs : il a une vision en niveaux de gris. Très rare : 1/40 000.

• le daltonien est dichromate, perception de 2 couleurs seulement (1 cône absent) :
  • si le rouge manque, le sujet est appelé protanope,
  • si le vert manque, il est deutéranope (le plus fréquent),
  • si le bleu manque , il est tritanope (extrêmement rare).

• le daltonien est trichromate anormal, perception des 3 couleurs d'intensités anormales (1 cône déficient) :
  • si le rouge est déficient, il est appelé protanomal,
  • si c'est le vert, il est deutéranomal,
  • si c'est le bleu, il est tritanomal.

 

Voir tableau types de daltonisme (Doc 5)

	Achromate (Absence totale de perception des couleurs)	Dichromate (Absence du gène, donc du pigment)	Trichromate anormal (le gène est hybride donc le pigment a une sensibilité différente)
Cône L Rouge (Protan)	Achromate (monochromate)	Protanope	Protanomal
Cône M Vert (Deutan)		Deutéranope	Deutéranomal
Cône S Bleu (Tritan)		Tritanope	Tritanomal

 

3. La transmission du daltonisme

3.1 Fréquence des différents types de daltonisme

On peut prévoir statistiquement les risques encourus par la descendance des sujets dyschromates (qui ont des troubles de vision des couleurs) et retrouver chez les ascendants les porteurs des gênes déficients.

Voir tableau fréquence des différents types de daltonisme (Doc 6)

Fréquences de divers types de déficience de vision des couleurs chez les Européens
(modifiés de Wright, 1953)

 

3.2 Pourquoi les garçons sont plus touchés que les filles ?

Le daltonisme est dû à une anomalie génétique sur le chromosome X.

• La femme possède deux chromosomes X, l'anomalie sur un gène est souvent compensée par l'autre gène normal. Elle peut donc transmettre le daltonisme sans en être atteinte : elle est porteuse.

•  L'homme n'a lui qu'un seul chromosome X, et un chromosome Y, le gène anormal ne peut donc pas être compensé.

 

Le daltonisme est par conséquent beaucoup plus fréquent chez les hommes (8% de la population française), que chez les femmes. (0.5%) (env. 8% x 8%)

 

3.3 Interprétation génétique

Les gènes codant les pigments rouge et vert se situent l'un près de l'autre sur le chromosome X et leurs séquences de nucléotides sont fort semblables.

Le gène codant le pigment sensible au bleu se trouve sur le chromosome 7 ; il a une séquence de nucléotides fort différente de celle des deux autres pigments. Ceci explique que la plupart des anomalies de la vision des couleurs concernent les pigments des cônes sensibles au rouge et au vert.

En dehors d'éventuelles mutations ponctuelles de ces gènes, avec leur fréquence propre, la plupart des anomalies de la vision des couleurs sont le résultat d'altérations génétiques des pigments des cônes sensibles au rouge et au vert, dues à des crossing-over des chromosomes durant la méiose.

Cette recombinaison peut conduire à la formation d'un hybride aux caractères distincts de ceux des gènes normaux, à la perte d'un gène ou à la duplication d'un gène.

Voir Schéma Gènes et Pigments (Doc 7)

 

4. Les tests de détection

4.1 Le test d'Ishihara

De quoi s’agit-il ?

Né en 1917, le test d'Ishihara est le plus connu et le plus utilisé de tous les tests de vision des couleurs.

Ce test est un recueil de planches . La version en usage courant actuellement est celle de 1962 et comprend 38 planches.

Comment fonctionne-t-il ?

Une planche pseudoisochromatique est constituée d'une mosaïque de points de couleurs différentes, disposés de façon apparemment aléatoire, au sein duquel apparaît une forme sur un fond.

On utilise un nombre réduit de teintes. Chacune d'elle apparaît à plusieurs degrés de taille, de saturation et de luminosité. Un ensemble de points reproduit une forme reconnaissable par l'unité de la teinte, mais au sein de cette forme on trouvera plusieurs saturations ou luminosités différentes de façon aléatoire.

Voir Planches (Doc 8)

L'erreur effectuée par un daltonien sur une planche est parfaitement déterminée. Cela permet une excellente fiabilité aux planches bien conçues à la condition que les couleurs soit parfaitement reproduites à l'impression, ce qui n'est pas facile.

A quoi sert-il ?

Ce test a été conçu pour déceler rapidement les dyschromatopsies héréditaires de type protan et deutan. (généralité, puis soit di- soit trichromate)

Ce livret y parvient avec une redoutable efficacité, au point qu'il est extrêmement rare qu'un daltonien parvienne à passer la totalité de l'Ishihara sans erreur (fiabilité de dépistage : 98 %).

Attention : les planches d'Ishihara ne peuvent en aucun cas déceler une anomalie de type tritan et sont donc totalement inutilisables dans la recherche des dyschromatopsies acquises de ce type qui sont de très loin les moins fréquentes.

Le test est également conçu pour distinguer les protans des deutans. Il y réussit assez moyennement avec un taux d'erreurs de 17 %.

Il faut savoir enfin que ce test est exclusivement qualitatif et non quantitatif. Ainsi, un daltonien atteint d'un trichromatisme anormal très minime fera le plus souvent presque autant d'erreurs qu'un dichromate complet.

 

4.2 Les tests de classement

Ces tests utilisent des échantillons de couleurs que le sujet doit classer dans un ordre convenu.

• Le test de Holmgren : pendant une minute, des brins sont placés sur un fond gris et le sujet doit les classer par teintes les plus proches pour chacun des échantillons.
   
• Le New Color Test : depuis 1975, le New Color Test propose un ensemble de 70 capsules divisées en 4 séries de 15 teintes complétées de 10 teintes différentes de gris.
   
• Tests de Farnsworth-Munsell : le test Panel D15 et le test Farnsworth-Munsell 100-hue furent conçus par Dean Farnsworth en 1943. Le test Panel D15 est constitué de 15 jetons de plastique noir comportant une pastille de couleur. Le test consiste à classer dans un ordre de couleurs qui varie progressivement du bleuâtre au rougeâtre.
   

  Voir Applet Java  du test de Farnsworth et sa transcription en Page (Doc 9;9 Bis)

  Doc 9 : Test de classement de jetons de couleurs selon Farnworth

  Individu "Normal"		Individu "Deutan"
  Diagramme de CIE, sur lequel sont dessinés les valeurs de couleur de tous les jetons et de vos lignes d'ordre de classement. Score : angle : 61.98 major radius : 8.85 minor radius : 7.21 erreur totale : 11.42 s-index : 1.23 c-index : 0.96			Diagramme de CIE, sur lequel sont dessinés les valeurs de couleur de tous les jetons et de vos lignes d'ordre de classement. Score : angle : -7.26 major radius : 21.83 minor radius : 8.47 erreur totale : 23.42 s-index : 2.58 c-index : 2.36

  Chaque jeton de couleur est représenté par un petit cercle et l'ensemble forme une ellipse. (dans des vues graphiques plus simples ils forment une forme qui ressemble plus à un cercle). La position des cercles représente en fait des coordonnées avec des tonalités et la saturation particulières sur la triangle de couleur CIE. Les petits cercles sont reliés par des lignes suivant l'ordre dans lequel les jetons avaient été arrangés par l'observateur.
  Les erreurs effectuées par le daltonien sont des lignes qui croisent le centre de l'ellipse à un angle caractéristique qui s'appelle l'axe de confusion d'un certain photopigment.

  L'analyse produit trois valeurs importantes :

  • L'angle indique l'axe de la confusion et donc du type d'insuffisance de couleur.
  • Le "C-Index " est l'Index de Confusion, qui est une mesure de la sévérité du déficit de couleur.
  • Le "S-Index " est l'Index de Dispersion, qui est employé pour évaluer le degré d'éparpillement, d'aspect aléatoire ou de sélectivité dans le classement de l'observateur.

     

    Doc 9 Bis : Tableau d'interprétation du test de classement des couleurs selon Farnworth

  Type de vision de couleur	Angle	Rayon Principal	Rayon Mineur	Erreur Totale	S-Index	C-Index
  Normal	62,0	9,2	6,7	11,4	1,38	1,00
  Erreur Mineure	-12,1	9,8	9,2	13,4	1,07	1,06
  Protanomal	28,3	18,0	8,2	20,4	1,97	1,95
  Protanope	8,8	38,8	6,6	39,4	6,16	4,20
  Deutéranomal	-5,8	25,4	9,6	27,5	2,99	2,75
  Deutéranope	-7,4	37,9	6,3	38,4	6,19	4,10
  Tritanomal	-80,8	16,3	6,4	17,5	2,57	1,77
  Tritanope	-82,8	24,0	6,4	24,9	3,94	2,60

 

Il existe encore d'autres test (notamment sous forme de jeux).

 

5. Quantification du trouble de la vision colorée

Les tests de rangements de pions, appelés tests d’appariement (Panel D15 désaturé de Lanthony, 100 Hue de Farnsworth, New Color Test)  permettent une  quantification de l'anomalie. Ils sont fiables et reproductibles. Le test de Farnsworth 100 Hue, s'il est une aide précieuse à la quantification précise de certains déficits, doit être réservé à des cas bien précis. Il ne faut pas oublier les anomaloscopes qui, bien qu’hélas peu répandus, sont dans certains cas indispensables.

 

III. L'incidence sur la vie en société

1. Que voit le daltonien ?

1.1 Le handicap du daltonien

Plus l'anomalie est importante, plus la gêne du porteur est grande.

• Chez le trichromate anormal (1 cône déficient), les erreurs sont peu visibles dans la vie courante, cependant leur perception du monde coloré est très éloignée de celle de la plupart des gens (trichromate normal) en ce sens que leur environnement ne comporte que deux couleurs dominantes (le plus souvent bleu et jaune), mais avec un grand nombre de nuances : ils restent tout de même trichromates.
  
  
• Par contre, chez le dichromate (protanope, deutéranope et tritanope), il existe d'importantes confusions colorées et la perception du monde dans lequel nous vivons est très différente. Ceci le rend donc totalement inapte à toute tâche professionnelle ayant une forte implication colorée.

Si cela est une gène pour le dichromate, c'est parce que le monde dans lequel nous vivons est adapté aux trichromates ; il devient donc difficile pour les daltoniens de s'y adapter.

Il n'y a donc une question de degré, mais aussi de type ou de forme de daltonisme.

 

Voir spectre + fleurs +tritanomal (Doc 10;11;12;13)

Doc 10 : Représentation du spectre coloré de la lumière blanche, et de celui d'un individu atteint de daltonisme du vert (deutéranopie).
Le vert et le orange sont perçus comme deux gris, donc confondus.

 

Vision "normale"	Vision d'un protanope (absence du pigment rouge)
Vision d'un tritanope (absence du pigment bleu)	Vision d'un deutéranope (absence du pigment vert)

Doc 11 : Les images précédentes, réalisées avec l'aide de personnes possédant un oeil à vision colorée normale et un oeil dichromate, tentent de reconstituer les visions des différentes daltoniens.

 

Doc 12 : Comparaison de spectres de Di- et Tri- chromates

 

	Achromate (Absence totale de perception des couleurs)	Dichromate (Absence du gène, donc du pigment)	Trichromate anormal (le gène est hybride donc le pigment a une sensibilité différente)
Cône L Rouge (Protan)	Achromate (monochromate)	Protanope	Protanomal
Cône M Vert (Deutan)		Deutéranope	Deutéranomal ( Type le plus fréquent)
Cône S Bleu (Tritan)		Tritanope (cas rare)	Tritanomal (cas rare)

Doc 13 : Les images précédentes tentent de reconstituer les  différentes visions des daltoniens.

 

1.2 Exemples de la vie courante

 

En ce qui concerne la conduite automobile, les feux tricolores des carrefours ne se distinguent que par leur clarté : le vert et le rouge ne sont que deux gris différents. La couleur rouge des feux arrières des voitures peut poser des problèmes : il est souvent difficile de savoir si la voiture s'approche ou s'éloigne.
 

Le dyschromate peut être incapable de savoir si une femme porte du rouge à lèvres ou pas. L'impossibilité de faire la distinction entre une femme blonde avec des yeux bleus et une femme rousse aux yeux verts est plus délicat à vivre pour certains.
 

Quand il cuisine, le dyschromate peut rencontrer des difficultés à différencier : la viande saignante de la viande cuite, les tomates vertes des tomates mûres, le ketchup entre chocolat liquide, ou entre un jus de citron et un Coca-Cola ou un Pepsi-Cola ...

2. Les métiers interdis

Il est important, pour éviter les embêtements, que les jeunes daltoniens connaissent leur anomalie avant les phases décisives de leur orientation scolaire et professionnelle.

Seul l'ophtalmologiste dispose des moyens et des compétences nécessaires au diagnostic qualitatif et quantitatif de la dyschromatopsie.

Ce diagnostic précis est le préalable indispensable à un conseil avisé sur la plan de l'orientation professionnelle future.

Voir Métiers interdis aux daltoniens (Doc 14)

• Métiers des transports :
  • Armée : pilotes, conducteurs et mécaniciens
  • Aviation civile : pilotes et mécanicien, contrôle aérien
  • Marine marchande : marins et officiers
  • Chemins de fer : conducteurs et mécanicien
  • Transports en commun : autobus, métro ...

• Métiers de la sécurité publique :
  • Police, gendarmerie
  • Douane
  • Pompier

• Diverses autres professions :
  • Électricité et électronique
  • Laboratoires : techniciens et pharmaciens
  • Métiers du textile, de l’imprimerie
  • Métiers de la peinture, de la photographie
  • Métiers de la lumière (théâtre, cinéma, télévision)
  • Métiers de tri : alimentation (par exemple fruits et légumes)

Doc 14 : Métiers interdis aux daltoniens

 

3. Les solutions pour pallier au daltonisme

A ce jour, aucun produit ni aucun traitement n'est capable de corriger de façon définitive le daltonisme. Pourtant, diverses solutions ont été proposées pour tenter de corriger les déficiences de la vision colorée :

• stimulations électriques,
• cures de vitamines,
• injections d'iode ...

Il est uniquement possible de modifier l'appréciation des couleurs mais sans pour autant permettre de les percevoir réellement.

La lentille X-Chrom

Crée en 1971 par Zeltzer, X-Chrom est une lentille souple (comme celles utilisées en optique), de couleur rouge foncé que l'on porte sur l'oeil non directeur. Elle permet à certains déficients de mieux interpréter les couleurs ou plutôt les contrastes sans pour autant permettre de reconnaître réellement la couleur. Le daltonien peut alors comparer les couleurs avec l'autre oeil. S'il y a des différences, c'est signe qu'il y a quelque chose qui cloche. Certains sujets améliorent leurs résultats à des tests de dépistage (notamment le test d'Ishihara) lorsqu'ils portent la lentille. Cependant, il ne faut pas assimiler de meilleurs résultats à un test de dépistage à une véritable amélioration de la vision colorée.

 

IV. Témoignages

Michel, sur internet

Moi je suis atteint du daltonisme rouge-vert, ce qui veut dire que j'ai tendance à confondre ces deux couleurs, ce n'est pas aussi simple que cela le semble. Malgré mon anomalie, je peux voir le rouge, puis le vert - la plupart du temps. Mais il y a des situations où je ne peux pas nommer une nuance du vert ou deux rouge, et j'emploierais les mots gris, vert, rouge ou brun également. Je crois que j'ai une bonne idée comment voient les gens à la vision des couleurs normale, mais j'aurais bien du mal à exprimer en mots comment je vois à quelqu'un qui n'est pas daltonien.

Voici un exemple de ce que j'entends. Si l'on aligne des seaux en plastique de plusieurs nuances du rouge et de l'orange (ou du bleu et du pourpre), il y en aura que je pourrai identifier sans hésiter comme rouges, ou orange, mais il y en aura aussi d'autres qui, à mes yeux, pourraient être soit rouges soit orange, ou même bruns. Pour moi, il y a une distinction nette entre le rouge et le vert, et le rouge et le jaune, mais je ne crois pas que le rouge et l'orange sont des couleurs différentes (il en est de même pour le bleu et le pourpre). Chose étrange, je saurais quels des seaux je pourrais nommer selon votre définition, et lesquels dont je ne suis pas sûr.

La distance et la grandeur des objets influence la facilité avec laquelle je peux discerner les couleurs. Le plus près qu'un objet se trouve, ou le plus grand qu'il est (donc le plus d'espace qu'un image présente aux rétines), le plus facilement je peux en déterminer la couleur. Parfois de loin je ne sais absolument pas de quelle couleur est un objet, mais de près la couleur est bien distincte.

 

EN SAVOIR PLUS

Dans quelles conditions utiliser le test ishihara ?

Une bonne correction optique en verres non teintés est de mise.

L'utilisation peut être effectuée en vision binoculaire dans la mesure où l'on recherche une dyschromatopsie héréditaire qui est forcément identique sur les deux yeux.

L'éclairage par lampe à incandescence doit être formellement proscrit (rappelons que les lampes halogènes sont des lampes à incandescence). Un éclairage par lampe fluorescente ou simplement par la lumière du jour (théoriquement devant une fenêtre au Nord) en évitant l'éblouissement sera convenable.

 

Le daltonisme

Les deux gènes qui codent pour les pigments des cônes L et M sont alignés l'un derrière l'autre sur les bras longs du chromosome X. Il en résulte, lors de la méiose (double division cellulaire aboutissant à la réduction du nombre de chromosomes, et qui se produit au moment de la formation des cellules reproductrices), des risques de recombinaisons partielles entre eux (par crossing-over : enjambement ) entraînant des perturbations de la vision colorée. En pratique, deux cas sont possibles: le crossing-over intergénique, et le crossing-over intragénique.

Dans le premier cas, un gène entier est absent d'un des deux chromosomes; l'homme qui hérite de ce chromosome est dichromate. L'autre chromosome X, en revanche, possède le gène en double exemplaire, et l'homme qui en hérite a une vision colorée normale: le gène supplémentaire n'a pas d'effet apparent. Dans le second cas, toujours lors de la méiose, le point de rupture du chromosome se fait au milieu du gène lui même, ce qui a pour effet de séparer les exons. Le crossing-over produit alors des gènes hybrides; une partie des exons codant la iodopsine M est transférée dans le gène des iodopsines L, et vice versa. Les substitutions d'acides aminés qui en résultent modifient les courbes d'absorption des pigments de façon variée, d'où des altérations de la vision colorée qui vont d'une anomalie minime au dichromatisme. On sait classer les formes de daltonisme; cette classification se fait selon le type du cône atteint. Aux trois types de cônes correspondent donc trois types de daltonismes.

Progrès

Traditionnellement, on pensait que les mères porteuses du gène du daltonisme percevaient les couleurs comme une personne qui a une vision normale, appelée 'trichromate'. Mais ce n'est pas le cas. Nous avons mis en évidence que le quatrième pigment (celui associé au daltonisme) s'exprime aussi dans la courbe de sensibilité spectrale de ces femmes. Des nuances ont été observées sur le plan des subtilités des couleurs et des intensités perçues", révèle Jocelyn Faubert. 

Nous voulons démontrer qu'il existe chez les mères porteuses des régions spécifiquement trichromates et d'autres dites daltoniennes, souligne Jocelyn Faubert. Cela permettrait de confirmer la théorie génétique de Lyon, du moins pour ce qui est de la vision des couleurs chez les mères porteuses!"

Qu'est-ce que la théorie de Lyon ? Elle dit que différents chromosomes X peuvent s'exprimer dans l'organisme, répond Jocelyn Faubert. Selon la chercheuse française qui l'a élaborée, il y a une alternance dans l'expression de ce gène. Le chromosome X du père est présent dans certaines régions alors qu'ailleurs, c'est le chromosome X de la mère qui est exprimé. "Nous croyons que ce phénomène est aussi valable pour la vision des mères porteuses.

Professeur Jocelyn Faubert, de l'École d'optométrie.