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ILUSIONES VISUALES (ÓPTICAS)
Ilusiones visuales (ópticas) / Breve información sobre la estructura del ojo y las sensaciones visuales

Breve información sobre la estructura del ojo y las sensaciones visuales. Enciclopedia de ilusiones visuales.

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El ojo humano es un cuerpo casi esférico que descansa en una cavidad craneal ósea, abierta por un lado. En la fig. 1 muestra una sección del globo ocular y muestra los principales detalles del ojo.

Ilusiones visuales (ópticas) / Breve información sobre la estructura del ojo y las sensaciones visuales
Arroz. 1. Sección esquemática del ojo humano.

La parte principal del globo ocular desde el exterior está limitada por una capa de tres capas. La capa exterior dura se llama esclerótica (en griego, dureza) o capa de proteína. Cubre el contenido interno del ojo por todos lados y es opaco en toda su longitud excepto en el frente. Aquí la esclerótica sobresale hacia adelante, es completamente transparente y se llama córnea.

Adyacente a la esclerótica se encuentra la coroides, que está llena de vasos sanguíneos. En la parte anterior del ojo, donde la esclerótica pasa a la córnea, la coroides se engrosa, se aparta en ángulo de la esclerótica y se dirige hacia el centro de la cámara anterior, formando el iris transverso.

Si la parte posterior del iris es de color negro, los ojos parecen azules, la negrura brilla a través de la piel con un tinte azulado, como las venas de las manos. Si todavía hay otras inclusiones coloreadas, lo que también depende de la cantidad de sustancia de color negro, entonces el ojo nos parece verdoso, gris y marrón, etc. Cuando no hay sustancia coloreada en el iris (como, por ejemplo, en los conejos blancos), entonces nos parece rojo por la sangre contenida en los vasos sanguíneos que lo penetran. En este caso, los ojos están mal protegidos de la luz: sufren fotofobia (albinismo), pero en la oscuridad tienen una agudeza visual superior a los ojos con un color oscuro.

El iris separa el segmento convexo anterior del ojo del resto del ojo y tiene una abertura llamada pupila. La pupila del ojo mismo es negra por la misma razón que las ventanas de una casa vecina a la luz del día, que nos parecen negras, porque la luz que ha pasado a través de ellas desde el exterior apenas regresa. La pupila pasa una cierta cantidad de luz al ojo en cada caso. La pupila aumenta y disminuye independientemente de nuestra voluntad, pero en función de las condiciones de iluminación. El fenómeno de adaptación del ojo a la luminosidad del campo visual se denomina adaptación. Sin embargo, el papel principal en el proceso de adaptación no lo desempeña la pupila, sino la retina.

La retina es la tercera capa interna, que es una capa sensible a la luz y al color. A pesar de su pequeño espesor, tiene una estructura muy compleja y multicapa. La parte de la retina sensible a la luz consta de elementos nerviosos encerrados en un tejido especial que los sostiene. La sensibilidad a la luz de la retina no es la misma en toda su longitud. En la parte opuesta a la pupila y ligeramente por encima del nervio óptico, tiene la mayor sensibilidad, pero más cerca de la pupila se vuelve cada vez menos sensible y, finalmente, se convierte inmediatamente en una fina capa que cubre el interior del iris.

La retina es una ramificación de fibras nerviosas a lo largo de la parte inferior del ojo, que luego se entrelazan entre sí y forman el nervio óptico, que se comunica con el cerebro humano. Hay dos tipos de terminaciones nerviosas que revisten la retina: algunas tienen forma de tallo y son relativamente largas, llamadas bastones, otras, más cortas y gruesas, se llaman conos. Hay alrededor de 130 millones de bastones y 7 millones de conos en la retina. Tanto los bastones como los conos son muy pequeños y solo son visibles con un aumento de 150 a 200 veces bajo un microscopio: el grosor de los bastones es de aproximadamente 2 micrones (0,002 mm) y los conos son de 6 a 7 micrones.

En la parte más sensible a la luz de la retina, frente a la pupila, hay casi solo conos, su densidad aquí alcanza los 100000 por 1 mm2, y cada dos o tres elementos sensibles a la luz están conectados directamente a las fibras nerviosas. Aquí está la llamada fosa central con un diámetro de 0,4 mm. Como resultado, el ojo tiene la capacidad de distinguir los detalles más pequeños solo en el centro del campo de visión, limitado por un ángulo de 1°.3. Entonces, por ejemplo, los molinillos experimentados distinguen espacios de 0,6 micrones, mientras que, por lo general, una persona puede notar un espacio de 10 micrones.

El área más cercana a la fosa central, la llamada mancha amarilla, tiene una extensión angular de 6-8 °. Los bastones se ubican dentro de toda la retina, y su mayor concentración se observa en la zona desplazada 10-12° del centro. Aquí, una fibra del nervio óptico representa varias decenas e incluso cientos de bastones. La parte periférica de la retina sirve para la orientación visual general en el espacio. Con la ayuda de un espejo ocular especial propuesto por G. Helmholtz, se puede ver una segunda mancha blanca en la retina. Este punto se encuentra en el sitio del tronco del nervio óptico, y dado que ya no hay conos ni bastones, esta área de la retina no es sensible a la luz y, por lo tanto, se denomina punto ciego. El punto ciego de la retina tiene un diámetro de 1,88 mm, que corresponde a 6° en términos de ángulo visual. Esto significa que una persona a una distancia de 1 m puede no ver un objeto con un diámetro de unos 10 cm si la imagen de este objeto se proyecta en un punto ciego. Los bastones y los conos difieren en sus funciones: los bastones son muy sensibles, pero no "distinguen" los colores y son dispositivos para la visión crepuscular, es decir, la visión con poca luz; Los conos son sensibles a los colores, pero son menos sensibles a la luz y, por lo tanto, son dispositivos de visión diurna.

En muchos animales, detrás de la retina hay una fina capa de espejo brillante que mejora el efecto de la luz que entra en el ojo por reflexión. Los ojos de tales animales brillan en la oscuridad como carbones encendidos. No se trata de oscuridad total, donde este fenómeno, por supuesto, no se observará.

La adaptación de la visión es el proceso complejo de cambiar el ojo de cono a bastón (adaptación a la oscuridad) o viceversa (adaptación a la luz). Al mismo tiempo, se desconocen los procesos de cambio de la concentración de elementos sensibles a la luz en las células de la retina, cuando su sensibilidad aumenta decenas de miles de veces durante la adaptación a la oscuridad, así como otros cambios en las propiedades de la retina en varias fases de adaptación. Los datos reales del proceso de adaptación se definen de manera bastante estricta y se pueden proporcionar aquí. Entonces, en el proceso de adaptación a la oscuridad, la sensibilidad del ojo a la luz primero aumenta rápidamente, y esto dura alrededor de 25 a 40 minutos, y el tiempo depende del nivel de adaptación inicial.

Con una larga estancia en la oscuridad, la sensibilidad del ojo a la luz aumenta 50000 veces y alcanza el umbral de luz absoluto. Expresando el umbral absoluto en lux de iluminación sobre la pupila, se obtiene un valor medio del orden de 10-9 lux. Esto significa, en términos generales, que en condiciones de oscuridad total, el observador podría notar la luz de una vela de estearina, alejada de él a una distancia de 30 km. Cuanto mayor es el brillo del campo de adaptación inicial, más lento se adapta el ojo a la oscuridad, y en estos casos se utiliza el concepto de umbrales de sensibilidad relativa.

Durante la transición inversa de la oscuridad a la luz, el proceso de adaptación a la restauración de cierta sensibilidad "constante" dura solo de 5 a 8 minutos, y la sensibilidad cambia solo de 20 a 40 veces. Por lo tanto, la adaptación no es solo un cambio en el diámetro de la pupila, sino también procesos complejos en la retina y en áreas de la corteza cerebral conectadas con ella a través del nervio óptico.

Inmediatamente detrás de la pupila del ojo hay un cuerpo elástico completamente transparente, encerrado en una bolsa especial unida al iris por un sistema de fibras musculares. Este cuerpo tiene la forma de una lente biconvexa colectiva y se llama lente. El objetivo de la lente es refractar los rayos de luz y dar una imagen clara y distinta de los objetos en el campo de visión de la retina del ojo.

Cabe señalar que, además del cristalino, tanto la córnea como las cavidades internas del ojo, llenas de medios con índices de refracción distintos de la unidad, participan en la formación de una imagen en la retina. El poder de refracción de todo el ojo en su conjunto, así como de las partes individuales de su sistema óptico, depende de los radios de las superficies que los limitan, de los índices de refracción de las sustancias y de la distancia mutua entre ellos. Todos estos valores para ojos diferentes tienen valores diferentes, por lo tanto, los datos ópticos de ojos diferentes son diferentes. En este sentido, se introduce el concepto de ojo esquemático o reducido (reducido), en el que: el radio de curvatura de la superficie refractiva es de 5,73 mm, el índice de refracción es de 1,336, la longitud del ojo es de 22,78 mm, la distancia focal frontal es de 17,054 mm, la distancia focal posterior es de 22,78 mm.

El cristalino del ojo forma en la retina (igual que el cristalino de una cámara sobre una placa mate) una imagen invertida de los objetos que miramos. Esto es fácil de verificar. Tome un pedazo de papel grueso o una postal y hágale un pequeño agujero con un alfiler. Luego levantamos la cabeza del alfiler a una distancia de 2-3 cm del ojo y miramos con este ojo a través de un agujero en el papel, colocado a una distancia de 4-5 cm, hacia el cielo brillante durante el día o hacia una lámpara en un frasco de leche. Si se seleccionan las distancias entre el ojo y el alfiler, el alfiler y el papel, que son favorables para el ojo dado, entonces en el orificio de luz veremos lo que se muestra en la Fig. 2.

La sombra del alfiler en la retina será recta, pero la imagen del alfiler se nos aparecerá al revés. Cualquier movimiento del pasador hacia un lado lo percibiremos como un movimiento de su imagen en la dirección opuesta. El contorno de la cabeza de alfiler, que no es muy claro, parecerá estar en el otro lado de la hoja de papel.

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La figura. 2

El mismo experimento se puede hacer de otra manera. Si se perforan tres agujeros en un trozo de papel grueso, ubicados en los vértices de un triángulo equilátero con lados aproximadamente iguales a 1,5-2 mm, y luego se colocan el alfiler y el papel frente al ojo, como antes, se verán tres imágenes inversas del alfiler. Estas tres imágenes se forman debido a que los rayos de luz que pasan por cada uno de los agujeros no se cruzan, ya que los agujeros están en el plano focal anterior de la lente. Cada haz da una sombra directa sobre la retina, y cada sombra la percibimos como una imagen invertida.

Si ponemos papel con tres agujeros en el ojo y papel con un agujero en la fuente de luz, nuestro ojo verá un triángulo invertido. Todo esto prueba fehacientemente que nuestro ojo percibe todos los objetos de forma directa, porque la mente invierte sus imágenes obtenidas en la retina.

A principios de la década de 20, el estadounidense A. Stratton y en 1961 el profesor del Instituto de California, Dr. Irwin Mood, realizaron un interesante experimento sobre sí mismos. En particular, I. Mud se puso unas gafas especiales que se ajustaban bien a su rostro, a través de las cuales veía todo como en el cristal esmerilado de una cámara. Durante ocho días, caminando varias docenas de pasos, sintió síntomas de mareo, confundió el lado izquierdo con el derecho, arriba y abajo. Y luego, aunque las gafas todavía estaban frente a mis ojos, volví a ver todo como todas las personas ven. El científico recuperó la libertad de movimiento y la capacidad de orientarse rápidamente. Con sus anteojos, anduvo en motocicleta por las calles más concurridas de Los Ángeles, condujo un automóvil, pilotó un avión. Y luego Mood se quitó las gafas, y el mundo a su alrededor volvió a ponerse patas arriba. Tuve que esperar unos días más hasta que todo volvió a la normalidad.

El experimento volvió a confirmar que las imágenes percibidas por la visión no entran en el cerebro de la misma manera que son transmitidas a la retina por el sistema óptico del ojo. La visión es un proceso psicológico complejo, las impresiones visuales son consistentes con las señales recibidas por otros sentidos. Toma tiempo antes de que todo este complejo sistema esté configurado y comience a funcionar normalmente. Es este proceso el que ocurre con los recién nacidos, que al principio ven todo al revés y solo después de un tiempo comienzan a percibir correctamente las sensaciones visuales.

Dado que la retina no es una pantalla plana, sino esférica, la imagen en ella no será plana. Sin embargo, esto no lo notamos en el proceso de percepción visual, ya que nuestra mente nos ayuda a percibir los objetos como realmente son.

La bolsa en la que se fija la lente es un músculo en forma de anillo. Este músculo puede estar en un estado de tensión, lo que hace que el cristalino tome la forma menos curva. Cuando la tensión de este músculo disminuye, el cristalino, bajo la acción de fuerzas elásticas, aumenta su curvatura. Cuando el cristalino se estira, da una imagen nítida de objetos ubicados a grandes distancias en la retina del ojo; cuando no se estira y la curvatura de sus superficies es grande, se obtiene una imagen nítida de los objetos cercanos en la retina del ojo. El cambio en la curvatura del cristalino y la adaptación del ojo a una percepción clara de los objetos lejanos y cercanos es otra propiedad muy importante del ojo, que se denomina acomodación.

El fenómeno de la acomodación es fácil de observar de la siguiente manera: miramos con un ojo a lo largo de un largo hilo estirado. Al mismo tiempo, al querer ver secciones cercanas y lejanas del hilo, cambiaremos la curvatura de las superficies de las lentes. Tenga en cuenta que a una distancia de hasta 4 cm del ojo, el hilo no se ve en absoluto; sólo a partir de 10-15 cm lo vemos claro y bien. Esta distancia es diferente para personas jóvenes y mayores, para miopes e hipermétropes, y para los primeros es menor, y para los segundos es mayor. Finalmente, la parte del hilo más alejada de nosotros, claramente visible en determinadas condiciones, también se eliminará de manera diferente para estas personas. Las personas miopes no verán el hilo más allá de los 3 m.

Resulta, por ejemplo, que para ver el mismo texto impreso, diferentes personas tendrán diferentes distancias de mejor visión. La distancia de mejor visión, en la que el ojo normal experimenta el menor estrés al mirar los detalles de un objeto, es de 25 a 30 cm.

El espacio entre la córnea y el cristalino se conoce como la cámara anterior del ojo. Esta cámara está llena de un líquido transparente gelatinoso. Todo el interior del ojo entre el cristalino y el nervio óptico está lleno de un tipo de cuerpo vítreo algo diferente. Al ser un medio transparente y refractivo, este cuerpo vítreo al mismo tiempo ayuda a mantener la forma del globo ocular.

En la conclusión de su libro "Sobre los platillos voladores", el astrónomo estadounidense D. Menzel escribe: "En cualquier caso, recuerde que los platillos voladores: 1) existen realmente; 2) fueron vistos; 3) pero no son en absoluto lo que se cree".

El libro describe muchos hechos cuando los observadores vieron platillos voladores u objetos luminosos inusuales similares, y proporciona varias explicaciones exhaustivas para varios fenómenos ópticos en la atmósfera. Una de las posibles explicaciones para la aparición de objetos luminosos u oscuros en el campo de visión pueden ser los llamados fenómenos entópticos* en el ojo, que son los siguientes.

* (Ent - del griego interno.)

A veces, mirando el cielo diurno brillante o la nieve pura iluminada por el sol, vemos con un ojo o con dos pequeños círculos oscuros que se van hundiendo. Esto no es una ilusión óptica ni ningún defecto del ojo. Pequeñas inclusiones en el cuerpo vítreo del ojo (por ejemplo, diminutos coágulos de sangre que han llegado desde los vasos sanguíneos de la retina) al fijar la mirada sobre un fondo muy claro, proyectan sombras sobre la retina y se hacen palpables. Cada movimiento del ojo, por así decirlo, arroja estas partículas más pequeñas, y luego caen bajo la influencia de la gravedad.

Objetos de varios tipos, como partículas de polvo, pueden estar en la superficie de nuestro ojo. Si tal mota de polvo cae sobre la pupila y es iluminada por una luz brillante, aparecerá como una gran bola brillante con contornos borrosos. Puede confundirse con un platillo volador, y esto ya será una ilusión de visión.

La movilidad del ojo viene dada por la acción de seis músculos unidos, por un lado, al globo ocular, y por otro lado, a la órbita del ojo.

Cuando una persona examina, sin girar la cabeza, objetos inmóviles ubicados en el mismo plano frontal, los ojos permanecen inmóviles (fijos) o cambian rápidamente sus puntos de fijación en saltos. A. L. Yarbus desarrolló un método preciso para determinar los movimientos sucesivos del ojo al examinar varios objetos. Como resultado de los experimentos, se descubrió que los ojos permanecen inmóviles el 97 % del tiempo, pero el tiempo dedicado a cada acto de fijación es pequeño (0,2-0,3 segundos), y en un minuto los ojos pueden cambiar los puntos de fijación hasta 120 veces. Curiosamente, para todas las personas, la duración de los saltos (para los mismos ángulos) coincide con una precisión asombrosa: ± 0,005 seg. La duración del salto no depende de los intentos del observador de "hacer" el salto más rápido o más lento. Depende únicamente de la magnitud del ángulo por el cual se realiza el salto. Los saltos de ambos ojos se realizan sincrónicamente.

Cuando una persona mira "suavemente" alrededor de una figura inmóvil (por ejemplo, un círculo), le parece que sus ojos se mueven continuamente. En realidad, también en este caso, el movimiento de los ojos es brusco, y la magnitud de los saltos es muy pequeña.

Al leer, los ojos del lector no se detienen en cada letra, sino solo en una de cuatro o seis, y, a pesar de ello, comprendemos el significado de lo que leemos. Obviamente, esto utiliza la experiencia acumulada previamente y los tesoros de la memoria visual.

Al observar un objeto en movimiento, el proceso de fijación ocurre con un movimiento brusco de los ojos, con la misma velocidad angular resultante con la que también se mueve el objeto de observación; mientras que la imagen del objeto en la retina permanece relativamente inmóvil.

Señalemos brevemente otras propiedades del ojo que son relevantes para nuestro tema.

En la retina del ojo, se obtiene una imagen de los objetos en consideración, y el objeto siempre es visible para nosotros contra uno u otro fondo. Esto significa que algunos de los elementos fotosensibles de la retina son irritados por el flujo de luz distribuido sobre la superficie de la imagen del objeto, y los elementos fotosensibles circundantes son irritados por el flujo del fondo. La capacidad de los ojos para detectar el objeto en cuestión por su contraste con el fondo se denomina sensibilidad de contraste del ojo. La relación entre la diferencia entre el brillo del objeto y el fondo y el brillo del fondo se llama contraste de brillo. El contraste aumenta cuando aumenta el brillo del objeto mientras que el brillo de fondo permanece igual, o el brillo de fondo disminuye cuando el brillo del objeto permanece igual.

La capacidad del ojo para distinguir la forma de un objeto o sus detalles se denomina agudeza de discriminación. Si la imagen de dos puntos cercanos en la retina del ojo excita elementos vecinos sensibles a la luz (además, si la diferencia de brillo de estos elementos es mayor que la diferencia de brillo umbral), entonces estos dos puntos son visibles por separado. El tamaño más pequeño de un objeto visible está determinado por el tamaño más pequeño de su imagen en la retina. Para un ojo normal, este tamaño es de 3,6 micrones. Dicha imagen se obtiene de un objeto de 0,06 mm de tamaño, ubicado a una distancia de 25 cm del ojo.

Es más correcto determinar el límite por el ángulo de visión; para este caso serán 50 minutos de arco. Para grandes distancias y objetos muy luminosos, el ángulo de visión límite disminuye. En las condiciones dadas, llamamos diferencia de umbral de brillo a la diferencia más pequeña de brillo percibida por nuestro ojo.

En la práctica, el ojo detecta una diferencia de brillo de 1,5-2% y, en condiciones favorables, hasta 0,5-1%. Sin embargo, la diferencia de umbral de brillo depende en gran medida de muchas razones: del brillo al que se adaptó previamente el ojo, del brillo del fondo contra el que serán visibles las superficies comparadas. Se ha observado que es mejor comparar superficies oscuras con un fondo más oscuro que superficies comparadas, y superficies claras, por el contrario, con un fondo más claro.

Las fuentes de luz que están lo suficientemente alejadas del ojo, las llamamos "punto", aunque en la naturaleza no hay puntos luminosos. Al ver estas fuentes, no podemos decir nada sobre su forma y diámetro, nos parecen radiantes, como estrellas lejanas. Esta ilusión de visión se debe a una nitidez insuficiente de la discriminación (resolución) del ojo.

Primero, debido a la falta de homogeneidad de la lente, los rayos que la atraviesan se refractan de modo que las estrellas quedan rodeadas por un halo radiante.

En segundo lugar, la imagen de la estrella en la retina es tan pequeña que no superpone dos elementos fotosensibles separados por al menos un elemento no irritante. El poder de resolución del ojo se incrementa con la ayuda de instrumentos ópticos de observación y, en particular, telescopios, a través de los cuales, por ejemplo, todos los planetas son visibles para nosotros como cuerpos redondos.

Llevar los ejes de ambos ojos a la posición necesaria para la mejor percepción de las distancias se denomina convergencia. El resultado de la acción de los músculos que mueven el ojo para una mejor visión de los objetos cercanos y lejanos se puede observar de la siguiente manera. Si miramos a través de la cuadrícula hacia la ventana, los agujeros oscuros de la cuadrícula nos parecerán grandes, pero si miramos el lápiz frente a esta cuadrícula, los agujeros de la cuadrícula nos parecerán mucho más pequeños.

Los puntos de las retinas de dos ojos, que tienen la propiedad de que el objeto irritante nos es visible en el mismo punto del espacio, se denominan correspondientes.

Debido al hecho de que nuestros dos ojos están a cierta distancia y sus ejes ópticos se cruzan de cierta manera, las imágenes de objetos en diferentes áreas (no correspondientes) de las retinas son tanto más diferentes entre sí cuanto más cerca está el objeto en cuestión de nosotros. Automáticamente, como nos parece, como sin la participación de la conciencia, tomamos en cuenta estas características de las imágenes en las retinas, y de ellas no solo juzgamos la lejanía del objeto, sino que también percibimos el relieve y la perspectiva. Esta capacidad de nuestra visión se denomina efecto estereoscópico (del griego estéreo - volumen, fisicalidad). Es fácil comprender que nuestro cerebro está haciendo el mismo trabajo que cuando gira la imagen de un objeto en la retina.

Nuestro órgano de la visión también tiene una propiedad muy destacable: distingue una enorme variedad de colores de los objetos. La teoría moderna de la visión del color explica esta capacidad del ojo por la presencia de tres tipos de aparatos primarios en la retina.

La luz visible (ondas de oscilaciones electromagnéticas con una longitud de 0,38 a 0,78 micras) excita estos dispositivos en diversos grados. La experiencia ha establecido que el aparato cónico es más sensible a la radiación amarillo-verde (longitud de onda 0,555 micras). En las condiciones de acción del aparato de visión crepuscular (varilla), la sensibilidad máxima del ojo se desplaza hacia longitudes de onda más cortas de la parte violeta-azul del espectro en 0,45-0,50 micras. Estas excitaciones de los aparatos primarios de la retina son generalizadas por la corteza cerebral, y percibimos un determinado color de los objetos visibles.

Todos los colores se suelen dividir en cromáticos y acromáticos. Cada color cromático tiene una tonalidad, pureza de color y brillo (rojo, amarillo, verde, etc.). No hay colores acromáticos en el espectro continuo, son incoloros y difieren entre sí solo en el brillo. Estos colores están formados por la reflexión o transmisión selectiva de la luz del día (blanco, todo gris y negro). Los trabajadores textiles, por ejemplo, pueden distinguir hasta 100 tonos de negro.

Así, las sensaciones visuales nos permiten juzgar el color y el brillo de los objetos, su tamaño y forma, su movimiento y posición relativa en el espacio. En consecuencia, la percepción del espacio es principalmente una función de la visión.

En este sentido, es apropiado detenerse en otro método para determinar la posición relativa de los objetos en el espacio: el método de paralaje visual.

La distancia a un objeto se estima ya sea por el ángulo en el que se ve este objeto, conociendo las dimensiones angulares de otros objetos visibles, o usando la capacidad de visión estereoscópica, que crea la impresión de relieve. Resulta que a una distancia superior a 2,6 km ya no se percibe el relieve. Finalmente, la distancia a un objeto se estima simplemente por el grado de cambio en la acomodación o por la observación de la posición de este objeto en relación con la posición de otros objetos ubicados a distancias que conocemos.

Con una idea falsa del tamaño de un objeto, puedes cometer un gran error al determinar la distancia a este. La estimación de distancia con ambos ojos es mucho más precisa que con un ojo. Un ojo es más útil que dos para determinar la dirección de un objeto, por ejemplo, al apuntar. Cuando el ojo examina no un objeto, sino una imagen obtenida con la ayuda de lentes o espejos, todos los métodos anteriores para determinar la distancia a un objeto a veces resultan inconvenientes, si no completamente inadecuados.

Como regla general, las dimensiones de la imagen no coinciden con las dimensiones del objeto en sí, por lo que está claro que no podemos juzgar la distancia a partir de las dimensiones aparentes de la imagen. En este caso, es muy difícil separar la imagen del propio objeto, y esta circunstancia puede ser la causa de una ilusión óptica muy fuerte. Por ejemplo, un objeto visto a través de lentes cóncavas parece estar a una distancia mucho mayor de nosotros que en la realidad, porque sus dimensiones aparentes son más pequeñas que las reales. Esta ilusión es tan fuerte que anula con creces la definición de la distancia a la que nos conduce la acomodación del ojo. Por lo tanto, nos queda recurrir a la única forma en que podemos, sin ningún instrumento, juzgar la distancia a un objeto, a saber, determinar la posición de este objeto en relación con otros objetos. Este método se llama método de paralaje.

Si el observador se para frente a la ventana (Fig. 3), y entre la ventana y el observador hay algún objeto, por ejemplo, un trípode sobre una mesa, y si, además, el observador se mueve, por ejemplo, hacia la izquierda, verá que el trípode, por así decirlo, se ha movido a lo largo de la ventana hacia la derecha. Por otro lado, si el observador mira a través de la ventana algún objeto, digamos las ramas de los árboles, y se mueve en la misma dirección, entonces el objeto fuera de la ventana se moverá en la misma dirección. Al reemplazar la ventana con una lente y observar la imagen de texto impreso a través de la lente, se puede determinar dónde se encuentra esta imagen: si está detrás de la lente, se moverá cuando el ojo se mueva en la misma dirección que el ojo. Si la imagen está más cerca del ojo que de la lente, entonces se moverá en la dirección opuesta al movimiento del ojo.

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Arroz. 3. El fenómeno de la paralaje. Cuando el observador se mueve hacia la derecha, C y D se mueven a lo largo de la ventana hacia la izquierda (además, C se mueve menos que D). Al mismo tiempo, las ramas del árbol fuera de la ventana (A y B) se mueven a lo largo de la ventana hacia la derecha (y la rama lejana se moverá hacia la derecha más que la cercana)

El acto de la percepción visual se considera ahora como una cadena compleja de varios procesos y transformaciones, aún insuficientemente estudiada y comprendida. El complejo proceso fotoquímico en la retina del ojo es seguido por excitaciones nerviosas de las fibras del nervio óptico, que luego se transmiten a la corteza cerebral. Finalmente, la percepción visual tiene lugar dentro de la corteza cerebral; aquí quizás estén interconectados con nuestras otras sensaciones y controlados sobre la base de nuestra experiencia adquirida previamente, y solo después de eso la irritación inicial se convierte en una imagen visual completa.

Resulta que vemos de momento solo lo que nos interesa, y esto nos es muy útil. Todo el campo de visión siempre está lleno de una variedad de objetos impresionantes, pero nuestra conciencia de todo esto resalta solo a lo que estamos prestando especial atención actualmente. Sin embargo, todo lo que aparece de forma inesperada en nuestro campo de visión puede llamar nuestra atención de forma involuntaria. Por ejemplo, durante un trabajo mental intenso, una lámpara oscilante puede interferir mucho con nosotros: los ojos fijan involuntariamente este movimiento y esto, a su vez, dispersa la atención.

Nuestra visión tiene el mayor ancho de banda y puede transmitir 30 veces más información al cerebro que nuestro oído, aunque la señal visual llega al cerebro en 0,15 segundos, la auditiva en 0,12 segundos y la táctil en 0,09 segundos.

Cabe señalar que todas las propiedades más importantes del ojo están estrechamente relacionadas entre sí; no solo dependen unos de otros, sino que también se manifiestan en diversos grados, por ejemplo, cuando cambia el brillo del campo de adaptación, es decir, el brillo al que se adapta el ojo humano en unas condiciones específicas y en un momento dado.

Las capacidades del órgano humano de la visión que se indican aquí suelen tener diferentes grados de desarrollo y sensibilidad en diferentes personas. "El ojo es un milagro para una mente inquisitiva", dijo el físico inglés D. Tyndall.

Autor: Artamonov I.D.

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Incluso la propiedad de un solo ion de magnesio de transportar dos electrones contra uno en un ion de litio puede aumentar significativamente la densidad de almacenamiento de energía. Según cálculos preliminares, las baterías de iones de magnesio pueden almacenar hasta 1 kW de electricidad en un litro de volumen. Están siendo desarrollados por el consorcio científico E-Magic, que reúne a investigadores de Dinamarca, Israel, Alemania, España y el Reino Unido. El proyecto cuenta con el apoyo de las autoridades de la UE y los desarrolladores están listos para hacer felices a los participantes del mercado con baterías en serie basadas en iones de magnesio solo en la próxima década.

El costo del magnesio en un entorno de producción en masa puede ser menor que el del litio. El magnesio se utiliza para crear el electrodo negativo de las baterías. Los representantes de E-Magic señalan que ya lograron crear un prototipo de batería de iones de magnesio que puede soportar hasta 500 ciclos de carga y descarga. En los Estados Unidos, representantes del Instituto de Investigación Corporativa de Toyota están desarrollando el uso de una batería de iones de magnesio con un electrodo positivo basado en una composición orgánica y un electrolito basado en boro. Los prototipos hasta ahora no pueden soportar más de 200 ciclos de carga y descarga, pero se diferencian de los de litio en una mayor estabilidad.

Científicos japoneses están experimentando con baterías cuyos electrodos positivos están hechos de óxido de manganeso y los electrodos negativos están hechos de magnesio. El zinc es otra alternativa al litio, especialmente porque se ha utilizado durante muchas décadas en la creación de baterías. Las baterías de zinc son menos propensas al fuego que las baterías de iones de litio.

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Comentarios sobre el artículo:

Michael
¡Gran artículo!


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