Celulele fotosensibileDacă afirmăm că percepţiile noastre nu redau lumea în sine, lumea aşa cum este ea în fapt, nu greşim. Culoare, sunet, miros, gust, senzaţii tactile, toate sunt rezultatul întâlnirii între simţurile noastre şi natură. În fapt, un măr nu este roşu. Mărul nu are o culoare în sine. Culoarea este o chestiune omenească, nu o proprietate a lucrurilor.

 

Culoarea este rezultatul procesării de către creier a impulsurilor bioelectrice transmise prin nervul optic de către ochi la interacţiunea acestuia cu unde electromagnetice dintr-o anumită gamă de frecvenţe. Culoarea roşie este percepţia undelor electromagnetice cu lungimea de undă între 610 şi 700 nanometri.

 

Pentru detalii privind spectrul vizibil al luminii, citiţi Cum funcţionează spectrul electromagnetic.

 

VEDEREA ŞI SPECTRUL ELECTROMAGNETIC

Pentru că dispunem de instrumente limitate pentru recepţia radiaţiei electromagnetice, ochiul uman percepe numai o parte din radiaţiile ce îl lovesc în fiecare secundă. De notat însă că acele frecvenţe pe care le "traducem" prin intermediul simţului văzului sunt cele care interacţionează cu materia într-un fel care ne interesează, adică descriu forma lucrurilor solide. E drept, câte un geam bine spălat ne poate pune probleme uneori...

Cele mai multe frecvenţe, cele care sunt în afara spectrului vizibil, nu lasă nici o amprentă vizuală asupra noastră. Prin intermediul tehnologiei moderne putem extinde limitele noastre naturale, în acest fel putând, de exemplu, să vedem mult mai bine noaptea prin intermediul undelor infraroşii.

Lumea percepţiilor noastre este una rezultată în urma a numeroase filtre şi interpretări. Lumea simţului nostru vizual, de asemenea, este una personală, profund umană. Nu numai că este de aşteptat ca o potenţială fiinţă extraterestră să vadă lucrurile complet diferit, dar şi pe Pământ, după câte ştim, multe animale recepţionează vizual lumea în alt spectru.

 

ANATOMIA OCHIULUI

 

 

Anatomia ochiului

 

Pentru a putea crea imagini clare ale lumii exterioare, ochiul uman trebuie să focalizeze razele de lumină ce îl lovesc la un moment dat. Pentru a realiza această focalizare sunt folosite corneea şi cristalinul. Deşi corneea efectuează cea mai mare parte a focalizării, cristalinul este crucial în acest proces, pentru că este necesară capacitatea acestuia de ajustare pentru o bună focalizare.

După ce străbate corneea, pupila, cristalinul şi umoarea apoasă, lumina formează o imagine reală şi răsturnată a obiectelor privite. De ce vedem lucrurile în poziţia lor normală, dacă imaginea de pe retină este răsturnată? Pur şi simplu creierul ştie să analizeze în mod corect imaginea în procesul de prelucrare a informaţiilor primite prin intermediul nervului optic de la ochi. E un fel de a spune că nu ştim încă ce se întâmplă exact în creier.

Irisul - care dă şi culoarea ochilor - reglează dimensiunea pupilei, în funcţie de lumină: dacă privim spre o sursă de lumină (bec ori soare), pupila se micşorează, dacă suntem într-o cameră cu foarte puţină lumină, pupila se dilată pentru a permite trecerea unei cantităţi cât mai mari de lumină. Atenţie însă! Irisul nu are capacitatea de a închide complet trecerea luminii către retină. Din acest motiv este contraindicat să privim către Soare fără a avea ochii protejaţi; altfel, riscul de a ne deteriora retina este foarte mare.

Retina - membrană subţire de 500 micrometri formată din prelungirile nervului optic- conţine un număr mare de celule senzoriale, care percep lumina şi realizează transformarea luminii în semnale bio-electrice care ajung spre prelucrare în lobii occipitali ai sistemului nervos central.

 

DE CE VEDEM ÎN CULORI?

Retina conţine două tipuri de celule sensibile la lumină: conurile şi bastonaşele. Distribuţia acestora poate fi văzută în imaginea de mai jos. Ceea ce se observă cu uşurinţă este că cele mai numeroase sunt bastonaşele.

 

 

Distribuţia conurilor şi a bastonaşelor

 

Bastonaşele, aşadar, sunt răspândite pe cea mai mare parte a retinei, mai puţine numeric în zona centrală. Aceste celule sunt foarte sensibile la lumină şi, prin urmare, foarte eficiente la a colecta lumină. Bastonaşele sunt responsabile pentru vederea în condiţii de luminozitate scăzută. Acestea nu disting însă între culori. Dacă un doctor priceput vă extrage conurile din retină, veţi vedea lumea aşa cum o vedeaţi pe televizoarele mai vechi, adică alb-negru.

Vederea în condiţii de slabă luminozitate are nevoie de 30 de minute pentru a funcţiona la eficienţa maximă, întrucât sunt necesare modificări chimice în ochi ce se derulează destul de anevoios. După cum aţi observat, după ce deveniţi eficienţi în ce priveşte vederea în condiţii de întuneric, o singură "rafală" de lumină "resetează sistemul". E de menţionat că bastonaşele lucrează cu frecvenţe din zona culorii albastre; culoarea roşie are o mai slabă influenţă asupra acestora. Acest lucru înseamnă că dacă proiectaţi o instalaţie pe care se lucrează în condiţii de întuneric, iar operatorii au nevoie să-şi folosească vederea în condiţii de întuneric, atunci e bine să le asiguraţi indicatoare cu luminozitate roşiatică.

 

Conurile sunt mai puţin sensibile la lumină. Asta înseamnă că au nevoie de mai multă lumină decât bastonaşele pentru a fi active. Din această cauză seara târziu nu vedeţi culorile lucrurilor, ci totul este în tonuri de gri. Dar conurile sunt cele care fac lumea colorată. Există trei tipuri de conuri, care sunt specializate pe diferite plaje de frecvenţă ale spectrului electromagnetic, corespunzătoare culorilor roşu, verde şi albastru.

Nu toate animalele văd la fel cum vedem noi. Păsările, de pildă, au patru ori cinci tipuri distincte de  conuri, ceea ce le permite acestora un contrast mai bun între culori şi observarea unor detalii care pentru noi sunt imposibil de văzut.

Ochiul conţine aproximativ 130 de milioane de bastonaşe şi 7 milioane de conuri. În partea centrală a retinei, mai sus de axul optic, există o regiune numită pata galbenă în mijlocul căreia se află o adâncitură numită foveea centralis; această regiune este populată numai cu conuri, circa 13-15 mii. Ochiul suferă mişcări permanente, acţionate de muşchii oculari, în aşa fel încât imaginea să se formeze întotdeauna în această zonă a retinei.

 

DE CE VEDEM 3D?

Principalul avantaj al faptului că avem doi ochi este acela că fiecare ochi vede, în fapt, lucrurile un pic diferit, din unghiuri diferite. Deşi noi percepem un singur lucru, distanţa de doar câţiva centimetri între cei doi ochi este decisivă în a forma o imagine în trei dimensiuni a lucrurilor.

Un alt beneficiu al vederii binoculare (cu doi ochi) este acela că putem face estimări corecte ale distanţei la care se află lucrurile - dacă veţi închide un ochi şi veţi încerca să luaţi o cană cu cafea de pe masă, e posibil să o vărsaţi. Unele animale, cum este şopârla, nu dispun de o aşa rafinată percepţie a adâncimii ca noi, pentru că au ochii dispuşi în lateral, dar pentru aceste animale este mai important un câmp vizual mai larg, care înseamnă diferenţa între viaţă şi moarte.

Şi mai este un avantaj al vederi binoculare: nu observăm pata oarbă. Ce este aceasta? Citiţi mai jos.

 

CE ESTE PATA OARBĂ?

Pata oarbă reprezintă o gaură în câmpul vizual al fiecărui ochi unde nu putem vedea. Care este cauza? În retina dumnevoastră, în zona centrală, există o zonă în care nervul optic părăseşte ochiul şi se îndreaptă către creier. Se pare că Natura nu a găsit o cale mai bună de rezolva necesitatea transferului de informaţii de la retină către sistemul nervos. În aceste regiuni din centrul ochiului nu se poate colecta lumină, pentru că nu există celule fotosensibile. Din fericire, creierul completează informaţia lipsă în aşa fel încât noi să nu fim conştienţi de existenţa petei oarbe.

 

Verificaţi existenţa petei oarbe!

Apropiaţi faţa de ecranul computerului, închideţi ochiul stâng, priviţi către X-ul din imagine şi îndepărtaţi-vă încet de ecran. La un moment dat veţi observa că cercul din partea dreaptă nu se mai vede. Interesant, linia galbenă poate fi văzută fără întrerupere, pentru că, aşa cum am spus, creierul completează informaţia lipsă, ghicind că în zona în care nu vedeţi această linie galbenă trebuie să existe.

 

Pata oarbă

 

 

BIBLIOGRAFIE:
Your Body - the missing manual, OReilly, de Matthew Macdonald, 2009


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!