Il processo visivo inizia con la conversione di pacchetti di energia elettromagnetica,chiamati
fotoni o quanti di luce,in segnali nervosi che il cervello è in grado di
analizzare.
Questo processo viene eseguito dalle cellule fotorecettrici dell'occhio che sono
disposte a mosaico sulla superficie posteriore della retina,mentre i neuroni rivestono
la parte interna del bulbo oculare.
La cornea e il cristallino dell'occhio inviano un'immagine del mondo esterno sullo
strato di fotorecettori.Ciascuna cellula assorbe la luce da un unico punto dell'immagine
e genera un segnale elettrico che codifica la quantità di luce assorbita.
Questi segnali vengono trasmessi attraverso un complicato sistema di giunzioni
nervose,che si trovano nella retina e nel cervello.A livello di queste giunzioni
i segnali provenienti dai fotorecettori sono sommati e confrontati.
Questo processo permette al sistema visivo di ottenere informazioni sulla forma,il
movimento e il colore del mondo circostante.
L'occhio contiene due tipi di fotorecettori:i coni e i bastoncelli.Questi ultimi
consentono la visione in luce debole,ma sono tanto sensibili da soprasaturarsi
alla normale luce diurna,diventando incapaci di trasmettere segnali.I coni consentono
la visione alla luce del giorno,in quanto operano efficaciemente a elevate intensità
luminose,fornendo una visione più ricca di dettagli temporali e spaziali
e permettendo la percezione dei colori.
Coni e bastoncelli contengono organi per la trasduzione e la trasmissione dei
segnali.A un'estremità(più lontana dal cristallino)si trova il cosidetto
segmento esterno,che assorbe la radiazione luminosa e genera segnali elettrici.
Il segmento esterno di un bastoncello è cilindrico,mentre quello di un
cono è appuntito(da ciò derivano i nomi delle due cellule).
La capacità di rilevamento dei fotoni da parte dei bastoncelli è
notevole,ma non perfetta.Anche in condizioni di buio completo,i bastoncelli producono
occasionalmente un segnale identico a quello determinato dall'assorbimento di
un fotone.D'altra parte la risposta di un cono è approssimativamente 4
volte più veloce di quella di un bastoncello.Un bastoncello impiega,per
esempio,300 millisecondi per condurre a termine il processo di emissione di un
segnale in seguito all'assorbimento di un fotone.Grazie alla loro maggiore velocità
di risposta,i coni riescono a percepire meglio stimoli visivi in rapido cambiamento.
Quindi nella percezione visiva sensibilità e risoluzione temporale si compensano:le
piccole,veloci risposte dei coni permettono al sistema visivo di rilevare improvvisi
cambiamenti di intensità o movimenti rapidi di oggetti, quando il livello
d'illuminazione è elevato e i bastoncelli sono saturati;d'altra parte,i
segnali più lenti e più intensi di questi ultimi sono i più
adatti per rilevare i fotoni,quando il livello di illuminazione è basso.
La sensibilità di un singolo fotorecettore a luce di differenti lunghezze
d'onda è determinata dalla probabilità con cui assorbiranno fotoni
di quella lunghezza d'onda.Misurazioni effettuate sulla sesibilità spettrale
di singole cellule,forniscono una base fisiolologica per la spiegazione delle
caratteristiche della percezione visiva.Le lunghezze d'onda ellettromagnetiche
della luce visibile si collocano approssimativamente tra i 400 e i 750 nanometri(un
miliardesimo di metro).
Luce di di lunghezza d'onda maggiore(prossima all'infrarosso)è scarsamente
assorbita dai pigmenti visivi;luce di lunghezza d'onda inferiore( prossima all'ultravioletto)può
essere assorbita dai pigmenti visivi,ma non raggiunge la retina perchè
viene assorbita dalla cornea e dal cristallino.
Il picco di maggiore sensibilità spettrale misurata in esperimenti psicofisici
nella visione umana è intorno a 560 nanometri regione del colore giallo-verde.
Fotone-particella elementare di energia radiante
Fotorecettore-organo recettore di stimoli luminosi
Colore-sensazione visiva data dagli stimoli che la luce riflessa dei
corpi offre agli occhi.L'occhio umano percepisce i colori compresi fra il rosso(limite
basso della gamma)ed il viola (limite alto):al di sotto della gamma abbiamo
gli infrarossi ed al di sopra gli ultravioletti,quest'ultimi non sono visibili
ma è possibile percepirne l'energia che viene trasportata dalla luce
quando colpisce l'epidermide.La luce in fisica è considerata nella sua
componente ondulatoria(come onda elettromagnetica).I due limiti(rosso e viola)corrispondono
quindi alle lunghezze d'onda limite del visibile
Elettroni-ciascuna delle particelle elementari cariche di elettricità
negativa,che ruotano attorno il nucleo dell'atomo carico di elettricità
positiva
Trasduzione-nel linguaggio tecnico,con riferimento a energia,trasmetterla
da un punto a un altro di un sistema,anche trasformandola in energia di diversa
natura.Es.trasdurre energia luminosa in energia elettrica
Rètina-la membrana che riveste interamente il globo oculare,e,in
senso più ristretto,la sua porzione posteriore,sensibile,dove si forma
l'immagine.
