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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