No estudo de percepção visual e sensibilidade à luz e contraste As propriedades físicas da luz não são tão interessantes quanto o fato de poder medir sua resposta perceptiva.

O primeiro aspecto relevante é o brilho que, embora seja um termo físico, o tornamos equivalente à percepção da quantidade de luz emitida por uma fonte ou refletida por uma superfície iluminada.

A segunda medida é a luminosidade, ou percepção percentual da luz refletida em relação à luz total que incide sobre uma superfície, é a correlação psicológica da refletância (o sujeito diz se o pigmento da superfície é branco, cinza ou vermelho).

Percepção visual e sensibilidade à luz

A sensação de brilho depende da sensibilidade atual do olho, se entramos em um cinema, uma sala mal iluminada, tudo parece escuro, não muito claro, mas depois de um tempo nos acostumamos, fica mais claro, nos adaptamos. Os bastonetes são responsáveis ​​pela adaptação em condições escotópicas (pouca luz), e os cones em condições fotópicas (luz abundante).

Podemos medir a curva de adaptação ao escuro e à luz, tanto em retina central, cones, como na retina periférica, bastonetes. Sabemos que os bastonetes são mais sensíveis à luz, razão pela qual uma fonte de luz é percebida como mais brilhante quando estimula a periferia da retina em relação à fóvea (Drim 1980).

comprimento de onda da luz

O comprimento de onda da luz também é um fator que afeta o brilho. A luz amarela de onda média é percebida como mais brilhante do que a luz azul de onda curta.

Na prática, as luzes vermelhas são usadas para iluminar ambientes onde você deseja estar na semi-escuridão, pois essa luz não é percebida pelas hastes e, portanto, não é necessário esperar que elas se adaptem à penumbra para ver algo, o a visão se deve à ação direta dos cones, que são sensíveis a esse comprimento de onda, sem a necessidade de esperar tanto tempo quanto os exigidos pelos bastonetes.

brilho

A percepção do brilho está relacionada ao tempo de exposição à luz e à área da retina estimulada.

Os bastonetes e cones têm um certo nível de sensibilidade, se a quantidade de luz que chega é baixa, eles precisam de mais tempo para atingir o nível de energia necessário para que os fotorreceptores sejam estimulados, da mesma forma que quando tiramos uma foto à noite , o obturador permanece aberto por mais tempo, isso é conhecido como a lei de Bunsen-Roscoe. A relação matemática entre o tempo de exposição e a intensidade da luz necessária para a ativação dos fotorreceptores é conhecida como lei de Bloch.

Intensidade e magnitude do estímulo luminoso

Outra relação importante é entre intensidade e magnitude do estímulo.

Para pequenos estímulos a lei de Ricco é cumprida, aumentando a intensidade podemos diminuir a magnitude do estímulo. Quando a magnitude do estímulo é grande, maior que 10' de ângulo visual, o aumento da área tem efeito mínimo, ou seja, quando a intensidade diminui, um estímulo maior requer um aumento maior da área para obter a mesma compensação , é o que é conhecido como lei de Piper. Além de 24º de ângulo visual, não há benefício em aumentar a magnitude do estímulo e a percepção possível depende apenas da intensidade.

Sensibilidade da retina à luz

Sabemos que a sensibilidade máxima da retina, em condições ideais de adaptação à escuridão e com luz adequada, é de 6 quantum de luz, este é o limiar mínimo para perceber uma sensação de brilho, e corresponde à estimulação de 6 bastonetes, um para cada fóton.

fotometria ocular

Três processos básicos são descritos na fotometria ocular:

  1. Reflexão
  2. Absorção
  3. Dispersão

Reflexão

Em geral, sabemos que diante de uma mudança repentina de índice de refração, além de desviar a direção do raio de luz, ocorrerá um fenômeno de reflexão.

A interface ar-córnea é onde ocorre a maior mudança nos índices de refração, portanto, é nessa superfície que ocorrerá a maior reflexão da luz e, com ela, a maior perda de luz que chega à retina. Em muito menor grau, a reflexão ocorre na parte de trás do córnea, no cristalino e na retina.

O ângulo de incidência da luz nas superfícies é o outro fator que define o grau de reflexão, portanto, quanto maior o ângulo de incidência, maior a reflexão. Isso explica por que os objetos que estão localizados na periferia da campou visual, além de ser visto pior por estimular áreas periféricas da retina, e os efeitos aberrométricos de entrar em áreas paracentrais das dioptrias oculares, será adicionado o efeito de reflexão nas superfícies da córnea e do cristalino, o que determina uma perda de luz que entra no interior do olho, a retina.

Absorção

A transmissão ou absorção da radiação pelos diferentes meios oculares determina os comprimentos de onda que atingem a retina.

A córnea absorve toda a radiação de comprimento de onda inferior a 290 nm, na região do ultravioleta, UV-B, transmitindo quase toda a radiação visível e atuando novamente como filtro para o infravermelho, absorvendo quase toda a radiação a partir de 2 mcm . o humor aquoso Contribui para absorver o ultravioleta que a córnea deixou passar e permite que o resto da radiação passe quase completamente.

O cristalino é responsável pela maior perda de radiação visível que atinge a retina. Sua absorção é mais importante no azul do que no amarelo, variando com a idade. Na faixa UV, absorve entre 300 e 400 nm, impedindo que o UV-A atinja a retina, por isso é importante considerar esse fator na Cirurgia de catarata, é necessário implantar lentes com filtro UV ou quando realizamos tratamentos de reticulação.

O vítreo novamente tem um fator de absorção quase zero. o mácula possui também um importante componente de filtragem, não deixa que a luz que chega à retina chegue aos cones sem mais delongas, filtra a radiação de ondas curtas, abaixo de 490 nm, contribuindo para uma melhor qualidade visual, reduzindo as aberrações cromáticas.

Dispersão

La dispersión es otro fenómeno que ocasiona pérdida de luz en el paso de la energía radiante a través del ojo hacia la retina y se debe a las partículas submicroscópicas que se encuentran en las células de los tejidos que constituyen los medios trasparentes por los que debe pasar a luz. A dispersão é aumentada quando há alguma opacificação no meio, como olho-de-boi ou catarata.

Acuidade visual

É descrito como a capacidade do olho de definir detalhes e é estabelecido como uma relação matemática entre o tamanho de um objeto e sua distância do olho. É o inverso do ângulo “u” (ver figura), expresso em minutos e um ângulo de 1 minuto é considerado como valor de referência normal, razão pela qual falamos de visão unitária como equivalente à visão normal.

Cálculo da acuidade visual

Para o seu cálculo procedemos da seguinte forma: tangente do ângulo “u” = tamanho do estímulo / distância ao olho, portanto um estímulo de 2.4 cm localizado a 70 cm, 2.4/70 = 0.034, sua tangente é 2º, ângulo visual , e como AV é o inverso de “u”, neste caso é ½ = 0.5, então AV é 0.5, usando a notação que conhecemos como escala decimal.

acuidade visual

AV: 1/u = 1 min

A notação pode ser 6/6 (inglês), em que as menores letras são vistas a 6 m, então 6/9, significa que aquele indivíduo vê a 6 metros, no máximo as letras que um indivíduo normal veria a 9 m. Na notação anglo-saxônica, como 1 m é igual a 20 pés, a visão normal é 20/20 e 6/9 é igual a 20/30.

medir a acuidade visual

Existem várias maneiras ou optótipos para acuidade visual, sendo os optotipos de reconhecimento os mais utilizados (Snellen 1862). O problema com este tipo de optotipos é que eles são baseados em letras, o que supõe um fator cognitivo de reconhecimento que pode falsificar a medida de VA, por isso Landolt (1889) modificou o teste, usando anéis com aberturas que estão localizadas em diferentes posições, como um "C" que varia sua orientação.

medir a acuidade visual

Outras maneiras de medir a acuidade visual

Existem outras maneiras de medir a acuidade visual:

  • Acuidade Direcional Vernier: Requer que o observador distinga uma linha quebrada de uma linha reta.
  • Nitidez da Malha ou resolução: Requer que o observador distinga a orientação das barras da treliça ou o espaçamento entre as barras.

Em geral, optótipos como os anéis de Snellen ou Landolt utilizam figuras com os detalhes que devem ser distinguidos (abertura do anel), com um tamanho 5 vezes menor que o tamanho da figura, o que leva à confusão, pois se estivermos com uma figura tamanho equivalente a um VA de 1, na realidade, já que o tamanho do detalhe é 1/5 do tamanho da figura, a visão, a acuidade visual, deveria ser maior, maior que a unidade.

Sensibilidade à luz

Para medir a sensibilidade à luz, levaremos em consideração dois valores:

limite absoluto: A menor quantidade de luz, em termos radiométricos (energia) ou fotométricos (luminância), para que um estímulo seja detectado e constituiria a sensibilidade máxima da visão, que por sua vez depende do diâmetro dos fotorreceptores na retina.

mínimo separável: Esta é a capacidade de distinguir entre dois pontos, dois estímulos. A área de maior concentração é a mácula e para que dois estímulos separados sejam percebidos, dois cones devem ser estimulados, separados por um terceiro entre eles, inativo. Essa unidade biológica mínima supõe uma área equivalente a uma resolução de 30 ciclos, embora saibamos que o olho humano é capaz de detectar variações de inclinação que correspondem a ângulos de visão de 5 segundos, 25 vezes menores que o diâmetro de um cone. Isso é o que é conhecido como hiperacuidade.

A área estimulada da retina também tem implicações para a acuidade visual, a maior acuidade ocorre com os cones e estes se distribuem com maior densidade na fóvea e à medida que nos afastamos, sua concentração diminuirá, portanto a acuidade visual a partir dos 20º periférica à fóvea é muito mais baixa (curvas de Peichl e Wasle, 1979).

Análise da visão com estímulos visuais

Partimos da teoria de Fourier, que estabelece a possibilidade de analisar qualquer padrão de estímulos em uma série de ondas senoidais, de modo que um padrão complexo possa ser decomposto em padrões mais simples, cada um dos quais seria visto como um padrão com variação de luz regular e escuro se observado separadamente. De acordo com as regras de Fourier, é possível reproduzir qualquer padrão, repetido ou não, combinando as ondas senoidais apropriadas.

Interpretação da luz em nossos olhos

As imagens, os estímulos vindos de fora, como as zebras na figura, podem ser decompostos em padrões de ondas senoidais e a soma de um conjunto de várias ondas senoidais produzirá um padrão mais complexo, constituindo a "abreviatura" para o análise do sistema visual.

a luz em nossos olhos

As treliças podem variar no número de barras, sua frequência. Quanto maior a frequência, maior a resolução do sistema óptico. Ou seja, poder diferenciar que são barras e não uma mancha.

Qualidade do sistema óptico

Quando há muitas barras e o espaço entre elas é muito pequeno, o sistema óptico deve ter uma alta resolução para poder percebê-las como barras.

A representação gráfica ou matemática de como certas frequências espaciais são distinguidas com precisão enquanto outras são perdidas porque o sistema não tem resolução suficiente é conhecida como Função de Transferência de Modulação Espacial (MTF). Essa função mede a capacidade do sistema de transferir com precisão a imagem original da modulação espacial do estímulo alvo através do sistema até sua decodificação final e é um método de estudo da qualidade de um sistema óptico.

Medir a sensibilidade ao contraste

As grades são usadas clinicamente para medir a sensibilidade ao contraste, detectando o contraste mínimo entre as listras escuras e claras de uma treliça, para que a treliça seja percebida como tal e não como uma mancha cinza. Desta forma estamos analisando o sistema óptico do olho, de forma semelhante ao que fizemos com a função de transferência de modulação espacial, que não é possível no olho, pois não podemos abri-lo e registrar o que acontece na retina, então o que fazemos é registrar a consciência do observador, o que ele vê.

Estudos mostram que a visão em humanos é mais sensível no ponto de 6 ciclos por segundo, diminuindo a partir deste nível. Isso significa que neste ponto podemos ver os estímulos mesmo com um grau mínimo de contraste, enquanto os estímulos de maior frequência precisam de mais contraste para serem percebidos.

A mesma coisa também acontece com o outro lado, com estímulos de menos de 6 ciclos, a resolução diminui. Este tipo de análise da visão é conhecido como curvas de sensibilidade ao contraste ou CSF, Contrast Sensitivity Function, quando diferentes níveis de frequência são avaliados (veja abaixo).

sensibilidade ao contraste

A figura representa graficamente a curva de sensibilidade ao contraste. A linha preta é o nível de visão em função das frequências espaciais e contraste, máximo no ponto de 6 ciclos/seg.

Tem sido demonstrado que as curvas da função de transferência de modulação espacial em humanos variam com a idade, atingindo um máximo aos 20 anos de idade e diminuindo gradativamente mais tarde, com um deslocamento para a esquerda e uma diminuição no ápice máximo.

percepção visual e sensibilidade ao contraste

Admite-se a hipótese multicanal, onde haveria um certo número de canais, aproximadamente seis, em que cada um tem uma resposta máxima para um tipo específico de frequência, dependendo do c.ampcélulas receptivas das células (área de estimulação e área de inibição), ao "sintonizar" entre o campoy a frequência, ou seja, a barra clara é ajustada para a área de estímulo e as escuras para a zona de inibição (no caso de campou centro + e periferia -):

percepção visual e sensibilidade à luz

Embora esse processo de filtragem de canais comece na retina (células centro-periferia), torna-se relevante nas células cerebrais, onde haveria 6 tipos de organizações celulares, cada uma sensível a um tipo específico de banda de frequência, bem como a sua resposta. ser mais alto ou mais baixo dependendo se o estímulo está mais próximo ou mais distante da banda de frequência em que está sintonizado.

Dependendo da organização do campcomo receptivo no córtex cerebral, uma certa representação matemática pode ser estabelecida, assim no campno centro da periferia, seriam filtros gaussianos enquanto no campos orientação, o filtro é do tipo Gabor:

medir a sensibilidade ao contraste

sensibilidade ao contraste

Vimos que uma medida do que vemos era a medida da acuidade visual, mas esses dados são muito parciais no conceito de visão.

Depois de analisar os processos que seguem os mecanismos de percepção visual, surge a "função de sensibilidade ao contraste" (CSF), como um teste que complementa a acuidade visual para compreender melhor a visão de um indivíduo, sua capacidade de detectar detalhes.

Os primeiros estudos da função de sensibilidade ao contraste devem-se a Schade em 1956, embora não tenha se popularizado até o surgimento de sistemas de análise baseados em técnicas de Fourier (decomposição de um objeto em frequências espaciais).

Qualidade do sistema óptico

Sabemos que para conhecer as características de um sistema óptico devemos comparar a imagem gerada com a imagem projetada. Se a imagem que é gerada após projetá-la através do sistema óptico é idêntica, dizemos que este sistema óptico é perfeito mas, na maioria dos casos, há sempre algum tipo de distorção ou aberração que determina diferenças entre ambas as imagens, essa diferença, sua estudo, geralmente referido como contraste “atenuação”, é o que é chamado de função de transferência de modulação espacial ou função de transferência de modulação.

Meça a sensibilidade e a qualidade do sistema óptico

Com as técnicas de Fourier podemos dividir todos os objetos em bandas de frequência como esta, para caracterizar um sistema óptico, o que fazemos é ver como cada uma dessas frequências espaciais transmite. Isso é aplicável a um dispositivo óptico, mas não ao olho, pois não temos como isolar a imagem projetada na retina.

Para resolver este problema, ao invés de manter o contraste da imagem projetada constante e ver a atenuação na imagem que é coletada, a situação se inverte, o contraste é variado em cada banda de frequência e a capacidade de detecção é observada pelo sujeito.

Na prática, o que fazemos é reduzir gradativamente o contraste de uma rede senoidal, mantendo sua luminância média constante até atingir um limiar, ou seja, até que o observador não perceba mais a separação das barras da rede. O inverso deste nível de contraste é a sensibilidade ao contraste. O teste é realizado estudando diferentes frequências espaciais e assim obtemos a função de sensibilidade ao contraste ou LCR.

Resultados de sensibilidade ao contraste

O resultado mostra que nosso sistema visual atua como um sistema de filtro passa-banda, atenuando frequências altas e muito baixas, atingindo sua sensibilidade máxima para frequências entre 3 e 6 ciclos/grau.

A função de sensibilidade ao contraste tem suas limitações, pois a retina não é um sistema linear homogêneo. A distribuição dos fotorreceptores não é a mesma em toda a sua superfície e os mecanismos de adaptação à luz também são diferentes dependendo da região da retina que estudamos.

Sabemos que esses pontos de conflito são reduzidos quando realizamos o teste de sensibilidade ao contraste com pouquíssima variação de luminância, que ocorre próximo ao limiar, neste ponto a resposta retiniana é bastante homogênea e a função de sensibilidade ao contraste é mais valiosa. Para resolver este problema, também foi proposto estudar a função de sensibilidade ao contraste óptico, como fazemos rotineiramente, e a sensibilidade ao contraste retina-cérebro, que é obtida projetando diretamente as redes sinusoidais na retina usando métodos de interferometria, evitando assim a alterações na atenuação que dependem da estrutura óptica do olho. A comparação de ambas as funções permite conhecer a real função de sensibilidade ao contraste daquele indivíduo, a total, a cerebral e a óptica, subtraindo uma da outra.

Como realizar o teste de sensibilidade ao contraste

Na prática clínica costumamos realizar o teste projetando 5 frequências espaciais: 1.5, 3,6, 12 e 18 ciclos/grau, que correspondem, aproximadamente, às acuidades visuais: 0.05, 0.1, 0,3, 0,6 e 1. Cada banda vai reduzindo gradativamente seu contraste enquanto a inclinação das franjas varia. Existe uma variante que é o teste de Regan, que consiste em apresentar 3 níveis de contraste, 97%, 7% e 4%, e em cada nível é feita a AV com optotipos de Snellen, detectando o nível de acuidade alcançado pelo paciente em cada contraste.

Aspectos que afetam a sensibilidade ao contraste

Os valores da função de sensibilidade ao contraste podem variar dependendo de vários fatores.

  • excentricidade da retina é um deles, a sensibilidade ao contraste diminui à medida que nos afastamos da mácula.
  • A orientação da rede Também influencia, então há maior sensibilidade quando a orientação é vertical ou horizontal em comparação com quando é oblíqua.
  • O comprimento de onda da luz utilizada também aparece como fator diferencial, o azul é bem menor, com picos máximos nas frequências de 2 ou 3 cpd, porém essas diferenças são anuladas quando usamos filtros ao invés de luz cromática direta, o que coloca em dúvida os resultados obtidos. nas curvas da função de sensibilidade ao contraste para cada fotopigmento.
  • o borrão também tem seu papel, quando a função de sensibilidade ao contraste é produzida e analisada, pode-se observar que as frequências baixas não são afetadas, enquanto as frequências médias e altas são, registrando-se uma diminuição nas curvas à medida que a intensidade aumenta.

Limites da visão espacial

O objetivo da visão é extrair informações do ambiente físico através da luz emitida, refletida ou transmitida, por objetos ou superfícies. Para obter informações úteis, o sistema visual deve classificar e codificar as mudanças que ocorrem na imagem visual. As imagens naturais têm um conteúdo em frequências espaciais ao qual o sistema visual parece ter se adaptado em sua própria evolução.

O sistema visual tem limitações impostas pelo sistema óptico ocular e pelo processo de transdução do impulso luminoso em elétrico na retina, bem como o processamento desse sinal em nível central.

Qualidade óptica da imagem da retina

A luz que chega à retina deve passar pelas diferentes dioptrias oculares, submetendo-se às suas imperfeições, aberrações e difração.

Destaca-se o fato de o eixo visual não coincidir com o eixo óptico (geralmente está deslocado 5º nasalmente) e de as superfícies ópticas não apresentarem simetria de revolução, são descentralizadas e inclinadas entre si.

Por outro lado, o raio de curvatura da retina torna o olho um sistema aproximadamente homocêntrico, de modo que as aberrações de curvatura de campo São muito bem compensados ​​e pode-se esperar um bom comportamento das aberrações na periferia do c.ampou visual

aberrações ópticas

As aberrações mais frequentes são o desfoque:

  • borrão positivo: Quando os focos estão atrás da retina.
  • borrão negativo: Quando eles estão à frente.

Aberrações cromáticas

Atualmente muito discutido, em que alguns autores insistem em reduzir para melhorar a qualidade óptica, principalmente com novos designs de lentes intraoculares. A realidade é que não faz muito sentido uma vez que estas aberrações são fundamentalmente devidas à banda azul e como o número de cones sensíveis a este comprimento de onda é muito inferior aos de verde e vermelho, especialmente na mácula, este tipo de aberrações em o nível macular é mínimo, o que dispensa o uso de lentes especiais. Estima-se que a aberração cromática na mácula não exceda 0.5 dioptrias.

aberrações esféricas

São devidos ao desfoque dos raios de luz que passam a diferentes distâncias do centro da lente do olho ou, se preferir generalizar, do centro da lente. aluno, entendido como o diafragma que determina o diâmetro “funcional” das lentes que permitem a passagem da luz em direção à retina, basicamente a córnea. Admite-se que este tipo de aberração aumenta quadraticamente com o raio da pupila, chegando até 2 D para raios marginais em pupilas de 8 mm de diâmetro (4 mm de raio). Neste caso o cálculo seria:

Aberração Esférica = 1/8 x r2

Com isso vemos que as aberrações esféricas são importantes na visão escotópica, à noite, enquanto durante o dia, com pupilas entre 2 e 3 mm, são quase desprezíveis.

Os outros tipos de aberrações de alta ordem ganham importância dependendo das características do olho e, muito especialmente, do diâmetro pupilar, como no caso da aberração esférica.

medir a qualidade óptica

A forma de medir a qualidade óptica de um sistema é através da função de transferência de modulação espacial, sendo 1 seu valor máximo, ou seja, não há atenuação ao projetar uma rede senoidal através desse sistema óptico.

Na clínica são utilizados sistemas que tentam emular esse tipo de estudo, são os aberrômetros baseado em frentes de onda, do tipo Hartman-Sharck e Sherning, estabelecendo curvas baseadas na atenuação em diferentes faixas de frequência, geralmente: 0,10,20,30 e 40 cpd. O problema é que eles oferecem dados indiretos que simplesmente se aproximam da realidade.

A outra maneira de estudar o sistema óptico do olho é através das funções de sensibilidade ao contraste (CSF), discutidas acima.

Amostragem Espacial da Retina

Sabemos que os fotorreceptores têm a forma aproximada de um longo cilindro de pequeno diâmetro e índice de refração maior que o líquido que os envolve, atuando como fibras ópticas que captam a luz incidente para transmiti-la através do fenômeno de reflexão total.

Este fato está diretamente relacionado ao efeito Stiles-Crawford, segundo o qual, em condições fotópicas, a luz que entra pelo centro da pupila é mais eficaz na estimulação retiniana do que a luz que entra pela borda da pupila. A explicação é que a luz axial é aprisionada e guiada nos cones de forma mais eficaz do que a luz que entra na borda pupilar, formando um ângulo de incidência maior nos cones.

Máxima qualidade de visão

O limite máximo de resolução será dado pelos cones maculares, que são os que têm maior capacidade de captar luz, como acabamos de ver, e também porque a mácula é onde há maior densidade deles, tudo vai depender as distâncias entre eles.

A resolução máxima, ou frequência espacial limite, será o inverso do dobro da separação entre os elementos amostrais, conforme a expressão:

R (resolução) = 1/2 A

Onde R é a frequência espacial máxima que pode ser amostrada e A, a interdistância entre os elementos amostrais, os cones maculares, que é de aproximadamente 2.5 mícrons, equivalente a 0.5 minutos de arco.

A frequência de corte será, 1/2 x 0.5 = 1 ciclo/minuto de arco = 60 ciclos/grau (Limiar absoluto de visão). Se forem projetadas na retina imagens com detalhes que ultrapassem esse nível de frequência, elas não serão vistas, há uma informação que passará despercebida ao olho, é o que se chama subsampling ou aliasing em inglês.

Este conceito de resolução máxima é diferente do conceito de "minimum separabile", ou seja, a capacidade máxima para diferenciar entre dois elementos separados um do outro. Se a experiência é realizada com pontos de luz nos cones, para que apareçam separados, deve haver um terceiro cone no meio dos dois, portanto, se aplicarmos a fórmula R, agora a distância entre os cones não é mais 2.5 , mas duplo, 5 mícrons, então a resolução se torna metade, 30 ciclos/grau.

O nível de resolução diminui rapidamente quando nos afastamos da mácula, da fóvea, há um aumento de 0.5 minutos para 2 minutos a apenas 5º de excentricidade.

Efeitos ambientais na visão

A percepção do brilho de um determinado objeto depende mais da luminância dos objetos adjacentes do que da luminância real do próprio objeto.

Quando percebemos um objeto em um fundo escuro, o vemos mais brilhante e, ao contrário, em um fundo mais claro o percebemos mais escuro, menos brilhante, como aparece na figura, é o “contraste de brilho simultâneo” isso se explica pelo fato da “inibição lateral das células” (a atividade de uma célula depende da atividade das vizinhas, se não estiverem ativas, a célula central tem uma descarga máxima mas, se as periféricas estiverem ativado, há uma inibição do contíguo, do central). Isso explica o fenômeno conhecido como bandas de Mach.

efeitos ambientais na visão

Este fenômeno nem sempre se cumpre como o descrevemos, sabemos que há situações em que se produz uma percepção totalmente contrária à esperada de acordo com a inibição lateral, isso foi estudado por pesquisadores da Gestalt (figura inferior), onde fatores de ordem cognitiva e superior tipo -down.

Efeitos temporários na visão

Não é sobre o processo de adaptação claro ou escuro, é o que se conhece como adaptação seletiva ou saciedade ou fadiga neural.

Depois de apresentar um estímulo, por exemplo uma rede de 6 ciclos, se fizermos uma análise da função de transferência da modulação espacial, vemos como há uma queda na sensibilidade a essa frequência, ocorreu a fadiga a esse estímulo.

Percepção de brilho e escuridão

Parece razoável admitir que a percepção de brilho e escuridão são as extremidades de um único continuum.

No entanto, sabemos que os mecanismos responsáveis ​​por ambas as percepções são diferentes. As células com o centro ligado e a periferia desligada são responsáveis ​​pelo brilho, e as células com o centro desligado e a periferia ligada são responsáveis ​​pela percepção da escuridão.

Sensibilidade e adaptação claro-escuro

Já apontamos no início deste artigo a experiência de como a sensibilidade à luz aumenta depois de ficar no escuro por um tempo.

Essa sensibilidade aumentada ocorre em duas etapas:

  • Primeiro estágio: Rápido devido aos cones
  • Segunda etapa: Mais lenta, devido às hastes.

medir a adaptação ao escuro

Experimentalmente podemos definir uma curva de adaptação ao escuro, relacionando sensibilidade e tempo no escuro. Um ponto é usado fixação e uma luz periférica que o observador deve detectar mantendo o olhar no ponto de fixação. Para medir a curva de sensibilidade ao escuro, o observador se adapta à luz intensa e é solicitado a observar um estímulo. Para medir a sensibilidade adaptada à luz, o observador é solicitado a ajustar a intensidade da luz até que mal possa vê-la, então a luz é desligada para iniciar o processo de adaptação ao escuro e, de vez em quando, o observador é solicitado a observar ajuste a intensidade da luz de teste para que você mal possa vê-la.

adaptação visual escuro

A figura mostra a curva após 28 minutos de adaptação ao escuro, onde pode-se observar que com o passar do tempo, a detecção da luz periférica é realizada com menor intensidade, indicando um aumento da sensibilidade.

Esta sensibilidade aumenta em duas fases, a primeira, rápida, durante os 3 ou 4 minutos que se seguem ao apagamento da luz, depois estagna entre 7 e 10 minutos e volta a aumentar durante os 20 ou 30 minutos seguintes.

Sensibilidade à luz após o anoitecer

Em condições normais, a sensibilidade à luz no final do período escuro é 100.000 vezes maior do que a sensibilidade exibida no início do teste, antes que a luz seja desligada. A primeira fase da curva corresponde à adaptação dos cones e, terminada a sua adaptação, a curva estabiliza-se até ser atingida pelo aumento da sensibilidade das hastes, altura em que a sensibilidade volta a aumentar. Este ponto é conhecido como "ponto de ruptura entre bastonetes e cones".

Adaptação escura da visão

A diferença no tempo de adaptação de bastonetes e cones se deve ao tempo necessário para que os pigmentos de ambos os fotorreceptores se regenerem. Lembre-se que esse processo ocorre no escuro, após a descoloração do pigmento pela ação da luz.

Diferenças na adaptação ao escuro explica que quando entramos em um ambiente escuro, levamos alguns minutos, 10 a 15, para começar a ver objetos que não percebíamos antes, é o tempo que os bastonetes precisam se adaptar ao escuro, com pigmento de regeneração mais lenta.

Por que vemos cores no escuro?

Outra diferença importante nos pigmentos é o que é chamado de curva espectral, que é medida observando a sensibilidade a luzes monocromáticas.

Observou-se que quando nos adaptamos ao escuro, os cones são mais sensíveis às frequências de 580 nm, próximo ao amarelo, enquanto os bastonetes são mais sensíveis às frequências de 500 nm, próximos ao verde e azul, então quando escurece, ver melhor as folhas verdes das árvores em relação a outros objetos com outras colores (efeito Purkinje).

Resumo
Percepção visual e sensibilidade à luz
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Percepção visual e sensibilidade à luz
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Explicamos em detalhes a relação entre percepção visual e sensibilidade à luz e contraste. Entre aqui para tirar todas as suas dúvidas.
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