Biofisica da visao

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BIOFÍSICA DA VISÃO
Existe a cabeça de um homem na figura. Onde?
Olhe abaixo e diga as CORES, não as palavras...
Conflito no cérebro: o lado direito do seu cérebro tenta 
dizer a cor, 
enquanto o lado esquerdo insiste em ler a palavra.
ILUSÃO DE ÓPTICA
• Ilusão de óptica são imagens que 
enganam nosso cérebro deixando nosso 
inconsciente confuso por alguns instantes 
fazendo com que este capte idéias falsas 
e preencha espaços vazios. Podem ser 
fisiológicas quando surgem naturalmente 
ou cognitivas quando se cria com 
artifícios visuais. 
BIOFÍSICA DA VISÃO
Anexos do olho
Anatomia Interna
Funções do Globo Ocular
• Manter a forma e movimentar o globo ocular;
• Conduzir a luz até os fotossensores e 
focalizar a imagem dos objetos sobre os 
fotorreceptores;
• Nutrir, lubrificar e proteger o olho 
adaptando o olho a diferentes condições de 
luminosidade;
• Conduzir as informações visuais para o 
sistema nervoso central e processar as 
• A esclera é opaca às radiações visíveis. Membrana 
rígida (dar forma ao globo ocular)
• A coróide, rica em vasos sanguíneos (nutrição da 
retina);
• A retina: onde estão os fotorreceptores (células 
nervosas responsáveis pela detecção da luz), 
gerando um pulso elétrico. 
• Córnea
– É transparente à luz visível e participa como uma 
importante lente para formação da imagem na retina.
• Íris
– Membrana móvel : à frente do cristalino, cuja cor 
determina a coloração do olho. Limita a área 
iluminada do cristalino e a quantidade de luz que 
chega à retina.
– Pupila: abertura da íris por onde passa a luz .
• A íris delimita duas câmaras:
– câmara anterior 
– câmara posterior
• Humor Aquoso (pressão intra-
ocular: < 22 mmHg)
– Canal de Schlemm
• Atrás do cristalino contém o 
Humor Vítreo - fluido 
gelatinoso e transparente
� A íris possui dois grupos musculares:
�Um deles tem fibras dispostas radialmente - músculo 
dilatador da pupila (Radial);
�O outro apresenta fibras circulares situadas em torno do 
orifício pupilar - esfíncter pupilar;
Íris
• Midríase:Músculo 
Radial
– Focalização de um objeto 
muito distante
– Ambiente pouco 
iluminado
– Despertar (passageira) 
– No momento da morte
– Fadiga ligeira, cólicas, 
dores
• Miose: Músculo 
Esfíncter
– Focalização de objeto 
muito próximo
– Ambiente muito 
iluminado
– Sono: se acentua com a 
profundidade do sono 
– Horas após a morte ( 12 
a 24h)
– Fadiga
extenuante
Cristalino
• Sustentados pelos 
ligamentos suspensores
• Músculos ciliares : 
podem modificar o 
cristalino
• A ativação dos 
músculos ciliares: fibras 
do nervo oculomotor
Formação de imagens
• Luz – Ondas eletromagnéticas (370 a 
740nm)
– Velocidade - 300.000 km/s
Formação de imagens
Índice de Refração
A refração ocorre quando um feixe luminoso incide sobre um 
meio material transparente e sofre um desvio. Considerando-
se um meio transparente, como o vidro, a luz ao incidir sobre o 
vidro sofre uma diminuição da sua velocidade de propagação, 
quando comparada com a velocidade de propagação do feixe 
luminoso no ar. 
Vidro
Ar
Feixes luminosos
Índice de refração
n =
vAr
vVidro
Velocidade de propagação da luz no ar
Velocidade de propagação da luz no vidro
Índice de refração do vidro
O índice de refração pode ser usado para 
caracterizar qualquer sistema ótico, tais como, 
lentes, instrumentos óticos e o olho. 
lentes
Lente convexa
A lente convexa focaliza os 
feixes luminosos de uma fonte 
distante, do lado esquerdo da 
figura, focalizando-o para uma 
ponto, no outro lado da lente. 
Esse ponto é chamado de foco, 
e a distância da lente até o 
foco de distância focal. foco
Lente convexa
Feixes luminosos
Lente côncava
A lente côncava diverge os 
feixes luminosos de uma fonte 
distante, ao contrário da lente 
convexa a lente côncava não 
apresenta ponto focal.
Lente côncava
Feixes luminosos
Poder de Refração
Podemos medir o poder de 
refração de uma lente a partir 
do conceito de dioptria. 
Definimos dioptria como a 
razão entre 1 metro e a 
distância focal da lente, assim 
uma lente com distância focal 
de 1 metro apresenta poder de 
refração de 1 dioptria, se a 
distância focal for de 0,5 m o 
poder de refração é de 2 
dioptrias, com uma distância 
focal de 10 cm temos 10 
dioptrias.
1m
f
Poder de refração = 1m / f
Equação das lentes delgadas
• o - distância do objeto à
lente
• i - a distância da imagem 
à lente
• f - distância focal
iof
111
+=
Acomodação do Cristalino
• O olho é capaz de aumentar o poder de refração do 
cristalino, de 20 para até 34 dioptrias em crianças 
e jovens
• O Músculo ciliar relaxado: o cristalino é tensionado 
apresentando a forma delgada.
• O Músculo ciliar contraído: o cristalino é relaxado 
apresentando a forma mais esférica.
1) Músculo ciliar relaxado 2) Músculo ciliar contraído
OBJETO DISTANTE OBJETO PRÓXIMO
Os sensores de luz
• A córnea e o cristalino 
atuam como lentes 
convergentes.
– eixo óptico - a linha que 
liga os centros ópticos 
dessas duas lentes.
– eixo visual – (são 
formadas as imagens) 
une a fovea centralis
(cones) ao centro óptico 
do olho .
Células fotossensíveis da 
Retina
• Cones:
– São células nervosas especializadas na detecção 
da luz e da cor. Visão fotópica (foton=luz), isto 
é, visão de cores e detalhes.
• Bastonetes:
– Destinados à visão escotópica (scotos=manchas), 
isto é, visão de claro e visão de objetos em 
movimentos, porém não permitem a definição de 
detalhes das imagens e não são capazes de 
discriminar as cores.
Cones, Bastonetes e células 
nervosas
Ametropias do olho
Miopia
Hipermetropia
Astigmatismo
Miopia
Correção da Miopia
• A correção da miopia é feita com lentes 
divergentes, de forma que a associação 
resultante possui uma vergência menor. 
Hipermetropia
• olhos mais curtos do que o normal. 
• Apresentam córnea e cristalino com poder 
de convergência menor. 
• Esses dois motivos levam o cristalino a 
colocar a imagem em foco depois da retina, 
que não capta a imagem com nitidez. 
Correção da Hipermetropia
• A correção da hipermetropia é feita através de 
lentes convergentes de forma que a associação 
produz um aumento na vergência.