06.04

PARADOSSO DI MULLER – LYER
differenza fra lunghezza reale e apparente
a) Differenza fra lunghezza reale e apparente
b) Illusione del binario
ILLUSIONI IN AMBIENTE TRIDIMENSIONALE
a)
b)
a
IMMAGINE A DUE VIE: L’ANATRACONIGLIO
IMMAGINE A DUE VIE: L’ANATRACONIGLIO
IMMAGINI A DUE VIE
a
RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE
SPETTRO DI LUNGHEZZE D’ONDA
Aumento dell’energia
Aumento della lunghezza d’onda
raggi X
UV
IR
microonde
onde radio
rosso
violetto
Luce visibile
LA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA
ν = c/λ
λ
E = h·ν
ν
1 Å = 10-8 cm = 10-10 m
c (nel vuoto) = 299.792.458 m·s-1
E: energia della radiazione elettromagnetica
h (costante di Planck) = 6,626·10-34 J·s
Occhio umano: è stimolato da radiazioni con
4000 ≤ λ ≤ 7000 Å
RIFLESSIONE E RIFRAZIONE
RIFRAZIONE DEI RAGGI LUMINOSI
(legge di Snell)
n: indice di rifrazione
raggio incidente
sen α
n=
sen β
α
aria
aria
acqua
mezzo di
raggio rifratto
β
aria
rifrazione
FORMAZIONE DELL’IMMAGINE IN UN SISTEMA OTTICO SEMPLICE
punto focale anteriore
punto focale posteriore
FS: distanza focale
F’S: distanza focale
LENTI
convergente
divergente
(fuoco principale virtuale)
DISPERSIONE DELLA LUCE BIANCA
prisma
L’ALBERO DEI COLORI DI MUNSELL
giallo
bianco
giallo-arancio
verde-giallo
verde
arancio
blu-verde
rosso-arancio
blu
rosso
porpora-blu
porpora
porpora-rosso
nero
STRUTTURE DELL’OCCHIO UMANO
1 protettive
2
sclerotica, congiuntiva, palpebre,
ghiandole lacrimali
in rapporto a circolazione e produzione
corioidei, corpo ciliare
di umore acqueo
3 mezzi diottrici (strati trasparenti)
cornea, umore acqueo, cristallino,
corpo vitreo
4 sensibili
retina
5 muscoli estrinseci
SEZIONE ORIZZONTALE DELL’OCCHIO UMANO
SISTEMA OTTICO
formazione immagini reali sulla retina
(3 diottri)
1 cornea e umore acqueo
2 cristallino
3 umore vitreo
INDICI DI RIFRAZIONE DELLE VARIE STRUTTURE DELL’OCCHIO
RIFLESSO PUPILLARE DIRETTO
RIFLESSO PUPILLARE CONSENSUALE
ACCOMODAZIONE – VARIAZIONI DELLA FORMA DEL CRISTALLINO
Accomodazione: processo attivo;
consente la visione a diverse distanze.
per d > 6 m, raggi paralleli →
→ a fuoco sulla retina;
per d < 6 m, raggi non paralleli →
→ fuoco coniugato dietro la retina →
→ immagine non nitida
Accomodamento (cambio forma del
cristallino) → potere di rifrazione ↑ →
→ F coincide con la retina.
RIFRAZIONE DINAMICA: EFFETTO DELL’ETÀ
VIZI DI RIFRAZIONE STATICA E LORO CORREZIONE
LA RETINA
apparato nervoso dell’occhio; 10 strati
Tipi di cellule
fotorecettori
fotorecettori
cellule bipolari
cellule gangliari
+ neuroni intraretinici
cellule orizzontali
amacrine
cellule bipolari
centrifughe
STRUTTURA DELLA RETINA
CONVERGENZA E DIVERGENZA DELLE INFORMAZIONI
informazione visiva
coni, 5-6·106
fotorecettori
bastoncelli, 120 ·106 (sensibili a intensità luminose <)
106 cellule gangliari
500·106 cellule della corteccia visiva
⇒
a livello retinico: convergenza delle informazioni
a livello centrale: divergenza delle informazioni
DISTRIBUZIONE DEI RECETTORI NELLA RETINA
bastoncelli
coni
[migliaia⋅mm-2]
zona di emergenza del nervo ottico
distanza dalla fovea [gradi]
IL CICLO DELLA RODOPSINA
POTENZIALE DI RECETTORE IN UN BASTONCELLO
MECCANISMI IONICI
aperto
chiuso
FOTOTRASDUZIONE
INTERAZIONE FUNZIONALE TRA RECETTORI RETINICI E CELLULE GANGLIARI
RISPOSTA DI UNA CELLULA GANGLIARE CENTRO-OFF
durata dello stimolo
RELAZIONE FIGURA-SFONDO NELLA PERCEZIONE DELLA LUMINOSITÀ
fenomeno del contrasto simultaneo
Luce gialla
a
b
Luce blu
c
Durata dello stimolo
VIE OTTICHE VISTE DALLA BASE DELL’ENCEFALO
VIE PARALLELE DALLA RETINA ALLA CORTECCIA STRIATA
Blobs
Interblob
I
Corteccia striata
II e III
IV A
IV B
α
IV C
β
LGN
Gangliari
M
via magnocellulare M
P
via parvocellulare
P-blob e interblob
non M non P
via choniocellulare
(cellule non M e non P)
CORTECCIA STRIATA - CAMPO RECETTIVO DELLE CELLULE SEMPLICI
ADATTAMENTO AL BUIO NELL’UOMO
soglia luminosa [pL]
7
Coni
6
5
4
Bastoncelli
3
0
5
10
15
20
tempo [min]
(trascorso al buio)
25
30
CAMPO VISIVO NELL’UOMO
parti fuori dal
campo visivo
visione monoculare
visione binoculare
CAMPO VISIVO NELL’UOMO
Limite della visione
occhio sinistro
Limite destro visione
binoculare
94°
62°
30°
Limite di riconoscimento
dei colori
15°
Limite di riconoscimento
dei simboli
5°
5°
15°
62°
94°
30°
Limite sinistro visione
binoculare
Limite della visione
occhio destro
1°
1°
Visione
accurata
Limite di
riconoscimento
testi
Angolo di vista normale
VISIBILITÀ FOTOPICA E SCOTOPICA
Sensibilità dell’occhio variabile con λluce
exp. con λluce variabile
↓
determinazione energia relativa necessaria a produrre la sensazione visiva
↓
costruzione di due curve
Curva
Visione
Massimo a
fotopica
(eccitamento dei coni)
del colore, diurna
562 nm
scotopica
(eccitamento dei bastoncelli)
crepuscolare
522 nm
(rodopsina umana)
VISIBILITÀ FOTOPICA E SCOTOPICA
Coni e bastoncelli hanno caratteristiche funzionali diverse. I coni consentono la visione diurna (o
fotopica); colori e dettagli delle immagini. I bastoncelli sono responsabili della visione notturna
(o scotopica) ovvero con deboli intensità di luce. In certe condizioni di luce (es. al crepuscolo)
entrambi i tipi di recettori concorrono alla visione (mesopica). Le curve riportano la sensibilità
dell'occhio in funzione della lunghezza d'onda (λ) della radiazione. La curva della visione
fotopica è la risultante di tre distinte curve relative ai tre tipi di coni presenti nella retina.
SENSIBILITÀ SPETTRALE DEI TRE TIPI DI FOTOPIGMENTO DEI CONI
Assorbanza relativa [%]
Pigmento rosso, Ser180
Pigmento rosso, Ala180
Pigmento verde
Pigmento blu
Lunghezza d’onda [nm]
VISIONE DEI COLORI
teoria tricromatrica di Young ed Helmoltz
+
+
+
+
15
29
PERCEZIONE DEL COLORE E DEL MOVIMENTO
immagine colorata
A
A’
immagine in movimento
C
C’
immagini PET di sezioni di corteccia extrastriata
B
B’
ATTENUAZIONE DELLA LUCE IN ACQUA
coefficiente di attenuazione in acqua di mare
coefficiente di assorbimento in acqua dolce
USO DELLA MASCHERA SUBACQUEA
gli oggetti appaiono più vicini → dimensione sovrastimata
ANOMALIA TRICROMATICA – SPETTRI DI ASSORBIMENTO
SUPPORTI PER DISABILI VISIVI
Guide
es. muro continuo di un edificio
• indizio acustico dal traffico parallelo,
• riflessione dei suoni operata dal muro;
bastone bianco in moto
pendolare
• per sondare la presenza di ostacoli;
naturali
artificiali pavimentazioni differenziate
• senso tattile plantare (cinestetico),
• senso tattile (dal bastone bianco alle mani),
• udito (dal bastone e dalla suola delle scarpe),
• percezione visiva del contrasto cromatico (solo
ipovedenti).