¡Descarga La Percepción de la Luz: Longitud de Onda, Color y Procesamiento Visual - Prof. Aldavert y más Apuntes en PDF de Psicología Fisiológica solo en Docsity!
TEMA 3: LA VISIÓ
1. ENERGIA LLUMINOSA I LLUM
En el cas de la visió, el que nosaltres anomenem llum, es en realitat energia electromagnètica que és capaç d’activar receptors sensibles a aquest tipus d’energia. Malgrat que hi ha receptors sensibles a l’energia electromagnètica, ho son únicament a una porció de tot l’espectre electromagnètic. Aquesta energia pot tenir diferents longituds d’ona relacionades amb la freqüència, per tant, quanta més freqüència més petita és la longitud d’ona i al inrevés. La porció de tot l’espectre que els nostres ulls són capaços de captar és petita, no poden captar energia fora de la porció. Concretament la porció va entre 400 i 700nm de longitud d’ona. Per sota dels 400nm tindríem els UV i per sobre dels 700 els IR. Algunes espècies, però, els poden captar, com les serps.
La brillantor o intensitat de la llum està determinada per l’amplitud de la ona, i el color de la llum està determinat per la longitud d’ona. Quan percebem el color d’un determinat objecte, aquest ve determinat per la longitud d’ona reflectida. Quan la llum blanca incideix sobre un objecte, aquest absorbeix aquesta llum i reflecteix una longitud d’ona corresponent amb el color del objecte. El color del objecte és una representació mental, perquè el que nosaltres percebem és un tipus de longitud d’ona a la que nosaltres diem vermell, groc, blau, etc.
Un objecte només es veu del seu propi color si és il·luminat amb llum blanca o amb llum del seu mateix color. Si a una bola verda l’il·lumines amb un focus de color blau, l’únic que fa és absorbir el color, no el reflecteix.
La llum que prové del sol o d’una bom beta s’anomena llum blanca, però en realit at no és blanca sinó el resultat de la com binació de tots els colors de l’espectre visib le. Si barregem pigments de colors fem una mescla sostractiva, és a dir, a l’afegir nous pigments s’absorbeixen més longituds d’ona de l’espectre visible.
El resultat final de combinar els tres pigments primaris serà l’absència de llum: el negre.
Dimensions perceptives de la llum La percepció del color es basa en tres components bàsics:
- Matís: fa referència al color (longitud d’ona)
- Brillantor o intensitat: correspon a la percepció subjectiva de la lluminositat (amplitud d’ona)
- Saturació: és la puresa relativa del color. Un color blavós que tira a lilós, la puresa relativa és baixa, perquè la puresa alta seria un blau evident, i això depèn de la llum que reflecteix un determinat objecte, de la longitud d’ona.
2. L’ULL, LA RETINA I LES VIES ÒPTIQUES
2.1. L’ull humà
Els fotoreceptors estan al final de tot, això vol dir que quan arriba la llum, aquesta ha de travessar totes les capes de la retina, que són transparents, fins que arriba i activa els fotoreceptors, les úniques cèl·lules sensibles a la llum. Els fotoreceptors envien informació a les cèl·lules bipolars i horitzontals, les quals connecten amb les cèl·lules amacrines i ganglionars. Els axons de les ganglionars (nervi òptic) continuen fins al cervell.
Què fan els cinc tipus de cèl·lules de la retina?
- Fotoreceptors: la retina conté dos tipus de receptors: els bastons i els cons. 1.a. Bastons: Pel blanc i el negre. Són molt més abundants a la perifèria de la retina, són molt sensibles a la llum i presenten un processament neutral molt convergent. Formen part del sistema escotòpic, el qual no respon a les longituds d’ona de manera diferencial.
Convergència de receptors
Sensibilitat a la llum, al color, al detall Amb llum diürna només la fòvea veu amb detall i en color, i amb poca llum, només la perifèria veu en blanc i negre i amb menys detall. La fòvea és cega.
- TRANSDUCCIÓ I CODIFICACIÓ DE LA INFORMACIÓ VISUAL A LA RETINA La transducció visual o fototransducció consisteix en la conversió de l’energia lluminosa en canvis de potencial de membrana dels fotoreceptors. La fototransducció doncs, consisteix en una hiperpolarització dels receptors. Hi ha dos tipus de cèl·lules receptores: els cons i els bastons. En aquest cas, actuen com a receptors cèl·lules que no són neurones. Per tant, aquestes cèl·lules (Cons i bastons) són sensibles a la llum, tenen la capacitat de modificar el seu
els canals de sodi i el fotoreceptor s’hiperpolaritza. Disminueix l’alliberació de neurotransmissor. Quan baixa la quantitat de NT, ja no activa tant a la cèl·lula bipolar i per tant, la ganglionar pot començar a descarregar potencials d’acció. En la foscor, les cèl·lules bipolars actuen d’inhibitòries de les ganglionars. A la retina existeix camp receptor. Una neurona del sistema visual, sigui quina sigui té el seu propi camp receptor. Quan parlem del camp receptor d’una neurona del sistema visual el que estem fent referencia és a la zona del camp visual on s’ha de presentar un estímul per a que aquella neurona modifiqui la seva resposta o respongui d’alguna manera. Per exemple, jo estic veient un punt vermell i tinc neurones a l’escorça que són sensibles al color vermell que potser no respondrien si el punt fos verd. En el cas de les ganglionars de la retina estem fent referència a la zona de la retina sobre la qual ha de incidir la llum per a que modifiqui la seva activitat. L’estímul s’ha de presentar en un lloc concret de la retina per activar o disminuir l’activitat de la neurona ganglionar. Si estem dient la zona de la retina on ha de incidir la llum, és el mateix que dir la població de fotoreceptors on ha de incidir la llum. Codificació de la informació visual a la retina
En el dibuix tenim una gang lionar que connecta amb els fotoreceptors a través de les cèl·lules bipolars. La llum que capten tots els fotor eceptors incideix en les cèl·l ules ganglionars. Aque stes poden augmentar o dism inuir la seva taxa de resp osta. El camp receptor d’una neurona del sistema visual és la zona del camp visual on la presentació d’un estímul produeix un canvi en la taxa de resposta d’aquesta neurona.
El camp receptor d’una cèl·lula ganglionar és la zona de la retina sobre la qual ha d’incidir la llum per que es modifiqui la seva activitat. Aquesta modificació pot consistir en un augment o disminució de la seva taxa de resposta.
Llum i foscor
La llum en el centre del camp receptor produeix una excitació de la cèl·lula ganglionar. Aquesta llum hiperpolaritza el fotoreceptor del centre del camp receptor i allibera menys NT. La cèl·lula bipolar es despolaritza i allibera més NT i la cèl·lula ganglionar s’excita incrementant la seva taxa de resposta i alliberant més NT.
La llum a la perifèria del camp receptor produeix una inhibició de la cèl·lula ganglionar. La llum hiperpolaritza el fotoreceptor de la perifèria del camp receptor i allibera menys NT. La cèl·lula horitzontal s’hiperpolaritza i allibera menys NT. El fotoreceptor del centre del camp receptor es despolaritza i allibera més NT. Les cèl·lules bipolars s’hiperpolaritza i allibera menys NT i la cèl·lula ganglionar s’inhibeix disminuint la seva taxa de resposta i alliberant menys NT.
Els camps receptors de les cèl·lules ganglionars de la retina són concèntrics, amb un centre i una perifèria antagònics.
A la retina hi ha dos tipus de cèl·lules ganglionars:
- Cèl·lula centre-on/perifèria-off : incrementen la taxa de resposta si la llum incideix en el centre del camp receptor. Si la llum incideix a la perifèria del camp receptor, disminueix la seva taxa de resposta. <3 Mesuren la lluminositat d’un estímul respecte al fons i senyalen increments en el nivell d’il·luminació del centre del seu camp receptor.
- Cèl·lula centre-off/perifèria-on : incrementen la taxa de resposta si la llum incideix a la perifèria del camp receptor i la disminueixen si incideix al centre. Mesuren la foscor
- Perifèria: a la perifèria de la retina augmenta el nombre de bastons i disminueix el nombre de cons.
- Fòvea : a la fòvea, generalment, els cons vermells són els més nombrosos. Els cons del mateix tipus formen agrupacions.
- Centre de la fòvea : al centre de la fòvea no hi ha cons blaus.
Hi ha diferents tipus de ceguesa pels colors:
- Dicromatisme : ceguesa pel color parcial
- (^) Protanopia : ceguesa pel vermell. Els cons vermells estan plens d’opsina dels cons verds
- Deuteranopia : Els cons verds estan plens d’opsina dels cons vermells
- Tritanopia : no tenen cons blaus
- Monocromatisme : ceguesa total pel color. Extremadament rara.
La codificació tricromàtica que té lloc als cons canvia a un sistema d’oposició al color en les cèl·lules ganglionars. Aquestes cèl·lules, anomenades oponents simples, responen quan la llum incideix en el seu camp receptor amb antagonisme centre/ perifèria a parells de colors primaris. (power)
- ANÀLISI DE LA INFORMACIÓ VISUAL: L’ESCORÇA ESTRIADA Tant a l’àrea visual primària com a l’àrea visual d’associació, s’han identificat diferents regions que processen aspectes concrets de la informació visual.
2.3. Organització morfològica i funcional V1 (escorça visual primària) està organitzada en sis capes neuronals i una capa de substància blanca. Aquesta també rep el nom d’escorça estriada perquè en seccions histològiques s’observa una banda ampla d’aspecte estriat que correspon a la capa IV cortical.
Sistemes magnocel·lular i parvocel·lular
V1 està organitzada en columnes cel·lulars que contenen neurones amb propietats funcionals comuns. Varies columnes formen un mòdul funcional. Cada part del camp visual és analitzada per les neurones d’un únic mòdul funcional. Les neurones contingudes en cada mòdul processen diferents característiques de l’estímul visual.
- Blobs: Són neurones que reben informació des dels sistemes parvolcel·lular i coniocel·lular. Responen principalment al color, però també a contrastos de lluminositat.
- Interblobs: Els trobem fora dels blobs. Hi trobem neurones que responen a l’orientació de l’estímul visual, al contrast de lluminositat, la textura i la disparitat binocular.
- Columnes de dominància ocular: Cada meitat del mòdul rep informació provinent d’un sol ull. No obstant, tenim neurones binoculars (per sobre i per sota de la capa IVc) en les que es combina la informació dels dos ulls.
- Columnes d’orientació: Les neurones d’una mateixa columna responen a la mateixa orientació de l’estímul visual
2.4. Processament de la informació
A V1 hi ha diferents tipus de cèl·lules que responen de forma selectiva a trets específics de l’estímul visual.
- Orientació i moviment: Moltes de les cèl·lules de V1 són sensibles a l’orientació de l’estímul visual. Responen de forma preferent a determinades orientacions. En base de com s’organitzen els seus camps receptors, aquestes cèl·lules s’han classificat en:
constant malgrat que la projecció dels estímuls visuals en la nostra retina varia en funció de la distància.
- Textures, interposicions i gradients : Si un objecte bloqueja la vista o està per davant d’un altre, assumim que està més proper a nosaltres. Una textura la percebem com més detallada si és més propera a nosaltres, i més uniforme com més allunyada estigui.
- Lluminositat i distribució d’ombres: La distribuciói de les ombres, la lluminositat i la brillantor juga un paper important en la generació de sensació de profunditat. Així podem aconseguir un efecte de profunditat.
- Perspectiva lineal: Fa referència a l’aparent convergència de les línies rectes
■ Binoculars: La majoria de neurones de V1 són binoculars, és a dir, responen a l’estimulació dels dos ulls. El nostre cervell combina aquesta informació i genera la percepció de profunditat.
- Disparitat retiniana: A causa que els nostres ulls estan separats, la imatge visual es projecta en regions lleugerament diferents d’ambdues retines. Gràcies a això, el nostre cervell pot verure imatges 3D allà on no hi són.
La visió de la profunditat té lloc gràcies a que els objectes que queden per davant o darrera del punt de fixació queden enfocats en zones lleugerament dispars a la retina i, per tant, provoquen sensació de profunditat.
Les neurones binoculars de V1 mostren preferències d’enfoc: per davant, darrera o pel propi punt fixat.
- Color: El sistema parvocel·lular i coniocel·lular projecta informació del color als blobs. Als blobs trobem cèl·lules amb camps receptors oponents dobles per colors oposats. Aquestes són cèl·lules amb camps receptors concèntrics amb antagonisme centre/perifèria i oposició doble al color. Responen a contrastos de color.
