Fundamentos de la Luz y el Funcionamiento del Sistema Visual

Ideas infantiles sobre la luz

La luz: ¡ideas de niños! Los niños a menudo no tienen la noción de que la luz viaja; no son conscientes de que los objetos reflejan la luz y no relacionan la visión con la reflexión de los objetos.

Ideas erróneas comunes

• Para ver los objetos solo hace falta luz: Se ignora el papel del receptor (el ojo).
• Un objeto iluminado no puede iluminar otros: No se comprende la reflexión secundaria.
• El calor es una propiedad intrínseca: Se cree que el calor es propio de los objetos e independiente de la luz que reciben.
• La luz colorea los objetos: Se piensa que el color es algo que la luz "pinta" sobre ellos.
• El negro no retiene calor: Idea equivocada sobre la absorción térmica.
• Filtros de color: Se cree que los filtros producen un cambio en la luz blanca coloreándola, en lugar de absorber ciertas longitudes de onda.

Conceptos científicos fundamentales

Ideas científicas: La luz visible está comprendida en un rango de longitud de onda de entre 0.4 y 0.7 micras.

Teoría del color

Colores aditivos (Luces)

Los colores primarios en la mezcla aditiva son el rojo, el verde y el azul. Al combinar dos colores primarios, obtenemos un color secundario:

• Rojo + Verde: Amarillo
• Verde + Azul: Cian
• Rojo + Azul: Magenta

Nota: Estas mezclas se consideran siempre con la misma intensidad.

Colores sustractivos (Pigmentos y filtros)

Son mezclas de pigmentos o filtros. En este caso, los primarios serían el magenta, el cian y el amarillo. La unión de los tres daría como resultado el negro. Los colores secundarios resultantes son:

• Magenta + Cian: Azul
• Cian + Amarillo: Verde
• Magenta + Amarillo: Rojo

Colores complementarios

Son aquellos que faltan para completar la luz blanca:

• Amarillo (Rojo + Verde): Su complementario es el azul.
• Cian (Verde + Azul): Su complementario es el rojo.
• Magenta (Rojo + Azul): Su complementario es el verde.

Anatomía y funcionamiento del ojo

Partes principales

• Pupila: Tiene la función de dejar pasar la luz al interior del ojo.
• Cristalino: Se encarga de enfocar por medio de los músculos ciliares.
• Retina: Está llena de células sensibles de dos tipos:
  • Conos: Detectan los colores (rojo, verde y azul). No son muy sensibles a la baja intensidad de luz. Dependiendo de la luz recibida, se impresiona un tipo u otro.
  • Bastones: Detectan la intensidad de la luz y son más sensibles. Gracias a ellos vemos durante la noche.

Percepción visual

Tener dos ojos proporciona una visión binocular, lo que nos permite tener percepción de profundidad y poder medir distancias. El ojo dominante es aquel al que el cerebro le presta más atención. Para saber cuál es el dominante, hay que fijarse en algo lejano, poner un dedo delante, tapar un ojo y luego el otro; aquel ojo con el que el dedo no parece moverse es el dominante.

Experimento de fatiga visual: Si pintamos en un folio un punto grande azul, lo miramos fijamente y, antes de retirar la vista, miramos un fondo blanco, se verá de un color distinto (amarillo). Esto ocurre porque, al recibir mucha luz seguida de un color, se agotan los conos de ese color y el cerebro interpreta la señal de los otros dos tipos de conos (Rojo + Verde = Amarillo).

Otras estructuras oculares

• El punto ciego: Es la zona por donde sale el nervio óptico y carece de células sensibles. Si dibujamos en un folio una cruz y un punto separados, tapamos un ojo, nos fijamos en la cruz e intentamos buscar el punto moviendo el papel, llegará un momento en que no lo veremos.
• Fóvea: Una zona muy sensible al fondo del ojo donde la visión es más nítida.
• Persistencia retiniana: Las imágenes en la retina se retienen unas décimas de segundo para que el cerebro procese la información de forma fluida.

Anomalías de la visión

Al ojo sano se le denomina emétrope. Cuando existen problemas de enfoque, hablamos de diversas anomalías:

• Miopía: El ojo es demasiado convergente; los rayos se juntan demasiado pronto (antes de llegar a la retina). Se corrige con una lente divergente que separa los rayos.
• Hipermetropía: El ojo es poco convergente; los rayos se juntan demasiado tarde (detrás de la retina). Se corrige con una lente convergente.
• Astigmatismo: Existe una anomalía en la curvatura de la córnea.
• Vista cansada (Presbicia): Con la edad, el cristalino se vuelve menos moldeable y el punto próximo se aleja.
• Daltonismo: Los conos modifican la recepción del color; afecta a más hombres que a mujeres.
• Cataratas: La córnea o el cristalino pierden transparencia progresivamente.
• Ilusiones ópticas: Situaciones en las que engañamos al cerebro mediante la percepción visual.