Basi di ottica per lo studio del
sistema visivo
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Cosa è la luce
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Il visibile
Maggiore
energia
Minore
energia
Va dai 380 ai 780 nm
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Radiazioni
elettromagnetiche
La luce è costituita da
ONDE ELETTROMAGNETICHE
Si distinguono per la
LUNGHEZZA D’ONDA (λ)
Lunghezza d’onda (λ)
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(nm)
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Spettro elettromagnetico
Il contenuto energetico della radiazione
elettromagnetica è dato da:
E=h.c/λ
dove:
c = velocità della luce nel vuoto (3.108 m/sec)
λ = Lunghezza d’onda della radiazione (nm)
h = costante di Planck (6,624.10-34 Joule/sec)
Di conseguenza più corta è la lunghezza d’onda
e maggiore è l’energia
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Assorbimenti dei
mezzi oculari
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Fattori che influenzano
l’esposizione all’UV
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La diffusione
• Con diffusione o scattering si
intende il fenomeno per cui la
radiazione viene riemessa in
direzioni diverse da quella di
incidenza
• Minore è la lunghezza d’onda
e maggiore è la diffusione: il
blu diffonde più del rosso,
anche all’interno dell’occhio
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La diffusione e il
cielo
• Perché il cielo è blu
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La diffusione della
luce
• La diffusione della luce è proporzionale
a
1 / !4
• La diffusione può avvenire all’esterno
come all’interno dei mezzi oculari
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5
Cosa degrada
l’immagine
retinica?
•
•
•
•
Il defocus (miopia, etc.)
La diffrazione
Le aberrazioni
Lo scattering
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Imperfezioni
dell’immagine
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Point spread
function
$
" A = 1.22#
a
!
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Acuità visiva e
diametro pupillare
Stando solo alla
diffrazione più
piccolo è il diametro
della pupilla e
peggiore è la nostra
acuità visiva
" A = 1.22#
$
a
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!
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La modulazione
M=
Emax " Emin
Emax + Emin
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Mo =
E max " E min
E max + E min
Mi =
E max " E min
E max + E min
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MTF
MTF% =
Mi ( f )
•100
M o( f )
MTF (modulation Transfert
Function) è il rapporto tra il
contrasto dell’immagine e il
contrasto dell’oggetto in
funzione della frequenza
dell’oggetto
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Il comportamento ideale
• Il comportamento ideale sarebbe un
MTF pari al 100% per tutte le frequenze,
ma questo comportamento è
esclusivamente teorico.
• Un valore di 0% indica che le linee
bianche e nere si sono trasformate in un
grigio uniforme
• Si possono ottenere MTF di ogni
dispositivo possibile (obiettivi, pellicole,
scanner…)
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Un test per MTF
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Quanto bene possiamo vedere?
Se vi fosse solo la
diffrazione….
Con pupille più
grandi di 4.5 mm di
diametro, il disco di
confusione sarebbe
inferiore al potere
risolutivo dei coni
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Ma ci sono anche le aberrazioni…….
All’aumentare
della
dimensione
pupillare le
aberrazioni
aumentano
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