Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
20/03/2014 1 Paula Tavares da Cunha Melo Estímulo Físico para a visão � LUZ � Energia eletromagnética radiante � Mesma classe de fenômenos como raios X, ondas de radar, ondas de rádio e outros � Características físicas da luz: � Fenômeno vibratório: possui um comprimento de onda, que determina sua cor através de nosso processamento visual. � Comporta-se como um facho de minúsculas partículas, ou quanta, de energia. Unidade quântica = fóton. � Intensidade: total de energia radiante - influencia a nossa percepção de brilho. � Quantidade de fótons ou amplitude da onda 20/03/2014 2 Comprimento da onda x Cor Intensidade x Brilho Fenômeno físico Percepção Comprimento de onda (ou frequência) (de ± 400 a ± 750 nanômetros) Cor (Violeta a vermelho) Intensidade da luz (total de energia radiante contido na fonte) Amplitude da onda Brilho 20/03/2014 3 Iluminância e Luminância � Radiação: Quantidade de energia luminosa emanada da fonte emissora. � Iluminância: intensidade física da luz que incide em uma superfície. � Fontes emissoras: possuem luz própria, emitem luz � Lâmpadas, vela, sol, vaga-lume, lanterna. � Luminância: quantidade de luz refletida pela superfície. � Fontes refletoras: refletem parte ou a totalidade da luz O Olho Humano 20/03/2014 4 O Olho Humano Córnea: membrana externa transparente, responsável pelo foco junto com o cristalino. Íris: músculo colorido que se adapta à quantidade de luz. Pupila: orifício interno à Iris por onde entra a luz. Cristalino: lente interna que realiza a acomodação. Responsável pela nitidez da visão Nervo ótico: células nervosas que transmitem a informação visual Ponto cego: ponto na retina onde não existem receptores, não sendo sensível a estímulos de luz, portanto neste ponto não há como formar imagem. Este é o ponto onde o nervo ótico se fixa à retina. Retina: parede interna do olho composta de fotorreceptores. Local onde a imagem é focada. Estrutura do olho � Córnea: membrana externa transparente. Permite a entrada da luz e protege o olho. Responsável pelo foco junto com o cristalino. � Íris: músculo colorido que se adapta à quantidade de luz. É ela quem regula o tamanho da pupila. Suas características únicas identificam melhor uma pessoa do que a impressão digital. � Pupila: orifício interno à Iris por onde entra a luz. Reflexo de Whytt: a pupila se contrai imediatamente em resposta a uma luz brilhante. � Cristalino: lente interna que realiza a acomodação. Responsável pela focalização da imagem na retina. � Retina: parede interna do olho composta de fotorreceptores. É uma camada fotossensível, onde os raios luminosos são focados. � Nervo óptico: células nervosas que transmitem a informação visual � Ponto cego: ponto na retina onde não existem receptores, não sendo sensível a estímulos de luz, portanto neste ponto não há como formar imagem. Este é o ponto onde o nervo ótico se fixa à retina. 20/03/2014 5 Focalização da imagem Hipermetropia: O foco da imagem se forma atrás da retina Miopia: o foco da imagem se dá antes da retina A imagem é focada sobre a retina OBS: A imagem é formada no olho de forma invertida. Tipos de Fotorreceptores � Cones: � fotorreceptores específicos para visão colorida. Denominada visão fotópica. � Localizados, principalmente, na parte central da retina (fóvea – mácula lútea) � Responsáveis pela acuidade visual: enxergar finos detalhes, ler, costurar, ver as horas, dirigir, ... � Bastonetes: � fotorreceptores específicos para visão na penumbra. Denominada visão escotópica. � Localizados fora da fóvea, mais na periferia da retina � Responsáveis pela sensibilidade à luz noturna. � Visão em preto e branco 20/03/2014 6 � Filme o olho � O sentido da visão Córtex visual 20/03/2014 7 Caminho do olho ao cérebro 20/03/2014 8 Sensibilidade É a capacidade de perceber em baixos níveis de iluminação � Bastonetes: � Um único bastonete exige menos luz para ser ativado do que um único cone. � Vários bastonetes convergem seus sinais para uma única célula ganglionar. � Embora os sinais individuais possam ser fracos, ao serem agrupados em uma célula ganglionar comum (provoca perda de acuidade), o efeito cumulativo pode ter força suficiente para ativar a célula ganglionar. �Os bastonetes são os responsáveis pela sensibilidade à luz � com luz muito fraca vemos melhor quando olhamos indiretamente para o estímulo-alvo ou com o canto dos olhos. Acuidade É a capacidade de ver detalhes bem definidos. � Cones: � Os cones estão ligados mais diretamente às células ganglionares – cada cone da fóvea consegue fornecer mais informações independentes relativas à fonte de estimulação. � porém, precisam de maior intensidade de iluminação para serem ativados. ���� Quando queremos ver um alvo nitidamente, e em detalhes, posicionamos os olhos de modo que a imagem do alvo incida diretamente na fóvea. 20/03/2014 9 Adaptação ao Escuro (1) � Ao passarmos abruptamente de um ambiente bem iluminado para um ambiente escuro, ou fracamente iluminado, sofremos de uma “cegueira temporária”. � Aos poucos vamos conseguindo ver novamente. Este processo de ajustamento a um ambiente fracamente iluminado chama-se adaptação ao escuro. Adaptação ao escuro (2) � Trata-se do ajustamento funcional e fotoquímico à deficiência de luz. � A exposição à escuridão aumenta a sensibilidade da retina. Exemplos: � Entrada num cômodo com pouca iluminação � Quando as luzes do teatro são apagadas para começar uma peça com pouca iluminação Quem são os responsáveis pela sensibilidade da retina? Bastonetes 20/03/2014 10 � A alteração fotoquímica envolvida na adaptação ao escuro pode ser encontrada na alteração ocorrida na rodopsina, fotopigmento dos bastonetes. � A Rodopsina é uma substância química instável, que se altera imediatamente com a energia luminosa. Exposta à luz, decompõe-se ou fica descorada. Exposta à escuridão, ela se regenera. � Para sua regeneração, a rodopsina precisa da vitamina A. � Caso o organismo seja carente dessa vitamina, pode surgir uma dificuldade patológica para enxergar à noite ou com luz fraca, chamada de: ���� Cegueira noturna ou nictalopia Há evidências de que a deficiência continuada de vitamina A causa um dano retiniano extenso, ocasionando inclusive a possibilidade da cegueira definitiva. Adaptação à Luz � É o inverso da adaptação ao escuro. Quando o olho está adaptado ao escuro e é exposto abruptamente à luz. A sensação pode ser bastante desagradável. Exemplos de situações: � Quando luzes fortes são acesas e estamos num ambiente escuro. � Ao sairmos de um auditório escuro diretamente para a claridade do dia � A adaptação à luz se dá através do decréscimo da sensibilidade da retina, o que ocorre em alguns minutos. 20/03/2014 11 Cones x bastonetes sensibilidade aos comprimentos de onda Efeito de Purkinje � Johannes (Jan) Evangelista von Purkinje, fisiologista tcheco descreveu o efeito em 1825. � Purkinje observou que as placas de sinalização pintadas de azul e vermelho pareciam ter o mesmo brilho durante o dia. Porém, no alvorecer, o azul parecia mais brilhante do que o vermelho. � Isto se dá devida a diferença de sensibilidade dos bastonetes dependendo do comprimento de onda da luz. � Os bastonetes são mais sensíveis a ondas curtas do que a ondas longas. 20/03/2014 12 � Somente quando os níveis de luz são suficientes para ativar a visão fotópica (e os cones) é que ocorre realmente a percepção de cores ou matizes. � Quando a estimulação visual atinge apenas os níveis escotópicos, estimulando apenas os bastonetes, as luzes fracassão visíveis, porém incolores. Ou seja, todos os comprimentos de onda são vistos como uma série de tons de cinza. � A diferença na sensibilidade de cones e bastonetes, em relação aos diversos comprimentos de onda de luz, significa que quando a visão muda de fotópica para escotópica, durante a adaptação ao escuro, ela se torna mais sensível às ondas mais curtas de luz. � Em termos de percepção, com iluminação reduzida, a luz composta de ondas curtas parece mais brilhante do que a luz composta de ondas longas. 20/03/2014 13 Propriedades da Visão Fotópica (Cones) e Escotópica (Bastonetes) dos Seres Humanos Fotorreceptor Cones (visãoFotópica) Bastonetes (visão Escotópica) Quantidades cerca de 7 milhões cerca de 125 milhões Localização na retina Concentração na fóvea Periferia retiniana Nível Funcional de luminância Luz do dia Luz noturna Visão em cores Sim Não Adaptação ao escuro Rápida (cerca de 5 min) Lenta (cerca de 30 min) Resolução espacial Alta acuidade, baixa sensibilidade Baixa acuidade, alta sensibilidade. Limiar absoluto para a luz � O limiar absoluto depende da classe específica de fotorreceptores estimulados. A visão fotópica, mediada pela fóvea, onde há concentração de cones, tem um limiar muito mais elevado (ou seja, menos sensível) do que a visão escotópica da periferia retiniana, que contêm bastonetes. 20/03/2014 14 � De modo geral, o olho é mais sensível quando a luz disponível atinge a área retiniana onde a densidade dos bastonetes é máxima. � Tanto para a visão escotópica como para a fotópica o limiar absoluto não é afetado de modo igual pela energia radiante de todas as regiões do espectro. � O limiar absoluto varia com o comprimento das ondas de luz. Para a visão escotópica, a luz por volta de 500 nm é o valor mais baixo de limiar absoluto, enquanto a visão fotópica atinge o limiar absoluto mais baixo para a luz em cerca de 550nm. Limiares Absolutos para a Luz � Em condições ótimas de teste, a quantidade mínima de luz necessária à produção de uma sensação visual – o limiar absoluto – é relativamente pequena. � Para o limiar absoluto, a intensidade do estímulo está inversamente relacionada: � Ao tamanho da área retiniana estimulada (Lei de Ricco); � À duração do estímulo (Lei de Bloch); � O limiar absoluto para a luz é também afetado pela região retiniana estimulada (cones e bastonetes) e pelo comprimento da onda luminosa. 20/03/2014 15 Percebendo a Continuidade a partir da Luz Intermitente: CFF � Em certas condições, uma luz intermitente pode ser percebida como contínua (ex.: luzes fluorescentes, que piscam 120 vezes/segundo). � Isso ocorre porque, uma vez iniciada, a imagem visual persiste por um breve período depois de findo o estímulo físico. Chama-se frequência crítica de oscilação (Crítical Flicker Frequency – CFF) e marca o limiar entre a percepção visual da oscilação e a percepção visual da fusão. � De modo geral, quanto mais intensa a fonte de luz oscilante, mais fácil é detectar sua oscilação e mais elevada a frequência necessária para eliminar a percepção da oscilação. � As piscadas fracas apresentam maior persistência. Disposição dos olhos e campo visual � Vertebrados: dois olhos de cada lado da cabeça � Dois olhos com direção lateral � Região pequena do campo visual é vista simultaneamente pelos dois olhos (visão binocular) � Dois campos independentes (monoculares) de visão � Dois olhos com direção frontal � Maior área de superposição binocular: maior percepção de profundidade e distância � Facilita a localização dos objetos no espaço � Perde em campo visual 20/03/2014 16 Disposição dos olhos e campo visual � Vertebrados: dois olhos de cada lado da cabeça � Dois olhos com direção lateral �Presas: �maior campo visual total (para detectar predadores) � Dois olhos com direção frontal �Predadores: � menor campo visual total, porém maior capacidade para localizar e capturar a presa. Visão frontal x lateral � Existe uma compensação entre a visão frontal e lateral, sendo que o estilo adotado depende das necessidades de sobrevivência das espécies. 20/03/2014 17 Sobrevivência � Somos equipados para detectar as características importantes do nosso ambiente. � Uma rã se alimenta de insetos voadores. Suas células receptoras disparam apenas em resposta a objetos pequenos, escuros e em movimento. � Ela poderia morrer de fome cercada de moscas imóveis. � O bicho-da-seda fêmea pode liberar apenas um bilionésimo de grama por segundo de odor sexual que o macho é capaz de perceber dentro de um raio de 1,5 Km. � Nosso sistema auditivo é mais sensível a frequências sonoras que incluem as consoantes da voz humana e o choro de um bebê. Acuidade Visual � A acuidade visual refere-se à capacidade de resolver detalhes finos e distinguir as diferentes partes do campo visual. Tipos principais: � Detecção � Verniê ou localização � Resolução � Reconhecimento � Acuidade dinâmica 20/03/2014 18 Acuidade de detecção � refere-se à detecção de um estímulo - alvo no campo visual. � Muitas vezes, um objeto pequeno de tamanho especificado deve ser detectado em um fundo negro. Acuidade de verniê, ou de localização � capacidade de detectar se duas linhas, colocadas ponta com ponta, são contínuas ou se uma delas se acha deslocada com relação à outra. � o nível de acuidade é estabelecido pelo nível em que o observador não consegue perceber o desalinhamento das duas linhas. � Alinhamento de dois pontos ou linhas � como colocar uma chave numa fechadura � alinhar um controle giratório de uma escala em um equipamento de precisão 20/03/2014 19 Acuidade de resolução � capacidade de perceber uma separação entre elementos discretos de um padrão. Assim, pode-se determinar se em um padrão de grade as linhas podem ser vistas como distintas e posicionadas em certa orientação (p. ex., vertical e horizontal). � À medida que as linhas se vão afinando e aproximando, as linhas discretas ou a orientação do padrão de grade parecem ir desaparecendo aos poucos. � Detecção da separação ou falha, entre os elementos do padrão. Anéis de Landolt Acuidade de reconhecimento � Normalmente ela requer que o observador dê o nome dos estímulos - alvo. � As letras de exame no oftalmologista, por exemplo, são usadas para medir a acuidade de reconhecimento. 20/03/2014 20 Acuidade dinâmica � é a detecção e a localização de estímulos em um alvo móvel. � Diferentemente dos tipos estáticos de acuidade apresentados antes, a acuidade dinâmica não se presta a um valor único; � varia com a velocidade do alvo, diminuindo quando a velocidade do alvo aumenta. � Exemplo: direção de um carro � Acuidade das aves Acuidade e tarefas de acuidade Acuidade Tarefa Detecção Detecção da presença do alvo Verniê ou localização Detecção do deslocamento, falta de alinhamento Resolução Detecção de separação ou falha Reconhecimento Identificação de um item (ex.: uma letra) Dinâmica Detecção e localização de um alvo móvel 20/03/2014 21 Motilidade ocular � Capacidade de movimentar os olhos independentemente da cabeça ou corpo (através dos músculos oculomotores) � Permite manter na retina a imagem de objetos em movimento (aumenta a eficácia de exploração do ambiente) � Tipos: � Movimentos Sacádicos � Movimentos de Perseguição � Movimentos Vestíbulo-Oculares � Movimentos de Vergência � Movimentos de Miniatura � Movimentos Mistos Movimentos sacádicos Caracterizam a forma mais comum dos movimentos oculares . São saltos rápidos e abruptos feito pelos olhos quando passam de um ponto de fixação para outro. 20/03/2014 22 Movimentossacádicos e a leitura � A leitura não é um movimento suave e contínuo, mas sim aos trancos. Lemos fazendo um stop-and-go, chamado de movimento sacádico. Movimentos de perseguição � De modo geral, são usados para acompanhar um objeto móvel em um ambiente estacionário. � São quase completamente automáticos. � São executados de forma suave e lenta (se comparados aos movimentos sacádicos). � Proporciona uma imagem estacionária do alvo na retina . � É mais fácil para o sistema visual perceber na retina a forma de uma imagem estacionária do que uma imagem em movimento. 20/03/2014 23 Movimentos vestíbulo-oculares � Durante a movimentação corporal, inicia-se um padrão de movimentos vestíbulo-oculares reflexos para estabilizar a posição dos olhos em relação ao ambiente. � Isso é demonstrado toda vez que alguém movimenta a cabeça ou o corpo enquanto fixa visualmente em um objeto. � Com o movimento de um lado para o outro são gerados movimentos oculares precisos que compensam os movimentos da cabeça ou do corpo, de modo que é possível manter a fixação em determinadas regiões do ambiente. Movimentos de Vergência � São os que envolvem movimentos coordenados em ambos os olhos. � Movem os olhos de modo que ambos focalizem o mesmo alvo � A falta deles pode resultar em visão dupla (diplopia). 20/03/2014 24 Movimentos de Miniatura � Enquanto uma pessoa mantém a fixação deliberada em um alvo pode-se observar, com técnicas apropriadas de registro, um padrão de movimentos oculares extremamente pequenos, involuntários, como um tremor. � Se os movimentos oculares miniatura fossem inteiramente eliminados, a imagem na retina se enfraqueceria, desaparecendo. Movimentos Mistos �A maioria das atividades naturais envolvem a interação com o ambiente empregando uma combinação de diversos movimentos oculares. 20/03/2014 25 Os Movimentos Oculares Eficientes � Os movimentos oculares são atividades motoras essenciais para o processamento da cena visual. � Os movimentos oculares eficientes envolvem movimentos musculares específicos e parecem melhorar com a prática. � Os movimentos oculares das crianças escolares diferem dos movimentos dos adultos e afetam a visão eficiente. Visão Cega � Capacidade de localizar objetos e se orientar na direção deles mesmo sem os ver. (algumas pessoas cegas) � Funcionamento residual do sistema ambiental, quando o sistema focal é inútil. � Dizem que estão “adivinhando”. Não estão vendo. � O comportamento de visão cega ocorre sem conhecimento consciente. (mecanismos subcorticais – nível inconsciente) � Sistema focal x ambiental � Identificação de objetos e obstáculos x orientação no espaço � Direção à noite � Pouca perda da capacidade de dirigir, mesmo com perda parcial da visão focal (acuidade)
Compartilhar