tema 3 visioncolor aspectosfisiologicos 2012
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La visin del color:aspectos fisiolgicos
Tema 3
1. Aparato visual. Nociones de anatoma yfisiologa. Descripcin anatmica.
2. Percepcin visual. Del ojo al sistemacerebral.
3.1.
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Inters del tema
Conocimiento del procesamiento de la informacinvisual.
Se compone de un sistema sensible a los cambios de luz, capaz de
transformar stos en impulsos elctricos.
El ojo se define como un globo
formado por dos segmentos
esfricos, de distinto dimetro.
El segmento menor est formado
por la crnea, el humor acuoso y
el iris.
El segmento mayor est dentro de
la cavidad orbital y lo configuran
las membranas esclertica,
coroides y retina.
El globo ocular
Descripcin formal de cada una de laspartes del ojo humano
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Descripcin formal de cada una de las
partes del ojo humano
Es la membrana ms externa del ojo.
Es la parte blanca del ojo.
Sirve como proteccin.
Sobre ella actan los msculos que mueven los ojos segn la direccin en
que la persona desea mirar.
Est cubierta por la conjuntiva, una membrana transparente, que lubrica lasuperficie del ojo.
La esclera
Membrana esclertica
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Membrana coroidesEs la segunda capa o membrana del ojo y se encuentra adherida a la
membrana esclertica.
Est compuesta por tejido vascularizado que sirve para nutrir la estructura
del ojo.
Tiene un color oscuro debido a la presencia de un pigmento, la melanina,
que permite convertir el interior del ojo en una cmara oscura; se encarga
de eliminar la luz que no ha sido absorbida por las clulas fotorreceptoras
de la retina.
Se trata de la parte coloreada del ojo.
En su parte central dispone de una apertura circular, denominada pupila,
capaz de contraerse y dilatarse para controlar el ingreso de luz en el ojo.
El color del iris puede ser celeste, castao, etc.
El iris
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La retina normalmente es de color rojo debido a su abundante suministro de
sangre.
La parte interna del ojo
(retina) es una delgada
capa de receptores de luz
y fibras nerviosas que se
encargan de recoger la
informacin luminosa,
comenzar a procesarla, y
enviarla al cerebro a
travs del nervio ptico.
La retina
Subdivisiones
Es la parte del ojo responsable de la visin, ya
que est formada por clulas fotorreceptoras
sensibles a la luz.
Estructura celular retiniana (Harrington, 1993)
Capas de la Retina
Los rayos luminosos, al incidir sobre la retina,
producen una seal visual y generan una serie
de estmulos que se transmiten al cerebro por
medio del nervio ptico.
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El nervio ptico es un nervio craneal y sensitivo, encargado de transmitir la
informacin visual desde la retina hasta el cerebro.
Se origina en la capa de clulas ganglionares de la retina, siendo su origen
aparente el ngulo anterior delquiasma ptico.
Nervio ptico
Fvea
En la parte posterior de la retina, en el punto de interseccin del eje ptico
del ojo y la membrana, existe una pequea depresin (aprox.1 milmetro y
medio de dimetro), denominada fvea.
Es el punto de mayor enfoque, resolucin y sensibilidad retiniana a la
estimulacin luminosa.
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Punto ciego
El punto c iego tambin conocidocomo papi la pt ica, manchaciega o disco ptico es la zona dela retina de donde surge el nervio ptico.
Esta zona del polo posterior del ojocarece de clulas sensibles a la luz,
tanto de conos como de bastones,
perdiendo as toda la sensibilidad ptica.
La primera mencin conocida al punto
ciego la hizo un mdico francs del siglo
XVII llamado Edme Mariotte, quien,haciendo la diseccin de un ojo humano
descubri el disco ptico y al observar
que esta zona no tena detectores de luz,
predijo que deba ser un punto ciego.
Para comprobar de una manera bastante sencilla la existencia del
punto ciego, basta con imprimir el dibujo que tienen ms abajo.
Tomaremos el mismo con una mano y estiraremos el brazo. Ahora hay
que cerrar un ojo y mirar con el otro la cruz central. Si vas acercando el
papel hacia ti, llegar un momento en que uno de los puntos negros
coincidir con tu punto ciego y dejars de verlo. Si haces lo mismo con
el otro ojo, dejars de ver el otro crculo negro.
Punto ciego
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El cristalino es un componente del ojo humano con forma de lentebiconvexa que est situado tras el iris y delante del humor vtreo. Su
propsito principal consiste en permitir enfocar objetos situados a diferentes
distancias. Este objetivo se consigue mediante un aumento de su curvatura
y de su espesor, proceso que se denomina acomodacin.
El cristalino se caracteriza por
su alta concentracin en
protenas, que le confieren un
ndice de refraccin ms
elevado que los fluidos que lo
rodean.
Este hecho es el que le
otorga su capacidad para
refractarlaluz, ayudando a la
crneaa formar las imgenes
sobre laretina.
Contenido interno de la cornea
El cristalino
Es un tejido conjuntivo transparente con las propiedades fsicas de un gel,
que consiste en una malla delicada de colgeno.
Es avascular, llena la cmara mayor del ojo, llamada cavidad vtrea. Esta
cavidad es un espacio interno del ojo.
Contenido interno del ojoHumor vtreo
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Lquido acuoso situado entre la crnea y el cristalino.
Acta como fuente de nutrientes para el cristalino y la crnea manteniendo
la forma de sta gracias a la presin ejercida por el lquido.
Contenido interno del ojo
Humor acuoso
Esquema resumen anatoma del ojo
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ptica ocular: La acomodacin
La acomodacin se refiere a los mecanismos por los cuales el ojo
automticamente enfoca los objetos situados a diferentes distancias.
El punto ms cercano que podemos ver se denomina punto prximo, y el
ms alejado, punto remoto.
Subdivisiones de la retinaLas fibras nerviosas: tipos
La retina se divide en cuatro segmentos: nasal, temporal, superior e
inferior. Cada uno de ellos registra una parte del campo visual. La retina
nasal del ojo izquierdo y la retina temporal del ojo derecho, debido a la
curvatura del ojo, registran la mitad izquierda del campo visual; la retina
nasal del ojo derecho y la retina temporal del ojo izquierdo registran la
mitad derecha del campo visual.
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Subdivisiones de la retina
Las fibras nerviosas: tipos
En la retina existen una serie de capas de clulas. Las clulas
fotorreceptoras contienen unos pigmentos sensibles a los fotones de la
luz. Cuando la luz acta sobre ellos provoca una serie de impulsos
elctricos que se transmiten al cerebro causando la sensacin del color.
La retina tiene dos tipos de clulas fotorreceptoras:
1. los conos
2. los bastones.
Dentro de nuestros ojos se encuentran unas clulas muy importantes, las
cuales nos dan algo tan imprescindible como la capacidad de "ver", se
tratan delos conos y los bastones.
Conos y bastones
Estos elementos tienen la
caracterstica de ser foto-receptores sensibles a losdiferentes tipos de luz.
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Clulas especializadas
7 millonesPigmento:Yodopsinas
CONOSBASTONES
Slo alrededor de un20% de laluzque alcanza la retina(fotones)es captada por:
123 millonesPigmento: Prpuravisual o rodopsina
500 veces
+ sensiblesa la luz
3 tipos: onda
corta
medialarga
Son lasclulas fotorreceptoras que en su segmento exterior contienen unospigmentos/grnulos sensibles a los fotones de la luz que los convierten enimpulsos nerviosos(electroqumicos).
Conos y bastones
Sistema de localizacin
(Where System):
responsable de la
percepcin de:
El movimiento
La forma (3D)
La profundidad
(Orientacin espacial)
BASTONES
CONOS
(What System)
Percepcin del color en alta resolucin (menos sensibilidad a laluminosidad)
Reconocimiento ms preciso de las estructuras de superficie
y los detalles complejos (procesos de informacin ms
lentos)
1. Funcionan simultneamente, de forma separada yestn interconectados
2. Se comunican con el cerebro a travs del nervioptico (que parte del punto ciego de la retinahacia la corteza cerebral) (1.000.000 de clulas)
Conos y bastones
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Los bastones
-Estn localizados en la retina perifrica(zona alejada de la fvea o parte central dela retina).
- Nos proporcionan la visin nocturna (visin
escotpica o a bajos niveles de luz).
- No son sensibles al color.
- Son mucho ms sensibles que los conos a
la intensidad luminosa, por lo que aportan a
la visin del color aspectos como el brillo y el
contraste.
Hay tres clases de conos (corto,medio, largo). Cada una de ellos
contiene un pigmento fotosensible
distinto. Los tres pigmentos tienen su
capacidad mxima de absorcin hacia
los 430, 530 y 560 nanmetros de
longitud de onda, respectivamente.
Por eso se los suele llamar "azules",
"verdes" y "rojos".
Los conos
Todo el espectro de colores que
podemos ver se forman con la
combinacin de estos tres colores
primarios.
Son los conos quienes nos
proporcionan la visin en color (visin
fotpica).
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Los conos
Si por un problema gentico, un tipo de cono no funciona, existe una alteracin en
la visin de colores. Si fallan los 3, la persona vera en grises. Pero que fallen 3 2tipos de conos es muy raro, lo normal es que falle slo 1. Cuando falla el cono que
se dedica al color rojo se llamadaltonismo.
Proceso visual fotoqumico
Durante el proceso de la visin, se produce en los
fotorreceptores una transformacin de la energa
electromagntica (transduccin).
Esta transformacin
se consigue por
combinaciones
qumicas de unos
pigmentos visuales
sensibles a la luz.
El pigmento ms
conocido es la
rodopsinaoprpuravisual.
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Rodopsina: protena responsable de que veamos
Tambin se conoce como prpura visual.
Se trata de una protena sensible a la luz que se encuentra en los bastones
de la retina. Cuando recibe luz reacciona de tal manera que enva ciertos
impulsos nerviosos hacia el cerebro segn la informacin que detecte. Tiene
una mayor sensibilidad a las longitudes de onda de la luz verde azulada.
La rodopsina se blanquea por la accin de la luz y los bastones deben
reconstituirla en la oscuridad, de ah que una persona que entra en una
habitacin oscura procedente del exterior con luz del sol, no puede ver hasta
que el pigmento no empieza a formarse.
Teoras Proceso visual
En una se establece que hay tres tipos
diferentes de conos que son
fundamentalmente sensibles a luces dediferentes longitudes de onda, esta
teora se llamateora tricromtica.
El ojo no funciona bien cuando cambia bruscamente la intensidad de la
luz, pero recupera rpidamente su sensibilidad mediante los procesos de
adaptacin a la luz y a la oscuridad. Existen dos explicaciones tericas
principales sobre la forma en que el sistema visual traduce el color.
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Ley de la teora tricromtica(1801)
Thomas Young
Desarrollada por Hermann von Helmholtz (1891)
Procesamiento dela informacin
lumnica
los receptores cromticos en el ojosonsensibles a la luz roja, azuly verde
Curvas de sensibilidad diferentes
rojaazul verde
Zonas donde actan dos pigmentos dela retina: zonas de mayor sensibilidad(en el centrorojoyverde).
Existen menos conosazules que secompensan con la mayor energa deesa radiacin (alrededor de la fvea).
Cuando todas las ondaselectromagnticas pticas estimulansimultneamente la retina (los trestipos de conos en la retina del ojo son
excitados simultneamente y con la
misma intensidad), el ojo percibe la luz
blanca. Mas cuando el ojo recibe
solamente una par te de talesradiaciones , entonces veun color.
Teora tricromtica
Teora de los procesos opuestos
Ewald Hering crea que el sistema visual funciona a
partir de un proceso de oposicin de colores. Sostena
la existencia de seis colores primarios agrupados en
tres pares: rojo-verde, blanco-negro y amarillo-azul.
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Teora de los procesos oponentesperceptivos Goethe (1810)
Ewald Hering (1871): blanco-negro, verde-rojo, amarillo-azul: la percepcin de unosuscita de inmediato la aparicin del opuesto.
Hurvich y Jameson (1957).
Los colores complementarios
son producto de la percepcin
humana del color.
Las seales enviadas por los
conos se combinan en la retina:
Rojayverde(luminancia)
Amarilloy azul(crominancia)
As como los opuestos
acromticos
Procesamientode la informacinlumnica
Retinex (Land 1957 y 1977)
Teora de los procesos opuestos
Por su anatoma, el ojo tiene cierto parecido con los componentes de una
cmara fotogrfica.
Los componentes anteriores del ojo
(cornea, pupila y cristalino), al sertransparentes, permiten que la luz los
atraviese. La luz tambin atraviesa un
amplio espacio en el centro del ojo,denominado cavidad vtrea. Esta cavidad,
est ocupada por una substancia
transparente, denominada Humor Vtreo.La luz, es entonces enfocada en la retina
(capa interna de la pared del ojo). La
retina, es sensible a la luz, por lo que se la
ha comparado con el film o pelcula de la
cmara fotogrfica.
Cuando la luz enfoca en la retina, la informacin recibida es enviada a travs del
nervio ptico hacia el cerebro. As es como vemos.
Smil o jo cmara fotogrfica
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1. Rayos luminososrefractados atravs de una lente
2. Enfoque automtico
3. Profundidad focalautomtica
4. Campo de visinextremadamenteamplio
5. Convergenciaautomtica de losojos
6. Imagen formadasobre un materialqumicamentesensible a la luz
Smil o jo cmara fotogrfica