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Neste capítulo vamos discutir o percepção de cor, um elemento básico para entender a visão em seres humanos.

Diferentes teorias foram descritas e várias explicações foram propostas sobre como usamos a percepção das cores no sistema visual e, embora tenhamos aprendido muitas coisas, ainda há muitas outras a serem decifradas.

Aqui veremos os mecanismos perceptuais da cor e falaremos sobre os aspectos psicofísicos da visão das cores, um tema que geralmente não toca demais nos tratados de percepção visual.

percepção de cor

Qual é a percepção da cor

A cor é um elemento fundamental para a vida, além de embelezar e ter uma função estética, desempenha uma importante função de sinalização. A cor facilita a organização perceptiva, especialmente a capacidade de diferenciar objetos no ambiente.

Os objetos são vistos com uma determinada cor dependendo de como a luz que incide sobre eles é refletida, considerando que a própria luz é composta de diferentes comprimentos de onda que correspondem a cores específicas. Com base nesse conceito duplo, a cor que vemos correspondendo a um objeto é sua refletância, isto é, o que poderíamos descrever em um gráfico onde a porcentagem de luz refletida em função do comprimento de onda é representada. Se o comprimento de onda refletido ocupar uma posição no espectro próximo ao 400 nm, vemos esse objeto azul, mas, se a luz refletida estiver ao redor do 700 nm, nós o veremos vermelho.

Pesquisadores de cores consideram que vermelho, amarelo, verde e azul são as cores básicas porque nos permitem descrever o resto de todas as cores que somos capazes de perceber.

Teoria tricromática da percepção de cores

Esta teoria foi proposta no século XIX por Young e Helmholz fruto de sua pesquisa psicofísica baseada na "combinação de cores" combinando luzes com comprimentos de onda específicos.

Uma das principais conclusões alcançadas é que três comprimentos de onda eram necessários para formar as diferentes cores do espectro. Isso os levou a pensar que, no nível da retina, deveriam existir receptores específicos para cada um desses três comprimentos de onda, ou seja, três tipos de fotorreceptores com diferentes sensibilidades espectrais.

A luz que atinge o retina estimula todos os receptores, mas de acordo com seu comprimento de onda, determinaria uma resposta maior no tipo de receptores sensíveis a esse comprimento de onda.

Como vemos as cores

Trinta anos tiveram que passar antes que os fisiologistas pudessem encontrar a origem dessa diferente sensibilidade espectral nos fotorreceptores. Isto é devido à presença de diferentes pigmentos em cones, três tipos de pigmento que respondem especificamente a comprimentos de onda curtos (419 nm), média (531) e longo (nm 558), correspondentes às cores azul, verde e vermelho, respectivamente.

Formação de cores na retina

Se se projecta um nm luz 430, cones de ondas curtas subir e ver a luz azul, se agora que projecta uma luz nm 580 amarelo, que estimula igualmente cones onda média e longa, e a combinação de luzes azuis e amarelas Como estimula os três fotorreceptores, determina que percebemos como uma luz branca. Este fato é surpreendente porque estamos acostumados ao fato de que, se combinarmos uma tinta azul com uma amarela, a vemos verde, não branca.

Sabemos que nossa percepção de cores depende do padrão de atividade dos diferentes tipos de fotorreceptores. Com isso, podemos explicar o fenômeno da correspondência de cores, podemos gerar um estímulo da percepção da cor a dar a luz do 580 nm para perceber amarela esbranquiçada, se nós misturamos luzes 530 nm, verde com outro nm 620, vermelho, que estimulam fortemente os receptores de ondas médias e longas e muito pouco os receptores de ondas curtas, gerando um padrão de percepção amarelo, como o anterior.

De fato, embora os três fotorreceptores sejam necessários para uma percepção adequada da cor, apenas dois seriam suficientes para ter uma percepção quase normal da cor, enquanto apenas um é insuficiente para perceber a cor, já que a absorção da luz depende da cor. a intensidade para a qual o projetamos, podendo estimular o mesmo foto-receptor com diferentes comprimentos de onda, simplesmente ajustando a intensidade. Portanto, não é suficiente ter apenas um foto-receptor para ter a sensação de cores como temos na vida normal, é o que se chama "princípio de univariada".

Por que temos percepção de cores

Hering descobriu que a teoria tricromática explicava a maior parte dos fenómenos da cor, mas não dava resposta a todos os problemas que surgiam. Por isso, ele propôs uma nova teoria que explicava a percepção das cores com base nas respostas opostas geradas por azul-amarelo e vermelho-verde.

Hering deduziu isso estudando as pós-imagens que são geradas pela observação de placas coloridas. Ele observou que a visão de umampou vermelho gera uma pós-imagem verde e um green card, uma imagem vermelha e, da mesma forma que aconteceu com o azul e o amarelo. Hering ofereceu uma explicação no plano fisiológico que melhorou a concepção sobre a visão das cores e, embora hoje tenha sido visto que não era de todo verdade, foi capaz de confirmar parte de seus achados psicofísicos.

Processo de percepção de cores

A explicação atual sobre essa teoria baseia-se nos achados dos Núcleos Retiniano e Genérico Lateral de neurônios com campoponentes do tipo centro da periferia.

Haveria quatro tipos de combinações: Az + Am-, V + R-, Am + Az-, R + V-. Juntamente com esses achados, confirmou-se a presença dos três tipos de fotorreceptores na retina descritos na teoria tricromática. Isto é, que a explicação para a visão das cores passou a unificar ambas as teorias, a tricomática com a deampOponentes.

Um exemplo de como esses dois sistemas são integrados é mostrado na figura, onde o cone L envia um sinal para uma célula bipolar R + V-, enquanto envia outro sinal de excitação para uma célula bipolar A que inibe a ativação da célula. bipolar para Az + Am-. As células Az + Am são ativadas com a estimulação dos cones de onda curta S, o que nos faz perceber a cor azul e se os cones M e L são estimulados, antes da chegada de uma luz verde e vermelha, a célula é ativada o intermediário bipolar A, que inibe o Az + Am bipolar, e a cor amarela é percebida, como aconteceu nas experiências que os sujeitos têm quando combinam luzes de diferentes comprimentos de onda na combinação de cores.

processo de percepção de cores

Com isto vemos que a seqüência de cores começa com os fotorreceptores, cones comprimentos de onda, de curto, médio e longo e continua com um mecanismo de convergência e potenciação é conseguido com as células ganglionares opostas na retina e em uma segunda etapa, no Núcleo Lateral Geniculado.

Percepção de cor e cérebro

O que ainda não sabemos muito bem é o que acontece no cérebro.

Na década de 1980, especulação foi feita com uma região específica para a cor, com base nos casos de cegueira cortical à cor, mas não à visão, o que sugeria que a cor era processada em uma área específica do córtex.

Hoje foi a atividade cortical relacionados à cor V1 e as áreas extra-estriado como V3 e V4, envolvido no ventral reconhecimento de padrões percurso, mas também responder a estímulos em preto e branco, portanto, mais do que um região específica para a cor, isso seria processado em diferentes regiões.

Teoria do Retinex

Foi inicialmente proposto por Land no 1964, fruto de sua experimentação com a câmera Polaroid.

Primeiro, observo a constância da cor, que não variava apesar das variações no grau de iluminação ambiente. O cérebro "matematicamente" ajusta a cor com base na informação do tom geral da cor. Atualmente, a base neurofisiológica deste processo é debatida.

Zeki, em 1980 mostrou que a cor de uma superfície em uma cena complexa não dependia apenas do comprimento de onda predominante refletido, mas o cérebroampAra com os comprimentos refletidos pelo ambiente.

Diferenças na visão de cores

As primeiras referências sobre a visão das cores são devidas ao físico John Dalton, que sofria de um distúrbio da visão em tons de vermelho. Em memória deste físico começou a denotar anomalias na visão de cores como colorblindness.

Existem três formas principais de anomalias na visão das cores:

  • Monocromatismo
  • Dicromatismo.
  • Tricromatismo anormal.

Monocromático

El monocromatismo O olho monocromático é uma forma rara de anomalia de cor com uma base hereditária. Em geral, esses pacientes não têm nenhum cone funcional, portanto, a visão não só carece de cor, mas, na medida do possível devido à ação das bengalas, acuidade visual É muito baixo e deve ser protegido por ser muito sensível à luz, sofrer de fotofobia.

Dicromatismo

El dicromatismo ou os pacientes afetados pelo dicromatismo veem algumas cores e, de acordo com estes, podem ser classificados em:

Os dois primeiros são os mais frequentes e estão relacionados com o cromossoma X, pelo que ocorrem com maior frequência nos homens.

o protopnopes eles percebem o azul e à medida que o comprimento de onda aumenta (492 nm), o tom azul desaparece e apenas um tom acinzentado é visto.

Aqueles que sofrem deuteranopia, eles têm uma clínica semelhante mas o tom azul alonga-se um pouco mais, até comprimentos de onoda de 498, dos quais se percebe em um tom amarelado acinzentado.

El tritanope vê azul até 570 nm e, a partir daqui, só percebe os vermelhos.

Juntamente com anomalias de cor devido a alterações nos fotorreceptores, temos a cromatografia centralisto é, o cegueira para colorir, não porque os comprimentos de onda das diferentes cores não são processados, mas por causa de uma alteração na interpretação da cor no nível cortical.

Psicofísica da percepção de cores

A visão de cores passa por pensar em que tipo de informação o sistema visual humano e quais operações você realiza para obter essas informações?

Geralmente, entendemos por cor um atributo da percepção visual ligada a objetos ou luz. Quando nos referimos à cor de um objeto, é necessário, primeiro, que a luz emergente desse objeto chegue aos olhos e, segundo, que, consequentemente, o processo de estimular percepção visual, portanto, a cor será um atributo perceptivo desse objeto, assim como a forma, a textura ou a profundidade.

Em 1970 o CIE (Comissão Internacional de Iluminação) definição de cores adotado percebido como "cor é o aparecimento de percepção visual pelo qual um observador pode distinguir entre dois campdo mesmo tamanho, forma e textura devido às diferenças na composição espectral da radiação relacionada à observação ".

Aspectos fundamentais para percepção de cores

Com referência à definição da CIE mencionada acima, atributos importantes podem ser associados para melhor entender a percepção da cor. Em outras palavras, o que tem que ter uma cor para podermos ver?

Os aspectos fundamentais para nós vermos a cor são:

Passo: É o atributo que permite caracterizar uma cor como azul, verde, etc.

Cor: É um atributo pelo qual um campou parece ter mais ou menos uma cor cromática.

Cor cromática: A cor percebida que tem tom. Será uma cor acromática, aquela cor percebida que não tem tom, como branco e cinza.

brilho: Atributo pelo qual um campou tem mais ou menos quantidade de luz.

Saturação: Colorido de um campou determinado em proporção à sua luminosidade. Depende da quantidade de cinza que é misturada com a cor base. Será mais puro ou mais saturado quanto menos cinza ele contiver.

Clareza: Refere-se a objetos opacos ou transparentes, e é a luminosidade de umampou determinado em proporção à luminosidade de um campou igualmente iluminado que é percebido como branco ou perfeitamente transparente.

Croma: Refere-se também a objetos opacos ou transparentes e é definido como a coloração de um dado corpo em proporção à luminosidade de umampou igualmente iluminado que é percebido como branco ou perfeitamente transparente.

Em conseqüência desses atributos, dizemos que um objeto tem, por exemplo, uma cor azul, viva e clara.

O estudo da cor é feito com colorimetria, que visa introduzir um método de medição de cor que permite atribuir uma magnitude mensurável a cada um dos atributos perceptivos e, além disso, determinar a cor por meio de números que permitem sua especificação em um espaço de representação

Percepção da cor psicofísica

Após as definições acima, podemos avançar no que entendemos como "cor psicofísica". De acordo com a CIE, é o atributo da relação visível pela qual um observador pode distinguir doisampde igual tamanho, forma e textura, pela diferença na composição espectral da radiação relacionada à observação.

O estímulo visual da cor

Nesta linha, definimos o estímulo de cor, como a energia radiante de uma dada intensidade e composição espectral que ao entrar no olho produz a sensação de cor.

A complexidade da percepção das cores, sua psicofísica, vemos em exemplos como o "Efeito Bezold-Brücke".

Se projetarmos um pincel monocromático através da aluno em direção à retina, ao mudar o ponto de incidência na pupila, ocorrem mudanças no tom do estímulo luminoso, é o que conhecemos como "Efeito de Stiles Crawford de segunda espécie".

Nós vemos tudo da mesma cor

Na psicofísica da visão das cores, o fato da cor atribuída a um objeto é interessante. De um modo simplificado, poderíamos entendê-lo como o resultado de uma certa análise espectral (no cérebro) da luz que esse objeto reflete ou emite.

No entanto, essa análise espectral não é perfeita e a vemos no exemplo da contemplação de uma pintura. Na pintura de uma paisagem, vemos todos os tipos de cores e tons como os reconhecemos nos objetos naturais que nos rodeiam, os vermelhos de uma maçã ou o verde amarelado da grama semi-seca, etc. e isso apesar do fato de que o espectro físico de a luz refletida pelos objetos da pintura é, em muitos casos, muito diferente daquela do objeto natural correspondente representado.

O interessante é que aceitamos essas percepções evocadas pela pintura como inerentes aos objetos naturais (é um processo cognitivo) e que a maioria dos observadores aceita a mesma situação. Isso ocorre porque, na maioria dos casos, temos uma percepção muito semelhante de cores, proveniente das experiências anteriores da visão de cores na natureza real. Isso é importante porque um certo número de pessoas, em torno de 10% da população, apresenta uma visão anômala e diferente das cores, no entanto, muitas vezes passa despercebido porque elas aprenderam a diferenciar as cores usando outras características dos objetos. na vida real.

A aparência das cores

A teoria dos modelos de martas coloridas começa com a teoria tricromática de Young e Helmholz, mas logo ficou evidente que era inadequado explicar aparência das cores, como explicamos acima.

A teoria dos modelos de visão a cores não deixou claro, por exemplo, por que a mistura de luzes percebida como vermelha e verde induz a sensação de amarelo, uma cor qualitativamente diferente quando misturada, ou por que aquela cor amarela, misturada Proporção adequada com o azul, leva à sensação de branco.

O problema era que você não poderia explicar como a resposta dos três tipos de cones pode adicionar suas luminosidades e cancelar seus atributos de cor quando estão simultaneamente excitados.

Percepção de cores compostas

Hering estudou o problema e viu que você não pode experimentar a sensação simultânea de vermelho-verde ou amarelo-azul, então ele propôs a existência de três processos opostos gerados em algum lugar na rota visual, um processo claro-escuro, outro amarelo Azul e outro, vermelho-verde.

Essa hipótese coincidiu com as anomalias observadas na clínica com relação à visão de cores, cegueira vermelho-verde, na qual persistem a visão claro-escura e azul-amarela; cegueira azul-amarela, na qual persiste o vison claro-escuro e verde-vermelho, e cegueira cromática total, na qual somente vison preto e branco fruto da ação dos bastões.

A teoria de cores oponentes resolveu parte dos problemas, mas nem todos, pois não permitiu explicar a curva de eficiência luminosa que acompanha, por exemplo, a protanopia.

No momento, sabemos que a teoria tricromática é boa para explicar os fenômenos da cor no nível do receptor, na retinaEnquanto a teoria oposta, é eficaz para explicar o que acontece na fase neural.

A cor e os cones na retina

O modelo de Boynton (1986) é o mais aceito pelos cientistas e sua originalidade está na introdução de um sistema de representação de cores no qual os mecanismos de visão da cor se manifestam diretamente.

O espaço assim obtido é conhecido como "espaço de excitação do cone".

Os cones L e M são sensíveis ao espectro visível total, com sensibilidade máxima em 565 e 540 nm, respectivamente, e, em comprimentos de onda longos, a sensibilidade do cone L é muito maior que a do M.

Além disso, a proporção de excitação do cones L e M é máxima em cada nm 465 e comprimento de onda mais curto desta figura existe uma maior, de tal modo que, se a luminância é ajustado. Ambos correspondem a estímulos que seriam iguais em pessoas que não tinham cones S, como pode ser encontrado pares de estímulos espectrais em ambos os lados de 465 nm com o mesmo valor de M (G + M) e L (G + M).

O espectro de ação dos cones S tem o máximo em 440 nm e desce rapidamente para comprimentos de onda mais longos, sendo insensível além do 520 nm.

Percepção de cor na retina

Para entender melhor o que foi dito, vamos imaginar que olhamos para umampou luz monocromática e variamos seu comprimento de onda de longo para curto.

Vamos considerar um espectro de ação de cones em que longos comprimentos de onda excitam L muito mais que M, parecerá vermelho, típico destes cones L e quase nada de verde (M). Se agora reduzirmos a onda para 575, a diferença vermelho-verde torna-se menor e os sinais de L e M são equilibrados e como os cones S do azul ainda não estão excitados, a sensação visual não é nem vermelha nem verde, mas sim uma cor amarelo Se encurtamos ainda mais o comprimento de onda, o M dominará o L e ficará esverdeado, diminuindo o tom amarelado, até alcançar o 500 nm, onde S é igual à soma de L e M, o canal amarelo é balanceado. azul e você vê um verde único. Se reduzirmos o comprimento de onda, o azul substituirá o verde e se ainda o reduzirmos ainda mais, o alto nível de excitação do azul desequilibra o canal vermelho-verde em direção ao vermelho, agora percebendo uma cor violeta.

As duas guias a seguir alterar o conteúdo abaixo.
Dr. Carlos Verges Roger, PhD. Oftalmologista e Diretor Médico
Cirurgião oftalmologista especializado em superfície ocular, transplante de córnea, cirurgia refrativa, cirurgia de catarata e olho seco e atua como Diretor Médico na Área Oftalmológica Avançada. Seu treinamento destaca sua permanência na Universidade de Harvard e sua tese de doutorado sobre os mecanismos de secreção lacrimal, que serão básicos para entender a patologia da Síndrome do Olho Seco e que representam o Prêmio Nacional de Pesquisa (1983). Ele continua seu treinamento completando um Corneal Fellow no Departamento de Oftalmologia da Harvard Medical School, Massachusetts Eye and Ear Infirmary (1985) e em Ocular Pathology no Moorfield Eye Hospital em Londres e no Hôpital de Dieu de Paris (1986). Ao longo de sua carreira, ele recebeu prêmios de prestígio, como o Prêmio Nacional INQUIFARMA. Em 1991, ele ganhou as oposições de professor catedrático e passou a servir como chefe de serviço do Departamento de Oftalmologia do Hospital del Mar.
Dr. Carlos Verges Roger, PhD. Oftalmologista e Diretor Médico

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Nós explicamos a percepção da cor em detalhes e o que nos faz ver em cores. Este é um dos capítulos sobre visão, olho e como vemos.
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