PARADOSSO DI MULLER – LYERdifferenza fra lunghezza reale e apparente

a) Differenza fra lunghezza reale e apparente b) Illusione del binario

a) b)

ILLUSIONI IN AMBIENTE TRIDIMENSIONALE

a

IMMAGINE A DUE VIE: L’ANATRACONIGLIO

IMMAGINE A DUE VIE: L’ANATRACONIGLIO

IMMAGINI A DUE VIE

a

Luce visibile

viol

etto

ross

o

Aumento dell’energia

Aumento della lunghezza d’onda

IR onde radiomicroonderaggi X UV

RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHESPETTRO DI LUNGHEZZE D’ONDA

LA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA

ν ν ν ν = c/λλλλE = = = = h·νννν

1 Å = 10-8 cm = 10-10 mc (nel vuoto) = 299.792.458 m·s-1

E: energia della radiazione elettromagneticah (costante di Planck) = 6,626·10-34 J·s

Occhio umano: è stimolato da radiazioni con4000 ≤≤≤≤ λ λ λ λ ≤≤≤≤ 7000 7000 7000 7000 Å

RIFLESSIONE E RIFRAZIONE

aria

acqua mezzo di

aria

aria

raggio incidente

raggio rifratto

αααα

ββββ

n: indice di rifrazione

n = sen ααααsen ββββ

RIFRAZIONE DEI RAGGI LUMINOSI(legge di Snell)

rifrazione

FORMAZIONE DELL’IMMAGINE IN UN SISTEMA OTTICO SEMPLICE

FS: distanza focaleF’S: distanza focale

punto focale anteriore punto focale posteriore

LENTI

(fuoco principale virtuale)

convergente

divergente

DISPERSIONE DELLA LUCE BIANCA

prisma

giallo

giallo-arancio

rosso-arancio

arancio

rosso

porpora-rosso

nero

verde-giallo

verde

blu-verde

blu

porpora

porpora-blu

bianco

L’ALBERO DEI COLORI DI MUNSELL

STRUTTURE DELL’OCCHIO UMANO

muscoli estrinseci5

retinasensibili4

cornea, umore acqueo, cristallino, corpo vitreo

mezzi diottrici (strati trasparenti)3

corioidei, corpo ciliarein rapporto a circolazione e produzione di umore acqueo

2

sclerotica, congiuntiva, palpebre, ghiandole lacrimali

protettive1

SEZIONE ORIZZONTALE DELL’OCCHIO UMANO

umore vitreo3

cristallino2

cornea e umore acqueo1

SISTEMA OTTICOformazione immagini reali sulla retina

(3 diottri)

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 delcristallino ) → potere di rifrazione ↑ →→ F coincide con la retina.

RIFRAZIONE DINAMICA: EFFETTO DELL’ETÀ

VIZI DI RIFRAZIONE STATICA E LORO CORREZIONE

LA RETINAapparato nervoso dell’occhio; 10 strati

cellule bipolari centrifughe

cellule orizzontali amacrine

+ neuroni intraretinici

cellule gangliari

cellule bipolari

fotorecettori

Tipi di cellule fotorecettori

STRUTTURA DELLA RETINA

informazione visiva

coni, 5-6·106

fotorecettoribastoncelli, 120 ·106 (sensibili a intensità luminose <)

106 cellule gangliari

500·106 cellule della corteccia visiva

CONVERGENZA E DIVERGENZA DELLE INFORMAZIONI

a livello retinico: convergenza delle informazionia livello centrale: divergenza delle informazioni⇒

DISTRIBUZIONE DEI RECETTORI NELLA RETINA

[mig

liaia

⋅mm

-2]

distanza dalla fovea [gradi]

zona di emergenza del nervo ottico

coni

bastoncelli

IL CICLO DELLA RODOPSINA

POTENZIALE DI RECETTORE IN UN BASTONCELLOMECCANISMI 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 LUMINOSITÀfenomeno del contrasto simultaneo

a

b

c

Durata dello stimolo

Luce gialla

Luce blu

VIE OTTICHE VISTE DALLA BASE DELL’ENCEFALO

Gangliari M

LGN

Cor

tecc

ia s

tria

ta

nonM nonP

I

II e III

IV A

IV B

IV Cααααββββ

P

Blobs Interblob

VIE PARALLELE DALLA RETINA ALLA CORTECCIA STRIATA

via magnocellulare M via parvocellulareP-blob e interblob

via choniocellulare(cellule non M e non P)

CORTECCIA STRIATA- CAMPO RECETTIVO DELLE CELLULE SEMPLICI

0 5 10 15 20 25 30

3

4

5

7

6

tempo [min]

sogl

ia lu

min

osa

[pL] Coni

Bastoncelli

ADATTAMENTO AL BUIO NELL’UOMO

(trascorso al buio)

CAMPO VISIVO NELL’UOMO

parti fuori dalcampo visivo

visione binocularevisione monoculare

Visione accurata

Limite di riconoscimentotesti

Limite della visioneocchio sinistro

Limite della visioneocchio destro

Limite destro visionebinoculare

Limite sinistro visionebinoculare

94°

94°

62°

62°

30°

30°

15°

5°

5°

Limite di riconoscimento dei colori

Limite di riconoscimento dei simboli

Angolo di vista normale

1°1°

15°

CAMPO VISIVO NELL’UOMO

VISIBILITÀ FOTOPICA E SCOTOPICA

Sensibilità dell’occhio variabile con λλλλluce

exp. con λλλλluce variabile

↓↓↓↓determinazione energia relativa necessaria a produrre la sensazione visiva

↓↓↓↓costruzione di due curve

crepuscolare

del colore, diurna

Visione

522 nm

(rodopsina umana)

scotopica(eccitamento dei bastoncelli)

562 nmfotopica

(eccitamento dei coni)

Massimo aCurva

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 sensibilitàdell'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.

Pigmento blu

Pigmento verde

Pigmento rosso, Ala180

Pigmento rosso, Ser180

Lunghezza d’onda [nm]

Ass

orba

nza

rela

tiva

[%]

SENSIBILITÀ SPETTRALE DEI TRE TIPI DI FOTOPIGMENTO DEI CONI

VISIONE DEI COLORIteoria tricromatrica di Young ed Helmoltz

+ +

++

15

29

A

A’

B

B’

C

C’

PERCEZIONE DEL COLORE E DEL MOVIMENTO

immagini PET di sezioni di corteccia extrastriata

immagine colorata immagine in movimento

ATTENUAZIONE DELLA LUCE IN ACQUA

coefficiente di attenuazione in acqua di mare

coefficiente di assorbimento in acqua dolce

USO DELLA MASCHERA SUBACQUEAgli oggetti appaiono più vicini → dimensione sovrastimata

ANOMALIA TRICROMATICA – SPETTRI DI ASSORBIMENTO

SUPPORTI PER DISABILI VISIVI

Guide

• indizio acustico dal traffico parallelo,

• riflessione dei suoni operata dal muro;es. muro continuo di un edificio

pavimentazioni differenziate

bastone bianco in moto pendolare

• 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).

artificiali

• per sondare la presenza di ostacoli;

naturali