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Ligereza HSL vs sensibilidad ocular

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En un espectro monocromático, ¿el ojo humano es igualmente capaz de distinguir entre colores más claros como lo es para distinguir entre colores más oscuros? Quiero decir, ¿existe realmente una relación lineal entre la propiedad de luminosidad en el modelo de color HSL y el brillo percibido?


No, el L El eje en el espacio de color HSL no corresponde realmente a la luminosidad tal como la percibe el ojo humano, excepto en el sentido más crudo de que, para valores dados de la H y S componentes, aumentando L produce un aumento de la ligereza percibida.

los L El componente del espacio de color estándar HSL se calcula simplemente como el promedio del componente RGB más bajo y más alto del color (en cualquier espacio de color RGB que se esté usando): $$ L = frac { min (R, G, B ) + max (R, G, B)} 2 $$

Esta definición por sí sola debería dejar en claro que el L valor no poder corresponden a la luminosidad percibida, ya que ignora por completo el del medio de los tres canales RGB. Por lo tanto, el color (R=0, GRAMO=0, B= 1), es decir, puro $ color {# 0000ff} { rm blue} $, tiene exactamente lo mismo L valor (0.5) como el color (R=0, GRAMO=1, B= 1), es decir, $ color {# 00ffff} { rm cyan} $, sin embargo, es obvio de un vistazo que este último color es visualmente mucho más brillante.

De hecho, el espacio de color HSL ni siquiera tratar para igualar la ligereza perceptual de los colores; más bien, la definición de la L se elige el canal porque tiene la característica conveniente de que asigna el negro a L= 0, blanco a L= 1, y los seis colores RGB puros con máxima saturación (rojo, amarillo, verde, cian, azul y magenta), a pesar de sus amplias diferencias de luminosidad perceptual, para L=0.5.


Una aproximación mucho mejor a la luminosidad percibida de un color es el luma Y', que se define como un promedio ponderado de los canales RGB. Los pesos precisos dependen de la definición y el espacio de color RGB utilizado, pero una opción común (de la Rec. UIT-R 709) es: $$ Y '= 0.2126 , R + 0.7152 , G + 0.0722 , B $$

Los pesos se eligen teniendo en cuenta la diferente luminosidad percibida de los diferentes colores primarios RGB. Una característica sorprendente es que el componente verde por sí solo representa más del 70% de la luminancia, casi diez veces más que el componente azul. Sin embargo, una comparación visual de $ color {# 0000ff} { rm 100 \% blue} $ con $ color {# 00ff00} { rm 100 \% green} $ confirma claramente que esta elección de pesos está justificada. : aparece el verde puro mucho más brillante que el azul, y casi tan brillante como el cian (que es su suma) arriba.


Sin embargo, la definición de luma aún ignora la no linealidad de los espacios de color RGB estándar (como sRGB) y el ojo humano. Si bien estos dos efectos se cancelan parcialmente entre sí, lo que permite que el luma se utilice como una aproximación razonable de la ligereza perceptiva, para obtener resultados verdaderamente precisos es necesario tenerlos en cuenta. Esto implica varios pasos:

  1. Convierta el color RGB en un espacio de color lineal. Para sRGB, se puede usar la siguiente fórmula: $ R_L = f (R), G_L = f (G), B_L = f (B) $, donde: $$ f (C) = begin {cases} C / 12.92 & text {if} 0 le C le 0.04045 ((C + 0.055) / 1.055) ^ {2.4} & text {if} 0.04045

  2. Calcule la luminancia relativa como un promedio ponderado de los valores del componente RGB lineal: $$ Y = 0.2126 , R_L + 0.7152 , G_L + 0.0722 , B_L $$ (Los pesos son exactamente los mismos que para la fórmula de luma anterior, porque de ahí es de donde vienen; el cálculo de luma simplemente los aplica ciegamente a los valores RGB comprimidos por gamma).

  3. Convierta el valor de luminancia relativa en una aproximación de la luminosidad percibida, usando algo como la fórmula CIELAB: $ ell ^ * = 1.16 , g (Y) - 0.16 $, donde: $$ g (Y) = begin {cases } tfrac13 left ( tfrac {29} {6} right) ^ 2 Y + tfrac {4} {29} & text {if} 0 le Y le left ( tfrac {6} { 29} right) ^ 3 Y ^ {1/3} & text {de lo contrario} end {cases} $$ (Nota: en el estándar CIELAB, el valor $ L ^ * $ varía de 0 a 100, pero en aras de la coherencia, en la fórmula anterior elegí definir $ ell ^ * = L ^ * / 100 $, de modo que su rango también sea de 0 a 1.)


13,8. Respuesta de intensidad ocular, sensibilidad al contraste.

El ojo humano es capaz de responder a un rango enorme de intensidad de luz, que excede las 10 unidades en escala logarítmica (es decir, una variación de intensidad mínima a máxima de más de 10 mil millones de veces). Inevitablemente, la respuesta del ojo a la intensidad de la señal, que determina su intensidad aparente, o brillo, no es lineal. Es decir, no está determinado por el cambio nominal en el estímulo físico (energía luminosa), sino por su cambio en relación con su nivel inicial.

En general, hay un cambio mínimo requerido en la intensidad de la señal necesaria para producir un cambio en la sensación, y este último no es necesariamente proporcional al primero. Fue el padre de la fotometría, Pierre Bouguer, quien en 1760 notó por primera vez que el umbral de visibilidad de una sombra sobre un fondo iluminado no está determinado por el diferencial nominal en su nivel de iluminación, sino por la relación entre las dos intensidades. En otras palabras, esa respuesta del brillo del ojo no es proporcional a la intensidad nominal (física) de la luz, sino proporcional a su nivel de intensidad. Esta relación de umbral, que encontró que era 1/64 (alrededor del 1,5%) no cambió con el cambio de nivel de intensidad.

En 1834, el fisiólogo alemán Ernst H. Weber , basado en mediciones para una serie de respuestas fisiológicas diferentes, estableció una ley empírica general que establece que el cambio mínimo notable en la intensidad de entrada & # 916I - así llamado umbral de incremento - está en relación constante con el nivel de intensidad I, es decir.

El valor de & # 916I / I, llamado Fracción de Weber, constante, o proporción, varió con el tipo de respuesta fisiológica para la respuesta de brillo, los valores iniciales variaron algo de un experimento a otro (1/64 Bouguer 1760, 1/100 Weber 1834, 1/38 Steinheil 1837, 1/100 Fechner 1858), pero aparecieron constantes, y las variaciones de valor se atribuyeron a diferentes técnicas utilizadas y / o variaciones en las sensibilidades individuales. Experimentos más recientes llegaron a los valores de relación específicos para los dos tipos principales de fotorreceptores retinianos,

0.14 y 0.015-0.03 para los conos y bastones, respectivamente (HIGO. 237).

FIGURA 237: Si la ley de Weber se cumple estrictamente, el umbral de incremento de brillo, ya sea solo o como una relación frente a la intensidad, siempre cambia linealmente con el cambio de intensidad. Cuando ambas escalas de un gráfico son lineales y la escala vertical es el umbral de incremento, la gráfica frente a la intensidad tiene una pendiente igual a la relación de Weber (arriba a la izquierda). Cuando ambas escalas son logarítmicas, la pendiente de la parcela es igual a 1 (es decir, 45 °, arriba a la derecha). Con la relación en la escala vertical, la gráfica es siempre una línea horizontal, ya que el valor de la relación es una constante (parte inferior). Como se abordará más adelante, los datos reales no respaldan este concepto simple. De manera similar, los valores encontrados experimentalmente son para las formas específicas de estímulo / fondo / ambiente, y no son necesariamente válidos para cuantificar una respuesta general de montura / cono. Por ejemplo, la relación de Weber de 0,14 para los conos se estableció basándose en el juicio de los observadores que miraban un par de discos brillantes que destellaban brevemente al mismo tiempo (Cornsweet y Pinsker, 1965). Solo un cambio en un solo factor, por ejemplo, el tamaño del fondo en relación con el estímulo, puede alterar significativamente el umbral de incremento.

Gustav T. Fechner , Físico alemán, estudiante de Weber, se expandió a la ley empírica de Weber: asumiendo que la diferencia apenas perceptible en la sensación & # 916 S, correspondiente al cambio de señal de umbral & # 916 I, es un cambio de unidad en la sensación, sensación definida como S = k (& # 916I / I), donde k es una constante numérica, un número entero. Suponiendo que para valores pequeños de & # 916 S y & # 916 I, DYo / yo =DS / k se integra a S = klnI + C, con C siendo una constante arbitraria. Esto se convierte en:

que es la forma general de Ley de Fechner o, alternativamente, Ley de Weber-Fechner. Fechner lo llamó ley psicofísica, creyendo que se aplica a todos los sentidos (1860). La elección del entero k afecta la forma de la curva, que se vuelve más abierta (es decir, menos empinada para valores pequeños de Iy más empinado para mayor I valores) como k aumenta. La elección de C simplemente afecta la posición vertical de la parcela.

En su forma básica (ley de Weber), esto implica que la respuesta del ojo a la luminancia del objeto, como discriminación de brillo, no es proporcional a su nivel de intensidad (física) real, sino que cambia con el nivel de intensidad, permaneciendo casi constante en relación con él. Esto, a su vez, suponiendo que el valor relativo de la diferencia apenas perceptible en la sensación de brillo es una unidad del cambio de sensación, significa que el brillo del objeto percibido cambia con el logaritmo del brillo real del objeto.

Fechner era consciente de que los datos empíricos no respaldan este simple concepto como ley general. Pero disminuyó la magnitud de la discrepancia, con la hipótesis de que se vuelve significativa solo en los extremos del brillo percibido, debido al ruido de la señal retiniana: el nivel de ruido neuronal más bajo (luz oscura) en el extremo inferior y la saturación en el extremo superior. Para tener en cuenta lo primero, modificó la ley en S = k & # 916I / (I + I 0), con I 0 es el nivel de ruido neuronal con una iluminación cercana a cero.

Sin embargo, en 1924 Selig Hecht señaló que los datos empíricos indican claramente que la respuesta del brillo del ojo no sigue la ley de Weber-Fechner en una parte significativa de su rango de respuesta (HIGO. 238).

FIGURA 238: La línea azul continua se ajusta perfectamente a los datos experimentales de Aubert (1865), Koenig y Brodhun (1889) y Blanchard (1918). Indica que la ley de Weber-Fechner, según la cual el cambio de intensidad más pequeño perceptible & # 916I vs nivel de intensidad I es constante, por lo que forma una línea horizontal recta cuando se traza sobre el rango de luminancia al que el ojo puede adaptarse; se aplica solo a una parte de la respuesta fotópica del ojo, aproximadamente, 1-100 mililamberts (1mL = 10 / & # 960 cd / m 2). Dado que la luminancia está en una escala logarítmica, el gráfico se comprime mucho horizontalmente, lo que da como resultado una oscilación ascendente de & # 916I / I hacia el nivel de iluminación mesópico y, en particular, escotópico. Valor nominal real de & # 916I disminuye con el nivel de iluminación, pero a un ritmo más lento que la luminancia (punteado). Cuando log & # 916I se traza contra log (I), el cumplimiento estricto de la ley de Weber-Fechner requeriría que forme una línea recta con la pendiente 1 (medida como una relación entre la altura de la intersección vertical y la longitud correspondiente en la escala horizontal, por lo que la pendiente es 1 para una pendiente de 45 línea). Como muestra la trama, log (& # 916 I) se desvía cada vez más de los datos de investigación a niveles de iluminación muy altos y, en particular, bajos y muy bajos. Solo en el rango de 1 a 100 ml (aproximadamente) el gráfico casi se ajusta a la ley de Weber-Fechner. Tenga en cuenta que el rango de intensidad es el dado por Hecht, con 0.00001 mL en el extremo inferior, las fuentes más recientes lo extienden a 0.000001 mL, para la relación I max / I min de aproximadamente 10 10.

Experimentos posteriores confirmaron esta discrepancia. Según los datos disponibles, Stanley S. Stevens propuso una nueva ley general para la respuesta perceptiva humana, en la forma S = kI a, donde k es una constante arbitraria y a el exponente (potencia). Cambio en la intersección k afecta la altura de la parcela en un sistema de coordenadas, por lo que cambia con la elección de la unidad para I y / o S también cambia con el nivel de adaptación (es decir, el nivel de intensidad de luminancia). El exponente a es igual a la pendiente de la parcela en coordenadas log-log.

La trama log-log en HIGO. 238 indica que entre los dos extremos - luz oscura (ruido neuronal que evita cualquier cambio en la sensación en las iluminaciones retinianas por debajo de cierto nivel) en el umbral de los bastones y la saturación en el límite del cono - hay aproximadamente cuatro subrangos diferentes, cada uno con una función de respuesta algo diferente de la forma general S = kI una . Para el rango escotópico, el exponente a

0.5, por lo tanto, el cambio perceptible más pequeño en la intensidad cambia con la raíz cuadrada de la misma. A lo largo del rango mesópico, a

2/3, mientras que en el rango fotópico cambia gradualmente de a

1 en su parte inferior - donde, por tanto, se ajusta a la ley de Weber - a a

1.3 en los niveles de luminancia más altos.

Curiosamente, como bien lo sabía Hecht, la respuesta neuronal a la intensidad de la luz, medida por su reacción fotoquímica, en su mayor parte se ajusta a la ley de Weber. Como ajuste empírico, usó la relación CI = x 2 / (a-x), con a y X siendo la concentración de fotoquímica original antes de que reaccionara con la luz, y la de fotoquímica cambiada por interacción con la luz, respectivamente C era una constante, estimada en

0,25 para los conos y I la iluminación de la retina. Tomando a = 1, y 0 & # 8804x & # 88041, la relación se puede escribir como CI = x 2 / (1-x) para X como una función de I, produce sigmoide (curva en S), con la mayor parte de su longitud entre el piso (donde la curva se acerca asintóticamente a cero) y el techo (acercándose asintóticamente a su máximo, cuando todo el fotoquímico original se está convirtiendo) lo suficientemente aproximado por una recta línea. Sin embargo, los datos empíricos indicaron claramente que la percepción del brillo no refleja la reacción fotoquímica subyacente.

Más recientemente (Rushton y Naka, 1966), se encontró que una relación empírica más simple se aproximaba bien a la magnitud de la respuesta neuronal norte de ambos, bastones y conos, en términos de intensidad del estímulo I y constante semisaturante σ, como N = I / (I + & # 963) que, con fondo estable I 0 agregado al estímulo de prueba se convierte en N = & # 963I / (I + & # 963 ') & # 963', con & # 963 '= & # 963 + I 0. La constante semisaturante σ es el destello de luz que aumenta la respuesta neuronal norte a la mitad de su valor máximo, por lo que cuando I = & # 963, N = 0.5. Comenzando con esta relación, conocida como fórmula hiperbólica, o Función H - Se puede describir la respuesta del brillo del ojo a campos más complejos, y la concordancia con los datos experimentales es, como se mencionó, buena.

Según Rashton, σ para las varillas humanas es de aproximadamente 1.000 cuantos (fotones) absorbidos por varilla por destello. El umbral absoluto de la barra es aproximadamente 100.000 veces más pequeño, o 1 fotón absorbido por cada 100 barras. Este hecho fisiológico respalda la conclusión de Rashton de que la respuesta de la barra no puede explicarse simplemente por el blanqueo de la rodopsina a nivel de la barra, sino que un procesamiento de nivel superior, como el de la rodopsina comunidad, es decir, conglomerado de varillas. La respuesta del cono es similar, solo su umbral y la constante semisaturación son ambos más altos. El procesamiento multinivel de la luz que interactúa con los fotorreceptores debería, al menos en parte, ayudar a explicar por qué la respuesta del brillo del ojo no refleja la reacción fotoquímica al nivel de la célula fotorreceptora.

Como se señaló, grafica en HIGO. 238 y las cifras correspondientes se basan en datos más antiguos, obtenidos generalmente mediante la prueba de todo el ojo, con la participación activa de todos los fotorreceptores de la retina. Experimentos más recientes se centraron en determinar la respuesta aislada de los tipos de fotorreceptores específicos (HIGO. 239).

FIGURA 239Si bien la investigación anterior sobre la respuesta al brillo del ojo generalmente no interfirió selectivamente con la función de la retina, los experimentos más recientes fueron después de aislar un tipo particular de fotorreceptores de la retina para determinar su respuesta específica. Tres ejemplos a la izquierda son para respuesta de varilla aislada. Las unidades para todos son trolands escotópicas (sTd), que representan la luminancia que cae sobre la pupila expresada en cd / m 2, multiplicada por el área de la pupila en mm 2 (por ejemplo, 5 sTd a 4 mm de diámetro de la pupila indica una luminancia de fondo de 0,4 cd / m 2 con 1 sTd de iluminación retiniana correspondiente a aproximadamente 0,1 cd / m 2 de luminancia de fondo, el límite superior convencional para la actividad de los bastones (1-10 cd / m 2) está entre 10 y 100 sTd, o 1 y 2 en la escala logarítmica. tres ejemplos utilizaron alguna forma de la técnica de aislamiento de varillas de Stiles, con un fondo rojo oscuro centrado en ella prueba verde (estímulo), proyectada en el área extrafoveal (los conos, al ser más sensibles al rojo intenso, están efectivamente cegados al estímulo por el ARRIBA: Una gráfica comúnmente referida que muestra que la respuesta de las varillas al brillo en su mayor parte sigue la ley de Weber, con el umbral de incremento a la relación de luminancia de fondo permaneciendo constante (es decir, pendiente de la gráfica cercana a 1, o 45 ° en log-log coordenadas, y es casi horizontal para Weber f racción expresada como un número de razón). Con una luminancia de fondo muy baja, es el ruido neuronal (luz oscura) el que impide la respuesta por encima de este nivel; la respuesta sigue casi la ley de la raíz cuadrada (DeVries-Rose), como una breve transición a la ley de Weber. La alta luminancia de fondo provoca la saturación de la varilla. MEDIO: Gráficos interpolados en los datos reales para 6 observadores. A diferencia de Aguilar y Stiles, que utilizaron un estímulo significativamente más grande y un fondo estable, el estímulo de 13 minutos de arco y 1,5 milisegundos aquí coincide temporalmente con el fondo de 18 grados en el que se centra, ambos proyectados a 18 ° de la fóvea (es decir, son un estímulo simultáneo de 1,5 mseg. flash, excepto el gráfico naranja, que es para flash de 1 mseg). Todos menos uno tienen una pendiente significativamente inferior a 1, indicada por HIGO. 238, más cerca de 0,5. Las diferencias individuales con respecto al nivel de umbral escotópico pueden ser significativas, cerca de cien veces. Reemplazar el fondo intermitente coincidente con uno constante tuvo poco efecto en la forma de la trama, pero lo desplazó 1.5-2 unidades logarítmicas (30-100 veces) hacia la izquierda. De manera similar, al prolongar la duración de la prueba a 0,1 segundos (100 ms) se desplazó un gráfico casi tanto hacia la izquierda como hacia abajo (es decir, tanto la prueba como el fondo son considerablemente más débiles en el nivel del umbral). Tenga en cuenta que la escala vertical aquí está normalizada a una unidad de intensidad de umbral. INFERIOR: Una prueba de 30 mseg de 4,5 ° (cuadrado) centrada en un fondo de 11 °, proyectada a 12 ° de la fóvea. Con un fondo estable, las condiciones son similares a las de Aguilar y Stiles, pero la sección de la parcela entre el umbral y el inicio de la saturación tiene una pendiente más débil. El gráfico de fracción de Weber correspondiente (azul punteado) tiene una forma general similar pero, en consecuencia, se desvía más de la horizontal en este rango (a diferencia de Aguilar y Stiles, el gráfico indica un punto de desaturación en el extremo superior de la luminancia de fondo, lo que podría deberse a la activación del cono ).Con el fondo destellado, las varillas se saturan a una velocidad significativamente más rápida, cuanto más corto sea el retraso de un estímulo en comparación con el fondo, tanto más (los círculos abiertos son para un retraso cero, es decir, 0,4 segundos de fondo comenzando simultáneamente con una prueba de 0,03 segundos, cruces durante 1,4 segundos de fondo antes prueba por 1 segundo). La fracción de Weber correspondiente se dispara rápidamente (azul colido), y el subrango que casi se ajusta a la ley de Weber es relativamente pequeño. Curiosamente, los gráficos de fondo con flashes se desplazan a la izquierda del fijo, frente a Hallett. Si se agrega un campo de preadaptación constante, las gráficas de umbral de incremento se desplazan hacia la derecha y hacia arriba.

En general, se considera que los conos responden a la luz de manera similar a los bastones, solo que a niveles de luminancia más altos. Sin embargo, esto no nos da una idea clara de cuál es esa respuesta. Como indican los ejemplos anteriores, la respuesta del brillo del ojo es demasiado compleja para describirla con precisión con un concepto simple, como la ley de Weber-Fechner. En el mejor de los casos, es aplicable a subrangos limitados de respuesta de brillo ocular y algunas formas específicas de estímulo / fondo.

Se sugiere una conclusión similar para la respuesta del brillo del ojo a la rejilla de onda sinusoidal (patrón de tipo MTF convencional). Los datos experimentales no apoyan el concepto de transición de la ley de la raíz cuadrada del nivel de luz oscura al dominio de la ley de Weber (HIGO. 239, cima). Este concepto puede ser una aproximación relativamente cercana solo para un rango estrecho de frecuencias espaciales, pero el modelo de cambio de sensibilidad al contraste que se ajusta mejor a los datos experimentales no está de acuerdo con que sea de aplicación general (HIGO. 240).

FIGURA 240: Ajuste de la función de sensibilidad al contraste del ojo (CSF) en los datos experimentales para la rejilla de onda sinusoidal a niveles bajos de iluminación, según el concepto DeVries-Rose / Weber (arriba) y el mejor ajuste real (abajo). La escala de sensibilidad de contraste está en una unidad de (umbral de modulación) -1, siendo el umbral de modulación de contraste 1 o 100% (por ejemplo, la sensibilidad de contraste 100 significa que el contraste mínimo detectable a simple vista es 100 -1 o 1 %). ARRIBA: gráficos de sensibilidad al contraste que satisfacen tres restricciones simultáneas: (1) la curva de contraste empírico frente a la agudeza, (2) el techo del LCR empírico a una iluminancia de 2000 sTd y (3) el LCR con pendiente de 0,5 (ley de la raíz cuadrada) hasta que alcanza el límite del LCR (La sensibilidad de contraste aumenta con el nivel de luminancia porque el umbral de incremento, de acuerdo con la ley de la raíz cuadrada, aumenta a tal velocidad después de la transición al dominio de la ley de Weber, el umbral de incremento permanece constante frente a la luminancia, y la sensibilidad de contraste, en consecuencia, permanece sin cambios, con pendiente cero). A frecuencias medias a más altas (4 y 16 ciclos / grado), estas gráficas no alcanzan el techo empírico de CSF a 2000 cTd. También producen discontinuidad en la línea de agudeza (sensibilidad frente a proyección de frecuencia en la superficie del LCR en 3D), no respaldada por observaciones empíricas. INFERIOR: Los gráficos de LCR que satisfacen las tres restricciones y también producen una línea de agudeza continua, deben ser no lineales, del tipo que se muestra. Para las frecuencias más bajas, el CSF está casi estancado en el rango de iluminancia, casi conforme a la ley de Weber. En un subrango de muy baja frecuencia, el CSF tiene una pendiente significativamente más débil que 0.5, mientras que en bajas frecuencias se acerca al concepto de la ley DeVries / Weber. Sin embargo, a frecuencias medias y altas, se requieren una pendiente mucho más pronunciada que 0,5, lo que concuerda con la mayoría de los datos empíricos, y una gráfica curvilínea (García-Pérez, 2005).

Por su derivación, Ley de potencia de Stevens es más completo que la ley de Weber-Fechner. Como este último, comienza con la suposición de que & # 916 I / I = constante = c 1 , pero se expande asumiendo que el cambio notable más pequeño correspondiente en la sensación frente al nivel de sensación también es una constante, no necesariamente igual a C 1: o & # 916 S / S = constante = c 2, c 1 & # 8800c 2. Tomando c 1 / c 2 = a da & # 916 I / I = & # 916 S / aS que, después de diferenciar, conduce a:

donde, a diferencia de k en la ley de Weber-Fechner, que es un número entero por el supuesto de partida, aquí puede variar continuamente. Para a = 1, por lo tanto, con la pendiente de la parcela igual a 1 (45 ) también, la ley de potencias coincide con la ley de Weber, ya que c 1 = c 2 y & # 916 S = & # 916 I. Con base en sus experimentos, Stevens llegó a los siguientes valores de exponente para la respuesta del brillo del ojo:

LEY DE PODER DE STEVENS: LOS VALORES ORIGINALES DEL EXPONENTE EN S = kI a
Estímulo uniforme 5 en la oscuridad punto de partida breve destello fuente puntual destellada
0.33 0.5 0.5 1

Como se mencionó, los valores reales de las constantes en cualquier ley varían con la elección de la unidad y, con la ley de potencia, k también se permite variar con el nivel de adaptación. Suponiendo una unidad de brillo aparente idéntica y despreciando los cambios con el nivel de adaptación (es decir, con el nivel de intensidad luminosa), algunas características básicas de las dos leyes se ilustran en HIGO. 241.


FIGURA 241: Tramas basadas en las leyes de respuesta psicofísica (sensual) de Weber-Fechner (logarítmica) y Steven (potencia) aplicadas a la intensidad luminosa. Si se coloca aproximadamente en el mismo origen (intensidad cero), la curva logarítmica (azul) indica una tasa de respuesta inicial significativamente más rápida al aumento de la luminosidad que la curva de potencia (rojo, que ilustra la función de las barras, con un exponente de 0,33, y verde, que ilustra la función de los conos). , con 0,5 exponente), pero una tasa de respuesta más lenta en los niveles de intensidad más altos. Las dos curvas se desvían significativamente en el rango de intensidades, sin embargo, más lejos del origen, se puede construir una curva logarítmica algo diferente, desplazada del origen (gris), para que coincida casi en la tasa con la curva de potencia en una parte del rango de intensidad (gris) el gráfico se deja algo más alto para mayor claridad, se puede reducir simplemente con un pequeño aumento numérico de su constante C, -5). En otras palabras, la tasa de respuesta del ojo a los cambios en la intensidad luminosa en un rango limitado de intensidades más alejadas del origen puede describirse, en general, con suficiente precisión mediante una respuesta logarítmica o de potencia.

Como se mencionó, lo anterior es solo una ilustración, lejos de una descripción precisa de la respuesta del brillo del ojo. Por ejemplo, con la intensidad graficada en la escala lineal, el rango de intensidades escotópicas (& lt0.001mL, o 0.01 / & # 960 cd / m 2) es una fracción infinitesimalmente pequeña de todo el rango de intensidades (hasta 10,000mL) que el ojo puede adaptarse. Por esa razón, se prefiere graficar la intensidad en algún tipo de escala logarítmica, ya que se hace en los gráficos que muestran con mayor precisión la respuesta del brillo del ojo (HIGO. 242).


FIGURA 242: Respuesta de brillo ocular en el rango de intensidades, desde el umbral fotópico hasta el nivel de incomodidad (basado en Función de brillo: efectos de la adaptación, Stevens y Stevens, 1963). La luminancia se da en decibelios (dB), con 0 dB establecido en 10-7 mL, o 0.31 & # 956cd / m 2 (ya que el valor en decibelios viene dado por 10log (I / I t), donde I es una intensidad arbitraria igual o mayor que la intensidad del umbral I t (cualquier diferencial de 10 dB implica un cambio de 10 veces en la intensidad o, para X como diferencial de dB, la relación de intensidades correspondiente es 10 0.1x). El brillo aparente se expresa en brils (bril es una unidad de escala psicológica introducida por S.S. Stevens, definida como el brillo aparente resultante de una mancha blanca de 5 grados de 40 dB (equivalente a 0,001 ml, o 0,000314 cd / m 2, luminancia vista por un ojo adaptado a la oscuridad en una breve exposición). Cada parcela individual es una forma de B = k (yo-yo t ) una función de potencia - entonces logB = alog (I-I t) + logk) - con las constantes k y a variando con el cambio de luminancia, de modo que la curva se ajuste a los datos experimentales para un nivel dado de adaptación (es decir, nivel de luminancia). Agregar intensidad de umbral I t a la función de potencia da como resultado la línea recta de un gráfico de función de potencia en un gráfico logarítmico que se reduce rápidamente cuando se acerca al nivel de umbral. A medida que aumenta la luminancia, la intersección k disminuye (de 10 en el ojo totalmente adaptado a la oscuridad), lo que resulta en una disminución de la parte recta del gráfico al mismo tiempo, el exponente a aumenta, lo que da como resultado una pendiente más pronunciada de la parte recta (de 0,33 cerca del umbral de las varillas a 0,44 para el umbral de 84 dB. Si bien un cambio suficiente en la intensidad de luminancia inevitablemente provoca un cambio en el nivel de adaptación, con el cambio correspondiente en el nivel del umbral, el gráfico sugiere que cualquier intensidad luminosa dada parecerá más brillante el nivel más bajo de adaptación inicial, pero la tasa de aumento en el brillo aparente con la intensidad es mayor para un nivel más alto de adaptación. La interpolación a través de los puntos de brillo aparente para cada nivel de adaptación forma un gráfico sin potencia curva que describe la respuesta del brillo del ojo en un rango extendido de intensidades luminosas (rojo punteado).

Los resultados anteriores de Stevens y Stevens se obtienen utilizando un parche uniformemente iluminado (objeto, diana, estímulo) sobre un fondo mayor, cuya luminancia determinaba el nivel de adaptación. Para imágenes más complejas, específicamente imágenes fotográficas, Bartleson y Breneman encontró una respuesta diferente, siendo la función de mejor ajuste no una función de potencia, sino una que produce una gráfica curva, no recta, más alejada del umbral en las coordenadas log-log (HIGO. 243).

FIGURA 243: Respuesta del ojo a la imagen fotográfica bajo una imagen y luminancia envolvente variables (según Percepción de brillo en campos complejos, Bartleson y Breneman, 1967). Las similitudes frente a la respuesta con un parche uniforme son: (1) el brillo percibido para cualquier nivel de luminancia aumenta al disminuir el nivel de adaptación, y (2) la tasa de aumento del brillo percibido es mayor para un nivel más alto de adaptación. Sin embargo, a diferencia del parche iluminado, donde la respuesta del brillo del ojo se describe bien con una función de potencia simple, la función de mejor ajuste aquí tiene una forma más compleja:
logB = 2.037 + 0.1401logI-a Exp(B logI)
donde los parámetros adicionales a y B son constantes que varían con el nivel de luminancia. La gráfica log-log resultante lejos del umbral no es una línea recta, sino que adopta una forma moderadamente convexa.

Según él, el brillo percibido de una imagen compleja es una función de su luminancia (escala horizontal) y luminancia envolvente (ambiental). Para la luminancia de la imagen dada, el brillo percibido, como era de esperar, disminuye a medida que aumenta la luminancia envolvente (posición vertical del gráfico), mientras que la tasa de cambio en el brillo percibido con el cambio de luminancia de la imagen (es decir, pendiente del gráfico) aumenta con la luminancia envolvente. En el rango extendido de luminancia envolvente, el brillo percibido aumenta con la luminancia de la imagen cuando tiene un nivel similar (verde) o consistentemente más alto (naranja) que la luminancia envolvente. Para la luminancia de la imagen consistentemente más baja que la del sonido envolvente (azul), el brillo percibido aumenta con la luminancia envolvente hasta un punto, después del cual casi se estanca y, posiblemente, comienza a disminuir a niveles altos de luminancia envolvente.

A diferencia del gráfico de Stevens para un parche uniforme, donde la respuesta visual (brillo) se mide contra un fondo varias veces más grande, determinando el nivel de adaptación, el brillo de una imagen compleja en Bertleson y Breneman se evalúa bajo una luminancia ambiental (envolvente) variable. niveles, que es aquí el principal determinante del nivel de adaptación del ojo. El umbral constante de 0,1 bril sobre el rango de luminancia debería deberse al método de determinar el brillo de una imagen compleja, haciendo coincidir el brillo de los elementos de la imagen con el de una serie previamente escalada de estímulos neutros. Efectivamente, la escala de brillo para cualquier nivel de luminancia dado aquí es comparativa (relativa) en su naturaleza: este brillo comparativo es diferente al brillo nominal, y usamos una palabra diferente para describirlo: ligereza.

Teniendo en cuenta las similitudes entre los gráficos para estímulos simples y complejos, no fue una sorpresa que análisis posteriores encontraran que este último puede expresarse como una disminución de la función de potencia de tipo Stevens, que es en sí misma una función de potencia de la luminancia envolvente ( Choi, 1994). En otras palabras, la función de Bartleson / Breneman que describe la respuesta del brillo del ojo a una imagen compleja es solo una forma de función de poder más compleja, aún dentro del postulado general de Steven, que era que la respuesta sensual humana sigue la ley de poder.

Pero, como se mencionó, a diferencia de los estímulos simples y uniformes, el brillo no es el único atributo ni el más importante de una imagen compleja. Lo que suele ser más importante es el nivel de contraste entre sus componentes. Este aspecto de la respuesta ocular se puede llamar visual. reproducción de tono de eso en la imagen original. No depende directamente del brillo de la imagen, sino de la ligereza de elementos de imagen, que a su vez depende no solo del brillo nominal de los elementos de imagen, sino también de la luminancia de la imagen en relación con la del entorno. Si bien tanto la luminosidad como el brillo son parte de la percepción visual, se refieren a dos modalidades de percepción diferentes. A diferencia del brillo, que es el atributo de una sensación visual resultante de una magnitud dada de emisión de luz (luminancia), la luminosidad se define como el brillo de un área juzgada en relación con el brillo de un área iluminada de manera similar que parece ser blanca o altamente transmisorHIGO. 244).

FIGURA 244: El procesamiento neuronal produce una percepción de luminosidad que se desvía del patrón de intensidad real y del brillo nominal correspondiente. El cambio de luminancia de fondo cambia la luminosidad percibida (A, inducción de ligereza o contraste simultáneo los cuadrados y las líneas son todos de idéntica intensidad). Lo mismo ocurre con la combinación de áreas de diferentes intensidades (B, y C, este último convirtiendo aleatoriamente los círculos blancos en negros).

La ligereza se puede considerar como un brillo relativo, pero no lo es formalmente, ya que no depende únicamente de las intensidades reales de los elementos de la imagen, sino de su apariencia visual en relación con los demás elementos de idénticas intensidades de emisión, por lo tanto, de un brillo constante dado cuando proyectado sobre un fondo neutro: puede tener diferentes iluminaciones con diferentes niveles de luminancia envolvente. El brillo varía desde brillante para oscuro, mientras que la ligereza va desde luz para oscuro.

La ligereza de las diferentes áreas de una imagen compleja es un elemento clave de su contraste percibido, que a su vez es clave para la reproducción del tono. Como tal, la función de respuesta ocular para imágenes complejas, es decir, la reproducción del tono visual, está directamente relacionada con la transferencia de contraste. Cuando los colores están presentes, el tono y la saturación también son elementos importantes de la reproducción del tono de la imagen. Como las tramas en HIGO. 243 indican, el brillo de la imagen (luminosidad) para cualquier nivel de luminancia de imagen dado aumenta inversamente a la luminancia envolvente. Sin embargo, el aumento de la luminosidad de sus elementos debido al entorno oscurecido da como resultado una disminución del contraste de la imagen, a una tasa proporcional al cambio en la pendiente de las parcelas. Por ejemplo, Bartleson y Breneman encontraron que la imagen reproducida en una transparencia (diapositiva) y proyectada en un entorno oscuro debe tener un contraste inherente más alto en 1,5 en las coordenadas log-log (

32 veces) que el original para la reproducción óptima del tono que corresponde al aumento de un exponente de la función de potencia (es decir, pendiente) en un factor de 1,5. Por otro lado, la imagen impresa vista en un entorno iluminado solo necesita tener un contraste inherente idéntico al original para una reproducción óptima del tono (contraste).

Todo esto solo araña la superficie de las complejidades de la respuesta del ojo a la intensidad de la luz, pero debería ilustrar bien que la noción común de que se describa como simplemente logarítmica es una simplificación excesiva, por decir lo menos. Los datos empíricos disponibles se basan en el rango limitado de forma y duración de los estímulos, principalmente breves destellos combinados con algún tipo de fondo. Por otro lado, los objetos telescópicos van desde estrellas puntiagudas hasta imágenes complejas extendidas, como superficies planetarias, y generalmente son una señal continua, menos que perfectamente estabilizada en la retina. Si bien la respuesta logarítmica del ojo al brillo ciertamente puede ser aplicable en algunos casos, no lo será en otros. En general, la potencia baja cubre más terreno, lo que la hace más apropiada como ley general utilizable para describir la respuesta del ojo a la intensidad de la luz.

Además, es necesario hacer una distinción con respecto a la respuesta del brillo del ojo dentro de cualquier nivel de adaptación frente a la respuesta en un rango extendido de luminosidades que conectan varios niveles de adaptación sucesivos. Las dos curvas de respuesta respectivas son diferentes, y la primera puede estar, en general, más cerca de una función logarítmica, aunque no necesariamente similar entre diferentes niveles de adaptación, que la segunda. Por otro lado, un intervalo relativamente corto de niveles de adaptación sucesivos es casi directo en las coordenadas logarítmicas, por lo que también debe ajustarse bien a una función logarítmica.

Los astrónomos aficionados tienen medios simples y efectivos para excluir la luz ambiental (envolvente) de la ecuación, en cuyo caso la respuesta del ojo está determinada principalmente por el estímulo (objeto observado) y su fondo (campo de visión telescópico). Pero no es inusual que la luminancia ambiental sea un factor significativo. Por tanto, todos los escenarios son posibles. Para hacerlo más complicado, la retina es capaz de una adaptación local selectiva, es decir, sus diferentes porciones pueden estar en diferentes modos de adaptación.

Las consideraciones anteriores sugieren muy claramente que no existe una forma sencilla de presentar las complejidades de la respuesta del ojo a la intensidad de la luz. Menos para el ojo telescópico, que opera en condiciones generalmente diferentes a las del típico ojo de laboratorio. No hay ninguna investigación específica sobre la imagen telescópica de ningún tipo que yo conozca. En el mejor de los casos, cualquier gráfico puede ilustrar algunas características básicas de esa respuesta, que solo tienen implicaciones muy generalizadas con respecto a cómo el ojo humano responde a la intensidad de la luz cuando se acopla con un telescopio (HIGO. 245).

FIGURA 245: Gráfico de respuesta de brillo ocular para imágenes complejas (escena) indicado por pruebas en condiciones de laboratorio (basado en González y Woods, 1992). La escala horizontal, a diferencia de la vertical, es logarítmica, lo que hace que el gráfico esté muy comprimido horizontalmente: yendo de izquierda a derecha, cada sección de la gráfica correspondiente a un logaritmo completo sería diez veces más larga de lo que es, si se traza en escala lineal. Eso haría que tanto las parcelas escotópicas como las fotópicas fueran mucho más alargadas, y especialmente estas últimas serían, más o menos, similares a las parcelas en HIGO. 173 o, para el caso, las parcelas & quot; transicionales & quot; en HIGO. 174/175, con la transición de la función exclusivamente de varilla (escotópica) a la función exclusivamente de cono (fotópica) mucho más suave de lo que parece estar aquí. Del mismo modo, el gráfico se "descomprime" si la escala vertical también se pone en forma logarítmica, como se muestra en el recuadro superior.Sin embargo, al comprimir el gráfico horizontalmente, es más fácil ilustrar una propiedad importante de la respuesta del brillo del ojo, que es que no puede, en un momento dado, cubrir todo el rango de adaptaciones a la intensidad de la luz de las que es capaz. Más bien, en cualquier nivel de adaptación dado, responde a un rango de luminosidad significativamente menor, con la señal de luz que aparece negra en el nivel de umbral y deslumbrantemente blanca en su límite. Cualquier exposición prolongada a intensidades de luz más cercanas al umbral, o al límite de dicho nivel de adaptación, hace que el ojo se desplace a otro nivel. El gráfico indica que dicho nivel de adaptación abarca casi cuatro unidades logarítmicas del rango de luminosidad, y solo alrededor de 0,2 unidades logarítmicas en la escala de brillo (esta última bastante de acuerdo con HIGO. 174/175 indicar). Dentro de un nivel de adaptación, es probable que la respuesta de brillo sea casi logarítmica (es decir, siguiendo una cal casi recta en coordenadas log-log) en una buena parte del rango mesópico y fotópico. Puede desviarse significativamente de logarítmico a escotópico y subrango fotópico más alto, pero la respuesta específica puede variar significativamente con el tipo de estímulo, el fondo y el entorno.

El rango completo de brillo correspondiente al rango de adaptación del ojo entre el umbral escotópico y el límite fotópico es, como HIGO. 242/243 implican, alrededor de tres unidades logarítmicas, o 1000 bril. En cualquier nivel de adaptación dado, entre el umbral absoluto y el nivel de incomodidad, el rango de brillo disponible es significativamente más estrecho que eso, con un estímulo que aparece negro si está por debajo del umbral del nivel y deslumbrantemente blanco si está por encima de su límite. Como HIGO. 242 sugiere, este rango de brillo de nivel de adaptación es el más estrecho en el modo escotópico, con la relación de brillo máximo a mínimo en los dígitos bajos de un solo dígito mientras que el más amplio en el modo fotópico en toda regla, cuando puede acercarse a 100 veces.

Para el aficionado típico, que generalmente observa adaptado a las condiciones de luz, es la respuesta del brillo del ojo dentro del nivel de adaptación lo que es más relevante que la gráfica de adaptación construida sobre un rango extendido de intensidad de luz. Si nos mantenemos alejados del umbral y límite de dicho nivel de adaptación, es muy probable que la respuesta del brillo del ojo sea casi logarítmica, es decir, formando una línea recta en la gráfica log-log, para ambos, estímulos simples (HIGO. 242) y (casi) para imágenes complejas (HIGO. 243). Eso es probablemente todo lo que la mayoría de los aficionados necesitan saber. Es difícil encontrar información más específica, ya que la mayor parte de la investigación no se realizó con "ojo telescópico", con los objetos astronómicos típicos, ni en condiciones de campo típicas. La mayor parte de la información disponible es solo parcialmente relevante.

Pero para cualquier medición precisa, es necesario saber exactamente, o lo más cerca posible, cuál es la respuesta del brillo del ojo. Por ejemplo, si la respuesta del ojo humano al brillo estelar no es logarítmica, sino más bien una función de potencia, ¿cuál sería la consecuencia? La diferencia puede no ser insignificante (HIGO. 246).


FIGURA 246: El concepto familiar de magnitud estelar se basa en el supuesto de una respuesta ocular logarítmica al brillo de la fuente puntual. Por simplicidad, se supone que la magnitud más brillante aquí es un número positivo mayor, al contrario de la designación convencional. Para ilustrar el grado de posible desviación de este concepto de la respuesta real del ojo en caso de que siga la ley de potencia, las dos funciones, el logarítmico convencional y una posible función de potencia, se grafican juntas. La función de potencia simplemente satisface la condición de que produce 0 para (L / L 0) = 1 y 5 para (L / L 0) = 100, es decir, que una estrella 100 veces más luminosa parece ser 5 veces más brillante a la vista. Usa

0.39 exponente de potencia, que se encuentra entre los exponentes originales de Steven para el parche 5 ° en oscuridad (0.33) y fuente puntual (condiciones no especificadas, 0.5). Es casi seguro que la fuente puntual no era una estrella, y para una estrella visual sería diferente que para las estrellas telescópicas, por lo que esta función de potencia debería ser lo suficientemente cercana para el propósito (la constante no cambia la forma de la trama, simplemente afecta su posición vertical). Se nota inmediatamente que las dos funciones difieren en todos los demás puntos, excepto por la relación de luminosidad L / L 0 que es igual a 1 y 100, L siendo la luminosidad de una estrella más brillante, y L 0 el de una estrella más débil de magnitud arbitraria. La función logarítmica asigna consistentemente una magnitud más brillante a una relación de luminosidad dada que la función de potencia, y la diferencia puede ser significativa. Por ejemplo, una estrella seis veces más luminosa se clasificaría como casi dos magnitudes más brillante en el concepto logarítmico, y solo una magnitud más brillante en el concepto de ley de potencia.

La conclusión es que la respuesta del ojo a la intensidad de la luz, o la sensación llamada brillo - no es lineal, es decir, proporcional a la entrada de luz. Más bien, en general, se aproxima bien mediante alguna forma de función de potencia de la intensidad de la luz y, en muchos casos, también se puede describir como logarítmico. En otras palabras, no es el cambio nominal en el flujo de luz que ingresa al ojo lo que determina el cambio en el brillo, es el cambio en el flujo relativo a la magnitud del flujo inicial.

Si bien la respuesta exacta del brillo de los ojos es principalmente importante en los círculos profesionales y académicos, el principio también puede ser útil para el aficionado promedio. Por ejemplo, ayuda a comprender por qué la imagen telescópica de la Luna parece mucho más brillante que mirarla directamente, a pesar de tener un brillo superficial nominal mucho más bajo. Con un aumento de 100x, el área de la imagen de la Luna es 10,000 veces más grande y, en consecuencia, su brillo superficial es, descuidando las pérdidas de transmisión de luz, mucho más bajo. Sin embargo, para el ojo, el brillo de la superficie es solo 4 veces menor, si la respuesta es logarítmica, y

20 veces menor si la respuesta es una función de potencia simple de tipo Stevens con un exponente de 0,33. En el primer caso, la Luna telescópica tendría 2.500 veces más brillo total (magnitud integrada percibida 8.5 veces más brillante), y aún hasta 500 veces (6.8 magnitudes) mayor en el segundo.

La respuesta de brillo está relacionada con el ojo ya mencionado. sensibilidad al contraste (HIGO. 240), que define su límite de resolución en función del nivel de luminancia y del tamaño angular del objeto (rejilla de onda sinusoidal) (frecuencia espacial).


Sobre danielpeel

14 respuestas a Lion Anatomy- The Eye

Me crié en África y me dijeron que los leopardos tienen un brillo de ojos verde y los leones rojos, pero estoy empezando a pensar que esto es un mito. ¿Puedes contarme tus observaciones? Gracias

Hola mel
Gracias por el comentario. Sí, he escuchado que diferentes animales tienen un brillo de ojos de diferente color. En mi experiencia, esto no es así, solo depende del ángulo en el que atrape al animal. El único animal que conozco que tiene un color constante es un Bushbaby, he oído que esto se debe al tamaño de la pupila. Obviamente, los bushbabies tienen ojos enormes para maximizar la visión nocturna y debido a que el ojo es tan grande, tiene que haber una gran cantidad de sangre en el ojo para alimentar a las células fotorreceptoras con oxígeno. Por eso aparecen rojos. Pero como digo los otros animales, solo depende del ángulo.

Gracias
Si tiene más preguntas, no dude en preguntar.

Muchísimas gracias. Eso es ciertamente cierto en mis observaciones de los animales domésticos. Entonces, si alguna vez vuelvo a la selva, no confiaré en el brillo de ojos para identificar criaturas. A principios de los 50 & # 8217, mi padre fue rastreado en Nyasaland (ahora Malawi) por lo que pensaba (y probablemente era) un leopardo. La noche siguiente pensó que había vuelto, pero cuando encendió su antorcha & # 8211 ¡eran 2 luciérnagas parpadeando en el costado de su tienda! ¡Gracias de nuevo por la rápida respuesta!

Hola, Rae de alerta de león te recomendó. Mi hija adora a los leones y está escribiendo un artículo sobre ellos. ¿Puede decirnos si los leones son tan flexibles como los gatos domésticos? ¿Tienen partes del cuerpo diferentes a las de los gatos domésticos que les permitan hacer cosas? ¿Estructura diferente de fijación de estructuras? ¿Has visto a los leones hacer cosas que los gatos domésticos pueden & # 8217t-además de derribar una cebra :) Cualquier información que puedas darnos es útil. Muchas gracias. Margie

Hola margie
Gracias por las preguntas, los Leones son increíbles y su hija ha hecho una buena elección al escribir un artículo sobre ellas.
En cuanto a las diferencias entre los leones y los gatos domésticos, esa es una pregunta difícil, hay muchas cosas que cubrir. Lo principal es para qué está diseñado el animal. Los gatos domésticos, al ser domesticados, han perdido la necesidad de sobrevivir por sí mismos. Muchos pueden cazar, y a menudo lo hacen, y pueden sobrevivir sin la interferencia humana. Pero a lo largo de siglos de domesticación, los gatos domésticos han perdido su & # 8216niche & # 8217 en la naturaleza, por lo que hay tantos & # 8216tipos & # 8217 diferentes de gato doméstico, algunos más capaces que otros.
Los leones que son salvajes tienen que estar en la & # 8216 cima de su juego & # 8217; de lo contrario, ganarán & # 8217t sobrevivir. Esto es Evolución, y ha significado que leones, leopardos, guepardos, gatos monteses, caracales y servals (todos los gatos que sobreviven, a menudo uno al lado del otro en la selva africana) han encontrado y prosperan en su propia & # 8216niche & # 8217 o área de especialización.
Centrémonos en los grandes felinos de África: león, leopardo y guepardo. Sus & # 8216niches & # 8217 son más obvios.
Empecemos por los leones: son los únicos gatos sociables que viven en manadas. Vivir en manadas y su tamaño significa que son más adecuados para acabar con animales más grandes, ñus, cebras, búfalos, etc.
Los leopardos son más pequeños que los leones y son solitarios. Centran su atención en juegos de tamaño pequeño a mediano como el impala.
Luego llegamos a Cheetah, del mismo tamaño básico que los leopardos, pero con un diseño completamente diferente, ellos también optan por un juego de tamaño mediano.

Ok, hemos cubierto Qué alimentos comen los grandes felinos, debemos analizar sus técnicas de caza para comprender realmente cómo y por qué difiere la anatomía del gato. Una manada de leones cazará juntos y trabajará en equipo. Su técnica es el acecho y una persecución breve, a menudo empujando a la presa hacia una emboscada. Los leones no tienen mucha resistencia, por lo que si no es posible un acecho cercano, la mayoría de las veces ganan y ni siquiera lo intentan. Los leones tienen una complexión fuerte, su objetivo principal es el poder. Abrumadora presa grande es su & # 8216niche & # 8217
Los leopardos son cazadores de emboscadas; ellos tampoco tienen una gran resistencia y, por lo tanto, confían en acercarse mucho con su increíble camuflaje. Como son solitarios, no pueden confiar en las copias de seguridad y no pueden perseguir a sus presas y emboscarlas. Son muy rápidos y muy poderosos. El éxito de los leopardos se debe en gran medida al hecho de que pueden trepar a los árboles. Almacenar en caché la comida fuera del alcance de otros depredadores hambrientos, significa que se puede comer en el tiempo libre. Necesitan ser muy poderosos en sus cuartos delanteros, para subir hasta 60 kg de un árbol veético.
Los guepardos están diseñados de manera completamente diferente a los otros dos grandes felinos, dependiendo de su velocidad para cazar. Son aerodinámicos, con patas largas, una cola larga en forma de timón y muchas otras adaptaciones para una persecución a alta velocidad. Los guepardos no son animales muy poderosos.

Ver sus técnicas de caza realmente te da una idea de por qué están diseñadas como están.
Espero que esta breve explicación ayude un poco y, por favor, si necesita más información, no dude en ponerse en contacto conmigo de nuevo.

Si los leones ven principalmente en azules y verdes, ¿qué color se destaca más?

Hola travis
Gracias por la pregunta.
La visión animal es algo que el observador lego no comprende realmente, ya que es muy difícil comprender que los animales en realidad tengan una visión del mundo completamente diferente.
Entonces, los colores que más destacan para los leones son bastante duros, porque perciben el color de manera diferente. Mucha gente dice que hay colores brillantes / vívidos, esto no se debe al color real, sino al hecho de que se destaca. Para un león, aunque no se vea el color, sobresaldrá y puede ser de un tono de color diferente, pero el hecho de que nada más en el monte es de ese color, se puede elegir muy fácilmente.

Otro color que es un no-no en el arbusto es el blanco. Esto no se debe a que sobresalga tanto como los colores más brillantes, sino a que este es el color de los animales como advertencia. Si miras a Kudu mientras corren, curvarán la cola y mostrarán el blanco brillante debajo, otros animales de la misma especie u otra lo recogerán y, a menudo, lo seguirán. La idea de esto es que todos los animales huyen en la misma dirección en lugar de dispersarse, creando una mayor posibilidad de depredación.
Diciendo que los Leones usan lo contrario, usan negro. Si miras el mechón de la cola de un león, es negro, la parte posterior de las orejas también es negra.

Entonces, para resumir, los leones elegirán colores vivos y brillantes, porque no son naturales. Blancos y negros porque están más atentos a esos colores.

Espero que responda a su pregunta, siéntase libre si tiene algo más que necesite ampliar.

Hola Daniel,
Me encontré con un leopardo negro por la noche, que creo que tenía un brillo de ojos de diferente color en tres ocasiones distintas. La primera vez fue en 2008, cuando vi un par de ojos rojos en un arbusto a través de la luz de las antorchas a unos 4 pies de distancia.
El segundo encuentro fue un año después, en 2009, en el mismo mes y lugar que mi primer encuentro, pero esta vez vi un brillo de ojos verde jade increíblemente brillante desde aproximadamente 30 metros.
En el tercer encuentro, el brillo de ojos era de color ámbar y se veía desde alrededor de 25 pies. Solo en esta ocasión, pude ver bien al animal a la luz de la luna llena y ¡qué vista increíble fue!
Este animal no debería haber estado donde lo vi, y esto me lleva a creer que los 3 avistamientos mencionados fueron muy probablemente del mismo animal.
Dado que el brillo de ojos era de un color diferente en cada ocasión, en su opinión, ¿cree que es probable que esto haya sido causado por mirar desde un ángulo diferente, por favor?

Gracias por tu comentario Alvin,
Eso es asombroso. Los leopardos negros son muy, muy raros, ¿dónde lo ves?
Sí, diría que el ángulo diferente y la distancia podrían haber influido en el brillo de los ojos.

Visita regularmente un lugar donde paseo a mi perro & # 8217 en Essex. Haven & # 8217t todavía lo he encontrado este año, pero apareció el año pasado durante la mayor parte de las tres semanas. No se puede revelar demasiado sobre la ubicación exacta, de lo contrario, podría haber cazadores de trofeos por todas partes.
Si está intrigado, no dude en enviarme un correo electrónico.

ESTO ME AYUDÓ MUCHO A CONOCER Sobre el ojo de león específicamente, lo que me ayudó a completar mi proyecto.

Hola Daniel
¿Por qué se supone que los adultos pueden ver leones en un vehículo abierto?
¿Y por qué no permiten a los niños lo mismo?

Hola
Esa es una muy buena pregunta gracias.
Para obtener la respuesta, debe comprender el comportamiento del león y las técnicas de caza. Los leones cuando cazan siempre buscan a los individuos más débiles, por ejemplo, en una manada de cebras. Posiblemente un animal herido, pero las crías siempre son más fáciles de atrapar, ya que tienen menos & # 8216 experiencia de vida & # 8217, pueden entrar en pánico y huir de la seguridad de la manada. También pueden ser más lentos y ofrecer menos resistencia.
Por lo tanto, los leones siempre buscan presas más débiles.
Los niños siempre atraen su atención por este motivo, y aunque la seguridad del vehículo ayuda, los leones siempre se sentirán atraídos por los niños ya que podría ser una comida fácil.

Daniel
Deja que exprese esa pregunta de otra manera
¿Es seguro para cualquier persona (adulto o niño) realizar un safari en un vehículo abierto y detenerse junto a una manada de leones para observarlos?


La respuesta del ojo humano a la luz

Las tres curvas de la figura anterior muestran la respuesta normalizada de un ojo humano promedio a diversas cantidades de luz ambiental. El cambio en la sensibilidad ocurre porque dos tipos de fotorreceptores llamados conos y bastones son responsables de la respuesta del ojo a la luz. La curva de la derecha muestra la respuesta del ojo en condiciones normales de iluminación y esto se llama respuesta fotópica. Los conos responden a la luz en estas condiciones.

Como se mencionó anteriormente, los conos están compuestos por tres pigmentos fotográficos diferentes que permiten la percepción del color. Esta curva alcanza un máximo de 555 nanómetros, lo que significa que, en condiciones normales de iluminación, el ojo es más sensible a un color verde amarillento. Cuando los niveles de luz caen hasta casi la oscuridad total, la respuesta del ojo cambia significativamente, como lo muestra la curva de respuesta escotópica de la izquierda. En este nivel de luz, las varillas son más activas y el ojo humano es más sensible a la luz presente y menos sensible a la gama de colores. Las varillas son muy sensibles a la luz, pero están compuestas por un solo pigmento fotográfico, lo que explica la pérdida de capacidad para discriminar el color. A este nivel de luz muy bajo, aumenta la sensibilidad al azul, violeta y ultravioleta, pero se reduce la sensibilidad al amarillo y al rojo. La curva más pesada en el medio representa la respuesta del ojo al nivel de luz ambiental que se encuentra en una cabina de inspección típica. Esta curva alcanza un máximo de 550 nanómetros, lo que significa que el ojo es más sensible al color verde amarillento en este nivel de luz. Los materiales de inspección de penetrantes fluorescentes están diseñados para emitir una fluorescencia de alrededor de 550 nanómetros para producir una sensibilidad óptima en condiciones de poca luz.

Referencias: Robinson, S. J. y Schmidt, J. T., Sensibilidad y eliminación de penetrantes fluorescentes: lo que el ojo puede ver, puede medir un fluorómetro, Evaluación de materiales, vol. 42, núm. 8, julio de 1984, págs. 1029-1034


Jake Whalen: Vivir y afrontar el queratocono

Jake Whalen es un redactor publicitario independiente que ha luchado la mayor parte de su vida con el queratocono.

El queratocono es una afección degenerativa de la córnea, un tejido transparente en forma de cúpula que forma la parte frontal del ojo. El queratocono hace que la córnea se adelgace gradualmente, se abulte / sobresalga hacia afuera y se convierta en forma de cono. Esto crea una curvatura anormal del ojo que puede causar visión borrosa, problemas de deslumbramiento, sensibilidad a la luz e incluso dolor extremo.

Obtenga más información sobre los conceptos básicos de un cuidado ocular eficaz, que incluye:

  • La diferencia entre los cambios normales de la vista y los ojos y los síntomas de problemas de la vista cuando consulta a un especialista en atención oftalmológica.
  • Consulte nuestro Kit de introducción para obtener más ideas que le ayudarán a vivir bien con visión reducida. para recibir alertas semanales gratuitas por correo electrónico para obtener más información útil y consejos para la vida cotidiana con pérdida de la visión.

Humor acuoso

El humor acuoso es un líquido claro y acuoso, contenido en dos cámaras detrás de la córnea, que ayuda a llevar nutrientes a los tejidos del ojo. Es producido por el cuerpo ciliar, un anillo de tejido que se encuentra detrás del iris.

A medida que circula, el líquido acuoso fluye hacia la parte frontal del ojo, donde es drenado por el malla trabecular, un sistema de filtrado similar a una esponja ubicado donde la córnea y el iris se encuentran. Después de drenar a través de la red trabecular, el líquido acuoso pasa a través de un pequeño conducto, llamado canal de Schlemmy se absorbe en el torrente sanguíneo.

La salud de su ojo depende de un proceso continuo de producción, flujo y drenaje de este líquido acuoso.Cualquier interrupción de este proceso puede provocar problemas de aumento de la presión dentro del ojo, como glaucoma.

La esclerótica

La esclerótica es una capa exterior blanca resistente de tejido fibroso que cubre todo el globo ocular (todo el contorno) excepto la córnea. Los músculos que mueven el ojo están unidos a la esclerótica. El nombre esclerótica proviene de la palabra griega & # 8220skleros, & # 8221 que significa & # 8220hard. & # 8221

El iris y la pupila

El iris es una membrana en forma de anillo dentro del ojo que rodea una abertura en el centro, llamada pupila. El iris contiene músculos que permiten que la pupila se haga más grande (se abra o se dilate) y más pequeña (se cierre o se contraiga). El iris regula la cantidad de luz que ingresa al ojo ajustando el tamaño de la apertura de la pupila.

Con luz brillante, el iris se cierra (o se contrae) y hace que la pupila se abra más pequeña para restringir la cantidad de luz que ingresa al ojo.

En condiciones de luz tenue, el iris se abre (o dilata) y agranda la apertura de la pupila para aumentar la cantidad de luz que ingresa al ojo:

El iris en luz tenue

Además, es el iris el que determina el color de tus ojos. Las personas con ojos marrones tienen iris muy pigmentados, mientras que las personas con ojos azules o de color más claro tienen iris con menos pigmento.

La lente

El cristalino está compuesto de tejido transparente y flexible y está ubicado directamente detrás del iris y la pupila. Es la segunda parte de su ojo, después de la córnea, la que ayuda a enfocar la luz y las imágenes en su retina.

Debido a que la lente es flexible y elástica, puede cambiar su forma curva para enfocar objetos y personas que están cerca o a distancia. La lente proporciona el 25-35% de su ojo y el poder de enfoque # 8217s.

los músculos ciliares, que son parte de la cuerpo ciliar, se adhieren a la lente y se contraen o sueltan para cambiar la forma y la curvatura de la lente.

La lente se vuelve más redondeada para enfocar objetos cercanos (consulte la Figura 1):

Fig. 1: Una lente más redondeada puede enfocar objetos cercanos.

La lente se vuelve más alargada (o estirada) para enfocar objetos que están lejos (vea la Figura 2):

Fig.2: Una lente más alargada / estirada puede enfocar objetos lejanos

Con el tiempo, la lente pierde algo de su elasticidad y, por lo tanto, pierde algo de su capacidad para enfocar objetos cercanos. Se llama presbicia y explica por qué las personas necesitan anteojos para leer a medida que envejecen.

La coroides

La coroides es una membrana de color marrón oscuro rica en vasos sanguíneos, ubicada entre la esclerótica y la retina. Suministra sangre y nutrientes a la retina y nutre todas las demás estructuras del ojo.

El vítreo

El vítreo es una sustancia gelatinosa que llena el interior de la parte posterior del ojo. Con el tiempo, el vítreo se vuelve más líquido y puede desprenderse de la parte posterior del ojo, lo que puede crear flotadores. Si nota nuevos flotadores o luces intermitentes, es importante que consulte a su oculista, ya que un vítreo desprendido puede hacer que se forme un agujero (una afección llamada agujero macular) en la retina.

La retina y el nervio óptico

La retina es el tejido sensible a la luz que recubre la superficie interna del ojo, al igual que el papel tapiz. Las células de la retina convierten la luz entrante en impulsos eléctricos. Estos impulsos eléctricos son transportados por el nervio óptico (que se asemeja a su cable de televisión) hasta el cerebro, que finalmente los interpreta como imágenes visuales.

los mancha es la pequeña zona sensible en el centro de la retina que proporciona una visión central clara. los fóvea se encuentra en el centro de la mácula y proporciona la visión de detalle más nítida.


Contribuciones de autor

M.D.R. y T.H.O. diseñó el estudio y escribió el artículo. M.D.R. Realizó los experimentos, imágenes y análisis estadístico. SIN EMBARGO. creó el código R para la curva de opsina de Govardovskii.

El microscopio confocal fue financiado por una subvención de Instrumentación Compartida de los Institutos Nacionales de Salud [1 S10 OD010610-01A1] a Mary Raven en el Centro de Microscopía NRI en UCSB. Este proyecto fue financiado por subvenciones de la National Science Foundation a THO [IOS-1045257 y DEB-1146337]. Depositado en PMC para su liberación después de 12 meses.


Contenido

El ojo parietal se encuentra en el tuátara, la mayoría de los lagartos, ranas, salamandras, ciertos peces óseos, tiburones y lampreas (una especie de pez sin mandíbulas). [2] [3] [4] Está ausente en los mamíferos, pero estuvo presente en sus parientes extintos más cercanos, los terápsidos. [5] También está ausente en tortugas y arcosaurios, que incluye aves y cocodrilos, y sus parientes extintos. [6]

El tercer ojo, cuando está presente, es siempre mucho más pequeño que los pares de ojos principales y, en las especies vivas, siempre está cubierto por piel y, por lo general, no es fácilmente visible externamente. [7]

El ojo parietal es una parte del epitálamo, que se puede dividir en dos partes principales: la epífisis (el órgano pineal, o glándula pineal si es principalmente endocrina) y el órgano parapineal (a menudo llamado el ojo parietal, o si es fotorreceptivo, el tercer ojo). El ojo parietal surge como una evaginación anterior del órgano pineal o como una excrecencia separada del techo del diencéfalo. En algunas especies, sobresale a través del cráneo. [8] El ojo parietal utiliza un método bioquímico diferente para detectar la luz de las células de los bastones o las células de los conos en un ojo vertebrado normal. [9]

Muchos de los vertebrados fósiles más antiguos, incluidos los ostracodermos, placodermos, crossopterigios e incluso los primeros tetrápodos, tenían una cavidad en el cráneo que parece haber tenido un tercer ojo funcional. Esta cavidad permanece como un agujero entre los huesos parietales incluso en muchos anfibios y reptiles vivos, aunque ha desaparecido en aves y mamíferos.

Las lampreas tienen dos ojos parietales, uno que se desarrolló a partir del órgano parapineal y el otro a partir del órgano pineal. Estos están uno detrás del otro en el centro de la superficie superior de la caja craneana. Debido a que las lampreas se encuentran entre los vertebrados vivos más primitivos, es posible que esta fuera la condición original entre los vertebrados, y puede haber permitido que las especies que habitan en el fondo perciban las amenazas desde arriba. [7]

Saniwa, un lagarto varánido extinto, probablemente tenía dos ojos parietales, uno que se desarrolló a partir del órgano pineal y el otro del órgano parapineal. Saniwa es el único vertebrado con mandíbula conocido que tiene un ojo pineal y parapineal. En la mayoría de los vertebrados, el órgano pineal forma el ojo parietal, sin embargo, en los lepidosaurios, se forma a partir del órgano parapineal, lo que sugiere que Saniwa volvió a evolucionar el ojo pineal. [10]

El ojo parietal de los anfibios y reptiles aparece relativamente hacia adelante en el cráneo, por lo que puede ser sorprendente que la glándula pineal humana aparezca lejos de esta posición, escondida entre el cuerpo calloso y el cerebelo. También los huesos parietales, en los humanos, forman una parte de la parte posterior del cráneo, lejos de los ojos. Para entender esto, tenga en cuenta que los huesos parietales formaron parte del cráneo que se encuentra entre los ojos en los sarcopterigios y los anfibios basales, pero se han movido más atrás en los vertebrados superiores. [11] Del mismo modo, en el cerebro de la rana, el diencéfalo, del que surge el tallo pineal, aparece relativamente más adelante, ya que los hemisferios cerebrales son más pequeños pero los lóbulos ópticos son mucho más prominentes que el mesencéfalo humano, que es parte de el tronco del encéfalo. [12] En los seres humanos, el tracto óptico, la comisura y el nervio óptico unen la distancia sustancial entre los ojos y el diencéfalo. Asimismo, el tallo pineal de Petromyzon se alarga considerablemente durante la metamorfosis. [13]

Los crustáceos tienen un solo ojo encima de la cabeza como un nauplio (larva de primera etapa). El ojo tiene una lente y detecta la dirección de la luz, pero no puede resolver más detalles en las imágenes. Más tarde, se desarrollan ojos segmentados más sofisticados a los lados de la cabeza, mientras que el ojo inicial permanece durante algún tiempo. Entonces, es posible decir que, en alguna etapa de desarrollo, los crustáceos también tienen un "tercer ojo". Algunas especies, como el camarón de salmuera, retienen el ojo principal, ya que tienen tres ojos en la etapa adulta. La mayoría de los artrópodos tienen ojos simples, llamados ocelos, entre sus ojos compuestos principales. [14]


Cómo detener la fatiga ocular de las computadoras

Usar una computadora es una de las principales causas de fatiga visual. Muchas personas sufren de fatiga visual y, finalmente, los ojos se dañan permanentemente. Produce no solo dolor en los ojos, sino también dolor de cabeza y otros dolores corporales.

  • Cuando realiza un solo trabajo mirando el monitor, debe mirar con frecuencia para evitar la fatiga visual. Puede seguir la regla 20-20-20 para esto. Tienes que tomar un descanso de mirar el monitor cada 20 minutos y mirar a 20 pies de distancia durante 20 segundos. Se conoce como la regla 20-20-20 para evitar la fatiga visual.
  • Tienes que realizar múltiples tareas con precisión. Tienes que establecer tus materiales documentales, como una posición que te limite a mover el ojo, el cuello o la cabeza con frecuencia. Un soporte para documentos puede ayudarlo con este propósito para evitar la fatiga visual.
  • La fatiga ocular se produce debido a que parpadea menos. Si parpadea menos, sus ojos se secan y causan fatiga visual. Para ello, puede utilizar un colirio para evitar que los ojos se sequen.
  • Si trabaja en un lugar demasiado seco o contaminado puede causar fatiga visual. Para evitar esto, puede mejorar este aire mediante un humidificador o abandonar el lugar.
  • A veces, evitar los artículos para los ojos provoca fatiga visual. Debe examinarse los ojos y usar gafas adecuadas si es necesario para evitar la fatiga visual.
  • Cuando se concentra en una sola actividad puede causar fatiga visual. Entonces, para evitar la fatiga visual, hay que limitar el período de realización de un documental específico.

Ojo de artrópodo y visión n. ° 038

Los artrópodos poseen ojos simples y compuestos, estos últimos evolucionaron en artrópodos y no se encuentran en ningún otro grupo de animales. Los insectos que poseen ambos tipos de ojos se consideran los animales más exitosos de la tierra.

VISIÓN EN CRUSTACEA (Langostino) - El ojo compuesto

Los crustáceos incluyen langostinos, cangrejos, langostas, camarones, percebes, pulgas de agua, etc., que poseen un par de ojos compuestos para la visión.

Langostino posee un par de grandes ojos hemisféricos con tallo en el lado anterior del cefalotórax debajo de la tribuna. Cada ojo está compuesto por una gran cantidad de unidades visuales independientes llamadas ommatidia que están conectados al nervio óptico. Un ommatidium es divisible en el exterior región dioptrica para recibir y enfocar rayos de luz y el interior región sensorial para percibir la luz y enviar el impulso nervioso al cerebro, que analiza los impulsos como imagen del objeto.

La cutícula en la superficie se modifica como córnea sobre los omatidios y le da al ojo la protección necesaria y también permite que los rayos de luz entren en el ojo. Debajo de la córnea, un par de células corneágenas segrega córnea fresca en caso de desgaste. Como una lente cono cristalino se encuentra debajo de las células corneágenas y sirve para enfocar los rayos de luz hacia adentro. El cono cristalino está rodeado por cuatro células de cono o Vitrellae que sirven para nutrir el cono.

La siguiente capa es de células sensoriales llamadas Rabdomias que son alargados y estriados transversalmente y tienen una función sensorial. Siete de retinacélulas que rodean al rabdoma y lo rodean le proporcionan nutrición y protección. Cromatóforos son células pigmentarias que se encargan de separar un ommatidio del otro para que permanezcan como unidades independientes. Se encuentran alrededor de las células del cono y las células de la retina y pueden encogerse o expandirse para aumentar o disminuir la intensidad de la luz que ingresa al ojo.

LA VISIÓN DEL MOSAICO

El ojo compuesto es incapaz de proporcionar una visión distante y una visión nítida, pero es eficiente para captar el movimiento y proporcionar una visión de 360 ​​°, ya que es globular grande y está montado sobre un tallo móvil. Cada ommatidio es capaz de producir una imagen independiente de una pequeña parte del objeto visto y no de todo el objeto. Todas estas pequeñas imágenes se combinan en el cerebro para formar una imagen completa del objeto que está hecha de pequeños puntos o mosaico de puntos y por eso se llama visión en mosaico. El alcance del ojo compuesto no es más de un pie y, por lo tanto, ningún ommatidium puede percibir todo el objeto. El movimiento de los objetos puede ser detectado de manera mucho más eficiente por el ojo compuesto porque cuando el objeto pasa por delante del ojo, los omatidios se encienden y apagan según su ubicación en relación con el objeto. Esta característica del ojo compuesto ayuda al animal a detectar el movimiento de los depredadores y escapar antes de que estos últimos puedan atacar.

Otro rasgo característico del ojo compuesto es su alta tasa de fusión de parpadeo, lo que significa que puede percibir la acción como sucesivos fotogramas de imágenes independientes y no como un movimiento continuo. La velocidad de fusión del parpadeo del ojo compuesto es de aproximadamente 50 cuadros por segundo en comparación con los 12-15 cuadros por segundo del ojo humano. Al percibir el movimiento, el ojo compuesto ayuda a los artrópodos a escapar de los depredadores.

La imagen de la aposición

Esto se percibe con luz brillante, cuando las células de pigmento en las regiones dióptricas y sensoriales se extienden y separan completamente los omatidios entre sí, de modo que el ángulo de visión de un ommatidio es de solo 1 grado y los rayos de luz que provienen directamente del frente solo pueden ingresar. ommatidium, mientras que los rayos de luz que llegan en ángulo son absorbidos por el pigmento antes de que puedan alcanzar los rabdomios. La imagen formada en el cerebro es un mosaico de varios puntos, cada uno de los cuales está formado por un ommatidium. Cada ommatidio usa solo una pequeña porción del campo de visión total y luego, en el cerebro, estas pequeñas imágenes se agrupan para formar una sola imagen del objeto. Dado que cada punto está claramente separado del otro, se denomina mosaico o imagen de aposición. La nitidez de la imagen depende del número de omatidios y de su aislamiento entre sí.

La imagen de superposición

Este tipo de visión se produce con poca luz en los artrópodos nocturnos. Las células de pigmento se encogen para permitir que entre más luz al ojo, de modo que los omatidios ya no permanezcan ópticamente aislados entre sí, lo que permite que incluso los rayos de luz oblicuos incidan sobre uno o más omatidios. Esto da como resultado la superposición de las manchas adyacentes de imágenes formadas por diferentes omatidios. Esto se llama imagen de superposición porque las imágenes superpuestas se forman en el cerebro. Esta imagen no es nítida sino borrosa debido a imágenes superpuestas.

VISIÓN EN ARACHNIDA (Escorpión) - El ojo simple

El escorpión pertenece a la clase Arachnida y posee solo ojos simples. Tiene un par de ojos indirectos medianos grandes y tres pares de ojos directos laterales que funcionan de diferentes maneras en diferentes situaciones.

Los ojos indirectos medianos: Los ojos medianos son grandes y convexos y están cubiertos con la cutícula gruesa que forma la córnea o cristalino. La hipodermis forma un cuerpo vítreo grueso que nutre el cristalino. Las rabdomias sensoriales apuntan hacia atrás, hacia la capa reflectante llamada tapete. Los rabdomios están rodeados por muchas células sensoriales de la retina que transmiten impulsos nerviosos al nervio óptico y luego al cerebro. Los ojos medianos de escorpión se utilizan para la visión nocturna o en lugares oscuros porque la luz tenue que entra en el ojo es reflejada por el tapete para volver a golpear las rabdomias y formar la visión.

Los ojos directos laterales: Los ojos laterales son de tamaño pequeño, 3 pares y están ubicados en los lados laterales del prosoma. Este ojo está cubierto externamente por una lente biconvexa formada a partir de la cutícula transparente. La epidermis forma un cuerpo vítreo más delgado debajo del cristalino. Dentro del ocular hay varias rabdomias que apuntan directamente hacia la fuente de luz ya que el tapete está ausente en estos ojos. Cada rabdoma está conectado en el extremo posterior a una célula sensorial de la retina que está conectada al nervio. Los ojos laterales se utilizan para proporcionar visión durante el día o con luz brillante.

VISIÓN EN INSECTA (Cucaracha) - Ojos simples y compuestos

Los insectos poseen un par de ojos compuestos y 1-3 ojos simples u ocelos en la parte superior de la cabeza. En la cucaracha, los ocelos son rudimentarios.

Los ojos compuestos de insectos: Los ojos compuestos son sésiles en forma de estructuras convexas de color negro pardusco en forma de riñón en los lados laterales de la cabeza. Cada ojo contiene alrededor de 2.000 omatidios, de estructura similar a los ya descritos anteriormente.

Los pigmentos que separan los omatidios no son retráctiles a los ojos de las cucarachas ya que el animal es nocturno y pasa el día en lugares oscuros. Pero el ojo produce una visión en mosaico similar a la de los crustáceos. Los ojos compuestos están especialmente adaptados para percibir movimientos de objetos. El ojo compuesto de insectos tiene una estructura avanzada porque el número de omatidios en los ojos de los insectos aumenta, lo que le da agudeza visual al ojo. También aumenta la distancia de visión en insectos depredadores e insectos voladores rápidos.

Los ocelos de insectos. Los ocelos son ojos simples, más o menos similares a los ojos simples de los arácnidos y proporcionan al ojo una visión lejana. Los ocelos también brindan visión nocturna a los insectos voladores nocturnos, que encuentran su camino alineándolos en ángulo con la luna o las estrellas. Al poseer ambos tipos de ojos, los insectos disfrutan de ambos tipos de visiones, a saber, detección de movimiento con ojos compuestos y visión distante con ojos simples u ocelos.


Ligereza HSL vs sensibilidad ocular - Biología

Un comentarista creacionista en una publicación mía discutiendo argumentos creacionistas poco convincentes admitió primero que en realidad no leyó mi publicación, y luego comenzó a repetir las mismas mentiras creacionistas cansadas y falacias lógicas que escuchamos una y otra vez.

Había afirmado un hecho biológico bien establecido: el ojo no es irreductiblemente complejo. Hay ejemplos en la naturaleza de ojos más simples que representan etapas probables a través de las cuales evolucionó el ojo de los vertebrados. Hice esto como parte de un punto más amplio, que muchas estructuras y sistemas que se afirman ser irreductibles han conocido antecedentes más simples, e incluso proporcioné un enlace a una página en Talk Origins que enlazaba a su vez con muchos artículos con la evidencia de esta afirmación.

Los creacionistas, sin embargo, aparentemente no están interesados ​​en hacer argumentos sólidos o en lo que la ciencia realmente tiene que decir acerca de una pregunta en particular y sólo enmascarar la verdad con tácticas erróneas y de debate. El comentarista afirmó que no me había molestado en proporcionar evidencia para respaldar mi afirmación y, por lo tanto, infirió que no podía hacerlo.

Ese vínculo no tiene absolutamente nada que ver con demostrar científicamente que estos dos sistemas biológicos, específicamente la visión o la coagulación de la sangre, podrían haber evolucionado a partir de sistemas más simples que eran funcionales pero tenían un propósito diferente al actual. No es diferente a su enfoque: simplemente declare que el argumento es defectuoso sin una prueba científica específica de lo contrario, pero declaraciones amplias del tipo ... "eso está mal y así es como funciona", sin ninguna prueba.

Luego me desafió a proporcionar evidencia de antecedentes más simples en los ojos. Bueno, desafío aceptado. Por supuesto, lo que realmente está diciendo es que es demasiado perezoso y / o deshonesto intelectualmente para encontrar la información por sí mismo. No está escondido en las polvorientas bibliotecas universitarias & # 8211 & # 8217s a solo unos pocos clics de Google.

Sin muchos problemas, pude encontrar enlaces que documentan lo que había leído de muchas fuentes & # 8211 hay múltiples ejemplos de criaturas vivientes con ojos más simples & # 8211 altamente funcionales, a menudo adaptados específicamente para su función, y que representan un camino plausible del evolución de los ojos de los vertebrados a partir de nada más que un parche de células sensibles a la luz.

Anticiparé la probable mala dirección creacionista. Estos ejemplos no representan una secuencia evolutiva real. Por supuesto que no & # 8211 son ejemplos de especies existentes (vivas) & # 8211 todas las cuales comparten un ancestro común pero representan ejemplos actuales de muchos linajes diferentes que se separaron en varias ocasiones en el pasado. No son una secuencia.

El objetivo de estos ejemplos vivientes es refutar la afirmación de que el ojo es irreductiblemente complejo & # 8211 que si fuera más simple no podría funcionar o, más específicamente, no podría conferir una ventaja evolutiva al huésped.

Los ojos son de tejido blando y # 8211 generalmente no se fosilizan. Así que tenemos escasa evidencia fósil de la evolución del ojo. Tenemos algunos, de especies con huesos del cráneo conservados que muestran inserciones musculares y la estructura del tejido alrededor del ojo (por ejemplo), pero no las partes blandas del ojo en sí.

Aquí hay algunas estructuras oculares simples que funcionan bien para los organismos que las tienen:

Mancha ocular y parche # 8211 de tejido o células fotosensibles. El organismo puede moverse hacia la luz o sincronizar el ritmo del circadio, pero no puede ver formas.

Una vez que tenga un parche en el ojo, el siguiente paso es que el parche de células se deprima progresivamente. Esto aumenta progresivamente la capacidad de distinguir la dirección, cada paso proporciona una ligera ventaja, hasta que tenga un ocular. Las copas de los ojos pueden indicar la dirección de la luz mejor que el parche ocular y cuanto más ahuecado el ojo, más fino es el ángulo de discriminación.

Cuando un ocular continúa profundizándose, eventualmente el borde exterior del mismo se cierra sobre sí mismo, formando un ojo de alfiler. El ojo estenopeico funciona como una simple cámara y es capaz no solo de distinguir la dirección bastante bien, sino también de distinguir formas básicas.

Sin embargo, un agujero de alfiler todavía está abierto al mundo exterior, por lo que la formación de una capa de células transparentes sobre el agujero tiene una ventaja obvia. Una vez que esto sucede, se abre la puerta a la estratificación y la especialización, incluida la formación de un bolsillo de células para que actúen como lentes. Una lente primitiva enfocaría la luz en el ojo, aumentando la cantidad de luz que cae sobre la retina. Antes de que esto fuera lo suficientemente refinado para que la lente enfocara una imagen nítidamente en la retina, una lente primitiva débil aún amplificaría la luz. Esto permitiría a las criaturas marinas ver a profundidades cada vez mayores, hasta que tuvieran una lente fuerte que pudiera enfocar la retina.

Ejemplo: Box Jellyfish & # 8211 tienen lentes primitivas que no enfocan, adaptadas para ambientes con poca luz. Las gelatinas en entornos más brillantes tienen ojos más simples sin lentes.

Y ahora tienes todos los elementos básicos de un ojo de vertebrado, que solo requieren un refinamiento progresivo.

Nuevamente & # 8211 esta línea de evidencia no prueba eso o cómo evolucionó el ojo de los vertebrados. Simplemente demuestra que los ojos más simples, hasta un parche de células sensibles a la luz, podrían funcionar y proporcionar una función adaptativa. Por lo tanto, el ojo no es irreductiblemente complejo.

Sin embargo, existen otras líneas de evidencia de la genética, la evidencia fósil y el diseño subóptimo del ojo de los vertebrados, que apuntan directamente a la evolución.

Por supuesto, esta evidencia no evitará que los creacionistas de trolling dejen comentarios que afirmen que el ojo no pudo haber evolucionado porque es demasiado complejo. Los creacionistas tienen una curva de aprendizaje plana cuando se trata de evolución.

Este es un buen artículo publicado en Nature que revisa la evolución del ojo de los vertebrados dando ejemplos de las diversas etapas más simples con parientes vertebrados. En otras palabras, esto es lo más cercano a una secuencia evolutiva que podemos conseguir con las especies existentes. Esto va más allá de la plausibilidad, y más allá de demoler la complejidad irreducible, para documentar la evolución del ojo de los vertebrados específicamente.

Es irónico que los creacionistas sigan usando el ojo como ejemplo de la estructura compleja que desafía la explicación evolutiva & # 8211 cuando en realidad los diversos ojos que han evolucionado en la naturaleza representan una de las mejores líneas de evidencia morfológica de la evolución.


Ver el vídeo: Sensibilidad especial: Visión (Febrero 2023).