Fundamentos de la Percepción Visual: Explorando la Fisiología Ocular y el Procesamiento de la Imagen

Perimetría Estática

La perimetría estática evalúa el campo visual mediante la presentación de estímulos de intensidad variable en puntos fijos.

Tipos de Visión según la Iluminación

• Escotópica: Predominan los bastones. Requiere menos luminancia para percibir. Máxima sensibilidad entre 15-20º de la fóvea, con un punto ciego (0 sensibilidad) en la papila.
• Mesópica: Involucra tanto conos como bastones.
• Fotópica: Predominan los conos. Máxima sensibilidad en la fóvea.

Trivarianza Cromática

La trivarianza cromática es la base de la percepción del color en la visión humana normal.

Principios de la Tricromacia

• Tricromacia: Capacidad de distinguir colores (visión normal).
• Los tricrómatas pueden igualar cualquier color de cualquier composición espectral combinando proporciones de tres colores primarios.
• La trivarianza se debe a la absorción de tres tipos de sensibilidades espectrales con intensidades distintas pero solapadas.
• El sistema visual compara las respuestas de estos tres tipos de fotorreceptores.
• Dadas cuatro longitudes de onda (λ) en dos campos, el sujeto las ajusta para lograr una igualación de color.

Discriminación de Tono en Protanopes y Deuteranopes

Las anomalías en la discriminación de tono se deben a deficiencias en los fotopigmentos de los conos.

Protanopia

• Protanopes: Anomalía del fotopigmento L (conos rojos).
• En el anomaloscopio, la función de eficiencia luminosa se desplaza hacia longitudes de onda (λ) cortas.
• Se observa un desplazamiento de la función de sensibilidad espectral de eficiencia luminosa (conos L o M).
• Los conos L tienen una mayor proporción en la función de eficiencia luminosa.

Deuteranopia

• Deuteranopes: Anomalías del fotopigmento M (conos verdes).
• Presentan sensibilidad reducida a longitudes de onda (λ) largas.

Función de Dispersión Puntual (PSF)

La PSF describe cómo un sistema óptico distribuye la luz de un punto de origen.

• La imagen de un punto en la retina es una mancha, no un punto perfecto.
• La función de distribución de esta mancha es la PSF, que sigue el perfil de luminancia o intensidades de la imagen.
• Resulta en bordes menos definidos de la imagen.
• El valor máximo de la PSF es proporcional a la luminancia del objeto.
• Su anchura depende de la difracción, aberración, desenfoque, dispersión y absorción.

Efectos de la Iluminación Ambiental en la Visión

La iluminación del entorno influye significativamente en la agudeza visual y el contraste percibido.

• Para el mayor contraste posible, la iluminación ambiental debe ser igual a la iluminación del test (lo que mejora la agudeza visual, AV).
• En una sala con buena luz, la AV aumenta y se mantiene constante.
• En una sala a oscuras, la AV aumenta inicialmente y luego disminuye.

Evolución de la Sensación Luminosa

La percepción de un estímulo luminoso no es constante a lo largo del tiempo, sino que sigue varias fases.

1. Fase de Latencia: Tiempo entre la presentación del estímulo y la aparición de la sensación visual. A mayor luminancia, menor tiempo de latencia.
2. Fase de Establecimiento: Inicialmente inconstante, la sensación aumenta hasta establecerse en un periodo.
3. Fase de Adaptación: La sensación disminuye hasta desaparecer.
4. Fase de Persistencia: La sensación se prolonga después de que el estímulo desaparece.

Aunque el estímulo sea constante, la sensación no lo es en el tiempo.

Ley de Ferry-Porter

La Ley de Ferry-Porter describe la relación entre la frecuencia crítica de fusión y la intensidad luminosa.

• La Frecuencia Crítica de Fusión (FCF) depende de la intensidad o luminancia del estímulo.
• La respuesta es muy diferente en la zona foveal según la iluminación.
• Se requiere un mayor número de parpadeos por segundo para apreciar un estímulo continuo.
• En la visión foveal, la resolución espacial es elevada, pero la temporal es pobre.
• Con estímulo escotópico, la FCF aumenta; con fotópico, disminuye.

Vías Magnocelular y Parvocelular

El sistema visual procesa la información a través de dos vías principales con funciones especializadas.

Vía Parvocelular (P)

• Oponencia al color: Procesamiento de información cromática.
• Respuesta sostenida: Mantiene la actividad mientras el estímulo está presente.
• Velocidad lenta: Transmisión de información más pausada.
• Procesamiento lineal.
• Predominante en el centro de la retina (fóvea).
• Con alta frecuencia espacial: Detalle fino.

Vía Magnocelular (M)

• Sin oponencia al color: Procesamiento acromático.
• Respuesta transitoria: Responde a cambios rápidos en el estímulo.
• Velocidad rápida: Transmisión de información veloz.
• Procesamiento lineal o no lineal.
• Predominante en la periferia de la retina.
• Con baja frecuencia espacial: Movimiento y visión global.

Células Simples y Complejas del Córtex Visual

Estas células son fundamentales en el procesamiento de características visuales como bordes y orientaciones.

Células Simples

• Campos receptores divididos en zonas excitatorias e inhibitorias.
• Responden a estímulos alargados o con propiedades lineales (ej., barras, bordes).
• Más sensibles a redes espaciales sinusoidales.
• El campo receptor es la suma de receptores de células geniculadas a lo largo de una línea.

Células Complejas

• Campo receptor mayor que el de las células simples.
• Responden a límites y bordes en movimiento.
• La posición del estímulo dentro del campo receptor no es tan crítica como en las células simples.