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Blog de Mercedes González Mas

El color

¿Qué es el color?

Lo primero que debemos saber es que el color no existe. No es una propiedad física de los objetos. En contra de lo que generalmente se piensa, las cosas no son de un color determinado. La hierba no es verde, sino que nos parece verde.
El color es una sensación subjetiva del cerebro y sólo perceptible para los humanos y algunos primates.

Los colores no son más que un producto de la mente.

El color no existe en la naturaleza, ni siquiera en nuestros ojos; sólo en nuestro cerebro. El cerebro ve diferentes colores cuando el ojo humano percibe diferentes frecuencias de luz. La luz es una radiación electromagnética, igual que una onda de radio, pero con una frecuencia mucho mas alta y una longitud de onda más corta.
El ojo humano sólo está capacitado para percibir un rango limitado de estas frecuencias, intervalo que se denomina “espectro visible de la luz”, y que abarca desde los tonos rojos del orden de los 700 nanómetros (nm) hasta los tonos azul violáceos del orden de los 400 nm, pasando por todos los colores intermedios.

El espectro visible de los humanos está entre la luz violeta y la luz roja. Los científicos calculan que los humanos pueden diferenciar hasta 10 millones de colores.

El ojo humano

El ojo humano no es más que un dispositivo receptor de ondas electromagnéticas (luz visible) que responde a un cierto tipo de radiación y no a otros, de la misma forma que un receptor de radio es sensible a las ondas de radio, pero no lo es a las ondas emitidas por una bombilla, que también son electromagnéticas.

Cuando la luz golpea un objeto, como un limón, el objeto absorbe parte de esa luz y refleja el resto.

La luz reflejada entra al ojo humano primero a través de la córnea, la parte más externa del ojo. La córnea refleja la luz hacia la pupila, que controla la cantidad de luz que entra al cristalino. El cristalino entonces enfoca la luz en la retina, la capa de células nerviosas de la parte posterior del ojo.
La retina tiene dos tipos de células que detectan y responden a la luz, los bastones y los conos. Estas células, sensibles a la luz, se conocen como fotorreceptores.
Los bastones de los cuales poseemos mas de 120 millones, se activan en baja iluminación y no detectan colores.

Los conos de los cuales poseemos 5 millones, se estimulan en entornos de mayor iluminación y detectan los colores.


Los bastones es el único tipo de fotoreceptor que se encuentra en la mayoría de los animales, a causa de lo cual sólo pueden percibir el mundo que les rodea en blanco y negro.

Los conos contienen fotopigmentos, o moléculas detectoras de color. Normalmente, los humanos tienen tres tipos de fotopigmentos, rojo, verde y azul (Sistema RGB). Cada tipo de cono es sensible a distintas longitudes de onda del espectro de luz visible.

Durante el día, la luz que se refleja del limón activa tanto los conos rojos como los verdes. Entonces, los conos envían una señal por el nervio óptico a la corteza visual del cerebro. El cerebro procesa el número de conos que se activaron y la fuerza de su señal. Después de procesar los impulsos nerviosos, se percibe un color, en este caso, amarillo (50 % verde +50% rojo).

En un entorno más oscuro, la luz reflejada por el limón estimularía únicamente los bastones del ojo. Si sólo se activan los bastones no se ve color, sólo se perciben tonos de gris.

Cuando el ojo humano recibe luz que contiene igual cantidad de cada una de las longitudes de onda de la parte visible del espectro, ésta es percibida como luz blanca. La luz diurna, por ejemplo, contiene todas las longitudes de onda y por eso se percibe como blanca.
Otra cuestión importante, sobre todo a nivel de aplicaciones, es la del porcentaje y distribución en la retina de los 3 tipos de conos: alrededor del 60% son rojos, el 30% verdes y sólo el 10% azules. Como podemos ver su distribución no es uniforme.
Es cierto que teniendo en cuenta la escasez de conos azules, somos mucho menos sensibles a los azules que a los verdes o los rojos. Por otra parte, tenemos máxima sensibilidad a los verdes, dado que los conos rojos son a su vez muy sensibles al verde, con lo que aportan información adicional “verde” a la obtenida por los conos verdes.

 

Cada persona percibe los colores de forma distinta. Hay personas que tienen mayor dificultad para percibir determinados colores que otras. A menudo se habla de diferentes grados de daltonismo, problema que es más frecuente entre los hombres que entre las mujeres; estas personas no pueden distinguir entre sombras de tonos rojos y verdes.

El daltonismo puede presentarse cuando uno o más tipos de conos no funcionan en la forma esperada. Es posible que estén ausentes, que no funcionen, o que detecten un color distinto del normal. La ceguera del rojo y el verde es la más común, seguida de la ceguera de azul y amarillo. Los hombres son más propensos a la ceguera de color que las mujeres.
Los investigadores calculan que hasta un 12 % de las mujeres tienen hasta 4 tipos de conos en sus retinas, en lugar de tres. Estas personas tienen el potencial de percibir 100 veces más colores que el resto de nosotros.

Muchos pájaros, insectos y peces tienen cuatro tipos de conos. Con sus distintos conos, pueden ver luz ultravioleta. La luz ultravioleta tiene una longitud de onda más corta de la que el ojo humano puede percibir. Otros animales, como los perros, tienen menos tipos y menos números de conos de manera que es posible que vean menos colores que los que perciben los humanos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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18 diciembre 2017 Posted by | ....BIII-Óptica, 2n Batxillerat-Física | , , , | Deja un comentario

El ojo humano y sus anomalías

ojo humanoEl ojo humano también, llamado globo ocular, es un órgano esférico de aproximadamente 2,5 cm de diámetro. 

El cristalino es nuestro sistema óptico, tiene forma de lente biconvexa, es transparente y puede cambiar de forma por efecto de los músculos ciliares, proceso conocido por acomodación, para conseguir un enfoque nítido de la imagen sobre la retina. Las imágenes que se forman en la retina son reales, invertidas y más  pequeñas que los objetos.

Por detrás del cristalino, el ojo está lleno de una sustancia transparente y gelatinosa, laparte posterior llamada humor  vítreo y en la parte anterior está el humor acuoso.

La retina es la capa más interna del ojo. En ella se encuentran las células receptoras sensibles a diferentes tipos  la luz que se llaman conos y bastones. La fóvea es la zona más sensible donde se forman las imágenes más nítidas.

La pupila es un orificio situado en la parte central del iris por el cual penetra la luz al interior del globo ocular. Se trata de una abertura que puede dilatarse y contraerse para regular la cantidad de luz que llega a la retina.

Los millones de nervios que van al cerebro se combinan para formar un nervio óptico que sale de la retina por un punto que no contiene células receptores. Es el llamado punto ciego.


ANOMALÍAS DE LA VISIÓN

La miopía

La miopía es un defecto refractivo consistente en que el ojo es incapaz de enfocar objetos lejanos, haciendo que aparezcan borrosos.

Una persona con miopía tiene dificultades para enfocar bien los objetos lejanos. En el ojo miope, la luz se enfoca delante de la retina debido principalmente a dos posibles causas:

  • que la córnea esté demasiado curvada
  • o que el globo ocular sea demasiado grande. ojo-con-miopia

A medida que cierto objeto se aproxima al ojo, en determinado instante podrá enfocarse en la retina. Debido a ello es que las personas miopes o comúnmente llamadas “cortos de vista” aproximan los objetos para poder visualizarlos de mejor forma.

Correción

En las personas con miopía, para poder enfocar los objetos lejanos sobre la retina, se debe interponer entre ésta y el objeto una lente divergente de potencia negativa, ya sea en la forma de gafas o lente de contacto (lentillas). corregir miopia

La hipermetropía

La hipermetropía es un tipo muy común de error de refracción. Ser hipermetrope significa ser capaz de ver claramente los objetos lejanos, pero los objetos cercanos se ven borrosos.

En la hipermetropia  la imagen visual  se enfoca por detrás de la retina, en lugar de hacerlo  directamente sobre ésta, este fenómeno físico  puede ser debido a dos posibles causas:

  • el cristalino o la córnea son demasiado planos
  • o, más comúnmente, el ojo es demasiado corto para que la luz llegue al punto focal detrás de la retina.

ojo-hipermetropeEn la hipermetropía el ojo es más pequeño de lo normal, y por lo tanto la imagen se enfoca por detrás de la retina, en este defecto el problema principal es la visión cercana muy borrosa y en la mayoría de los pacientes la visión lejana es buena o regular , a menos que la graduación sea muy alta.

Corrección

Para corregir este defecto necesitamos unas lentes convergentes, ya sea en forma de gafas o lentes de contacto, sean capaces de enfocar los objetos cercanos sobre la retina.

coorreccionhipermetropia

El astigmatismo

El astigmatismo generalmente es una imperfección en la curvatura de la córnea, capa transparente que cubre el iris y la pupila del ojo. O puede ser una imperfección del cristalino del ojo. Normalmente, la córnea y el cristalino son suaves y curvos por igual en todas direcciones, lo que ayuda a enfocar los rayos de luz pronunciada y correctamente hacia la retina, en la parte posterior del ojo. Sin embargo, si la córnea o el cristalino no son homogéneamente curvos o suaves, los rayos de luz no son refractados correctamente. A esto se le llama error de refracción. astigmatismo1

El astigmatismo es un defecto refractivo que hace que todo se vea deformado o desenfocado, tanto en visión cercana como en visión lejana. La córnea tiene forma de elipse, esto hace que las imágenes no enfoquen en un punto único como en el ojo normal. astigmatismo

El síntoma más importante del astigmatismo es la percepción de imágenes distorsionadas. La visión es similar al efecto de los espejos deformados, los cuales reproducen objetos demasiado altos, demasiado anchos o demasiado delgados.

El Astigmatismo es un problema común. Mucha gente tiene un astigmatismo tan leve que no afecta su visión. A veces las personas que tienen astigmatismo entrecierran los ojos para poder enfocar mejor los objetos. Esto no daña la visión pero puede causar dolores de cabeza.

CorreccióncorrecciónAstigmatismo

El Astigmatismo puede ir acompañado de miopía (vista corta) o hipermetropía (vista de lejos). El astigmatismo se puede corregir con gafas, lentes de contacto cilindricas compensadoras o también con cirugía.

La Presbicia o Vista cansada.

El ojo sano y normal ve los objetos situados en el infinito sin acomodación enfocados en la retina.

Se llama punto remoto la distancia máxima a la que puede estar situado un objeto para que una persona lo distinga claramente y punto próximo a la distancia mínima.

Un ojo normal será el que tiene un punto próximo a una distancia de unos 25 cm, y un punto remoto situado en el infinito. Si no cumple estos requisitos el ojo tiene algún defecto.

Con el paso de los años se reduce la capacidad de adaptación del cristalino (pierde flexibilidad) y aumenta la distancia a la que se encuentra el punto próximo. Este defecto se llama presbicia y se corrige con lentes convergentes.

16 enero 2013 Posted by | ....BIII-Óptica, 2n Batxillerat-Física | , , , , | 7 comentarios