Vamos ver como isso funciona visão e luz. Explicamos, dentro do sistema visual, a percepção visual, como percebemos a luz que chega aos nossos olhos e como ela é interpretada pelo nosso cérebro para criar imagens.
como funciona a visão
Desde a antiguidade, a primeira função do sistema visual era fornecer informações para realizar as tarefas do dia-a-dia, informações sobre o ambiente que nos cerca e que nos ajuda a tomar decisões do ponto de vista da ação.
Se estamos com sede e queremos beber, a primeira coisa que devemos fazer é olhar ao nosso redor e localizar um copo e uma jarra de água. Devemos olhar onde estão esses objetos para realizar a ação motora de beber. Se não soubermos onde estão esses objetos, faremos movimentos de busca com a cabeça e os olhos, o que significa usar nossa visão periférica para localizar os objetos e, imediatamente, focando-os com os olhos. mácula.
A informação que chega ao cérebro serve para identificar os objetos e iniciar o processo motor, neste caso, ir buscá-los, ou seja, calcular a distância, peso, etc., estender o braço para que a mão pode alcançá-los e executar o movimento de derramar água e levar o copo à boca.
Este processo envolve três mecanismos:
- O olhar: para localizar objetos
- O mecanismo motor: para agarrá-lo
- o sistema visual: para ajustar o movimento.
O conjunto desses três sistemas é o que chamamos de Sistema de Atenção Supervisório (“Supervisory Attention System” de Normann e Shallice, 1986) ou Executivo Central (“Central Executive” de Baddeley, 2007) que se resume em: Onde procurar, o que procurar? fazer e o que procurar.
Conexão olho e cérebro
Esses sistemas são feitos em o cérebro em diferentes áreas, as tarefas visuais ocorrem na região occipital e parcialmente nos lobos parietal e temporal; tarefas motoras na região parietal e frontal e "controle do esquema" na região dorsolateral do córtex pré-frontal. Essas áreas são mutuamente conectadas.
Um dos pontos mais importantes é para onde olhamos. Inicialmente, é o cérebro que direciona o olhar para o que decidimos olhar, seja diretamente sobre o objeto que queremos, porque sabemos onde está, ou olhando ao nosso redor porque não podemos localizá-lo e o procuramos com movimentos dos olhos e da cabeça.
Neste processo de busca, a informação que analisamos não é "detalhista" de todos os objetos que entram em nosso campou visual, identificamos esses objetos através de um pequeno conjunto de dados que, sem “vê-los perfeitamente”, sabemos o que são e nos permitem decidir se é ou não o objeto que procuramos, é um mecanismo de scanner. Os detalhes que o cérebro usa de cada objeto são as características “salientes” desses objetos: cor, formas, contrastes, etc. Este mecanismo de busca e seleção corresponde a um mecanismo que chamamos de “Top-down”.
Movimento dos olhos
Um dos pontos mais importantes no estudo da percepção visual é a do mecanismo do scanner. O que nos leva a mover nossos olhos em certas direções, quais são os detalhes, as informações, o que o cérebro avalia durante esse processo de varredura para decidir nossas ações subsequentes.
Temos um exemplo claro no jogador de tênis de mesa, a bola vai a uma velocidade de 80 ms e um movimento de "follow-up" leva 200 ms, o que implica que o jogador não pode segui-lo, ele deve ter uma estratégia visual de tentar prever onde a bola vai para ter tempo de colocar a raquete no lugar certo, você deve prestar atenção ao movimento da mão, posição da raquete, direção do olhar do adversário, etc., um ampum conjunto de “sinais” que ele deve saber interpretar para avançar em seu movimento.
Melhorar o movimento dos olhos
Atualmente, através dos sistemas “eye tracker”, podemos analisar a movimentos oculares, os pontos sobre os quais se fixa o olhar e, assim, tentar discernir como é feita essa varredura, os pontos relevantes, etc., buscar mecanismos comuns em cada tipo de ação, esporte, etc. e, através de exercícios específicos, poder trabalhá-lo e aumentar o desempenho (dirigir veículos, esportes...).
El processo visual Começa com a luz que chega ao olho dos objetos, por isso é essencial que antes de iniciar o estudo dos mecanismos de percepção, revisemos os pontos de luz mais relevantes e a psicofísica da luz.
Como a luz atinge nossos olhos e forma imagens
Vejamos os passos que a luz segue e os tipos de luz que nossos olhos captam para que, através do sistema visual, chegue ao cérebro formando imagens.
Espectro eletromagnético
O olho humano é capaz de detectar apenas parte do espectro eletromagnético, a faixa de radiação entre 380 nm e 720 nm. A luz atinge os olhos como radiação contendo pacotes de energia chamados "quanta" ou "fótons". Esta energía la podemos calcular mediante la fórmula que establece una relación directamente proporcional a la velocidad de la luz y la constante de Planck e inversamente proporcional a la longitud de onda de luz o, mediante la fórmula que multiplica la constante de Planck por la frecuencia de a luz.
Essa relação matemática mostra que os quanta de radiação de comprimento de onda curto, como a banda azul, têm mais energia do que os quanta de bandas mais longas. Do ponto de vista clínico, é importante, pois a exposição ultravioleta de ondas curtas produz mais danos nos tecidos do que a radiação de ondas longas, como o infravermelho. Lembre-se que UV tipo C danifica o córnea, porque são absorvidos em maior grau a este nível, enquanto os tipos UV B e A, danificam especialmente o cristalino, por isso os primeiros produzem queratite (quando tomamos sol ou esquiamos sem proteção) e os demais aceleram o processo de Cataratas o degeneração macular após cirurgia de catarata permitindo a passagem da radiação retina.
Radiometria e fotometria
radiometria refere-se ao poder de uma fonte de radiação eletromagnética, independentemente do seu efeito na visão.
fotometria Refere-se ao poder da radiação em relação ao sistema visual e sua medição clínica é realizada através do estudo da curva de luminosidade fotópica, que nos mostra como certos comprimentos de onda do espectro visível da luz são mais eficazes em relação à visão.
As unidades de ambos são diferentes, a radiometria usa watts (energia radiante) e a fotometria usa lúmen.
Se tivermos 2 radiações de luz com comprimentos de onda diferentes, uma de 400 nm e outra de 600 nm, e ambas com potência de radiação de 10 W, veremos que a de 400 nm, com essa potência, não produz estimulação visual, enquanto que o 600, com eficiência de 0.62. Com este exemplo vemos como dois estímulos de igual potência radiométrica, 10 W, produzem resultados diferentes na visão, fotometricamente falando.
A unidade básica da fotometria é o lúmen, uma medida da potência da luminosidade, e por convenção dizemos que 1 Watt tem 680 lúmens em uma radiação de comprimento de onda igual a 555 nm. Desta forma podemos expressar a eficiência de todos os comprimentos de onda, então uma radiação de 650 nm tem uma energia de, 0.1 x 680, igual a 68 lumens/W, onde 0.1 corresponde à eficiência da radiação de 650 nm obtida nas curvas fotométricas de luminosidade espectral.
Lei de Abney
A maioria dos objetos emite luz refletida de uma fonte distante. Essa luz refletida geralmente tem uma mistura de diferentes comprimentos de onda para que possamos calcular sua luminosidade somando cada uma das energias que correspondem a cada um desses comprimentos de onda, os lúmens são somados e obtemos o total, é a Lei Aditiva de Abney.
Como vemos diferentes tipos de luz
poder da luz: é a medida geral, total e não direcional da luz emitida por uma fonte, como a produzida por uma lâmpada, 1000 lumens em todas as direções. As fontes de luz podem ser incandescentes, quando a luz é gerada por calor, ou luminescentes, quando a luz é produzida pela excitação de átomos individuais.
Intensidade luminosa: é a potência da luz contida em uma determinada direção, em um cone com um determinado ângulo e é medida em candelas. Uma candela é um lúmen por esterradiano, e um esterradiano é um cone de uma esfera que é calculado usando a fórmula:
w=A/r2
onde “r” é o raio da esfera e A é a área da superfície subtendida pela esfera.
Luminância: quantifica a quantidade de luz que chega de uma superfície, como uma folha de papel, em uma determinada direção. Luminância é um termo perceptivo e podemos torná-lo equivalente a um atributo físico, e seria brilho. A luminância é expressa em candelas por área de superfície projetada: candelas/metro quadrado (cd/m2).
É interessante saber que a luminância ou brilho de uma superfície, que percebemos invariavelmente independentemente da distância que estamos, permanece constante mesmo que nos aproximemos ou nos afastemos e isso se deve ao fato de que o aumento ou diminuição das velas é proporcional à mudança no tamanho dessa superfície ao nível da retina. Se nos afastarmos, o tamanho desse objeto se torna menor, proporcionalmente à perda de luz refletida, de modo que sua luminosidade (luminância) não varia.
Iluminância: A iluminância é a quantidade de luz que incide sobre uma superfície e é expressa em Lux ou lúmens por metro quadrado. É importante lembrar que a iluminância não depende da superfície sobre a qual é projetada, isso será importante quando falamos de luminância, a luz refletida pela superfície.
É interessante ao fazer recomendações sobre as condições de iluminação de uma sala ou de uma área maior, como um shopping center, etc. Uma iluminância muito forte pode causar reflexos que incomodam e causar fadiga visual não recomendada.
Iluminância da retina: A visão começa com a chegada da luz na retina e com base no que foi dito até agora, poderíamos aplicar o conceito de iluminância e calcular a quantidade de luz que chega à retina com base nas médias dióptricas e, principalmente, no tamanho do aluno, diafragma que regula a passagem da luz para a retina. A iluminância da retina é expressa em trolands (td) como uma unidade e é obtida a partir do produto da luminância da superfície vista pela área pupilar.
Lei do inverso quadrado
Refere-se à iluminância e nos diz que a quantidade de luz, em lúmens, que incide sobre uma superfície é inversa ao quadrado da distância da fonte de luz:
E = I/d2
Onde E é a iluminância, I a intensidade da fonte de luz e d sua distância da superfície onde a luz é projetada. Esta fórmula assume que a superfície é perpendicular à fonte de luz, se for inclinada, a quantidade de luz que a atinge será diferente e a fórmula muda introduzindo o cosseno do ângulo formado pela luz, o plano perpendicular à sua linha de difusão e a superfície sobre a qual se projeta:
E = (I/d2) cos θ
