COSTANZA DEI COLORI. Occhio umano: sensibilità alla luce di diverse lunghezze d onda: da 400 a 700 nanometri (nm).(dal blu al rosso).

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1 COSTANZA DEI COLORI Invarianza delle lunghezze d onda riflesse da un oggetto anche al variare della lunghezza d onda della luce che le illumina. E frutto delle capacità adattative del sistema visivo. Molto importante a questo scopo è lo sfondo e la relazione tra questo e l oggetto ce ci interessa. La visione dei colori, quindi, non è la registrazione fedele delle luce riflessa dalla superficie degli oggetti ma un processo di astrazione da parte del sistema visivo. Occhio umano: sensibilità alla luce di diverse lunghezze d onda: da 400 a 700 nanometri (nm).(dal blu al rosso).

2 I colori sono miscele di tre diverse lunghezze d onda base: il verde, il rosso e il blu (TRI CROMI A) Nella retina ci sono tre tipi di recettori specifici caratterizzati dalla capacità di assorbire la luce di una particolare lunghezza d onda grazie a pigmenti diversi con spettri di assorbimento specifici sebbene in parte sovrapposti a quelli degli altri: pigmento C o B sensibile lunghezze d onda basse dello spettro (BLU) pigmento M o V sensibile lunghezze d onda medie (VERDE). pigmento L o R alle onde lunghe e percepisce (ROSSO). info sul colore ottenute dalle risposte differenziali di questi tre tipi diversi di recettori.

3 SING OLI CONI NON TRASMETTONO INFO SU LUN GHEZZA D ONDA DI STIMOLI LUMINOSI se un cono assorbe un fotone la risposta è sempre la stessa (tutto o nulla) indipendentemente dalla lunghezza d onda del fotone stesso (univarianza isomerizzazione retinale ) lunghezza d onda dei fotoni influenza la probabilità che un certo tipo di cono venga attivato dal fotone stesso. IN CONDIZIONI DI BASSA ILLUMINAZIONE peso maggiore i bastoncelli posseggono un solo pigmento (rodopsina): visione monocromatica riconosciamo gli oggetti se luminosità è diversa dallo sfondo ma non ne indiv iduiamo i colori.

4 alterazioni genetiche soli due pigmenti nei coni(dicromatopsia) uno solo (monocromatopsia) SISTEMA DIVARIANTE (almeno due tipi di recettori con sensibilità spettrale diversa) fornisce 2 valori di luminosità dell oggetto: dal confronto dei due valori il cervello elabora il colore dell oggetto stesso. Limite: un oggetto che riflette luce di entrambe le estremità dello spettro su uno sfondo che riflette le lunghezze d onda intermedie risulta invisibile. SISTEMA TRIVARIANTE unico limite di questo ulteriore step evolutivo è con immagine piccola che stimola solo 1 cono di un solo tipo: non c è confronto e quindi non c è elaborazione superiore. (aberrazione cromatica: risoluzione ottica del sistema sensibile alle onde corte è modesta e infatti questo sistema non esiste nella fovea centrale) Nella fovea la percezione è divariante, questo signif ica che la visione dei colori non viene impiegata per distinguere i particolari fini degli oggetti ma solo le caratteristiche macroscopiche.

5 RETINA e CGL : Cellule gangliari di retina e neuroni di CGL divise in 3 diverse classi in base a combinazione di aff erenze dei tre diversi tipi di coni. In ordine di f requenza sono: - cellule a opponenza cromatica semplice - cellule concentriche a largo spettro - cellule coestensive a opponenza semplice

6 CELLULE AD OPPONENZA CROMATICA SEMPLICE Antagonismo tra centro-periferia dove arriv ano af ferenze dif ferenziali dai coni R e V. info su colori ma anche sui contrasti acromatici di luminosità. I coni V e R assorbono in misura uguale la luce bianca o gialla quindi in questo caso rispondono come le cellule a largo spettro. Nella retina sono solo cellule gangliari di tipo P

7 CELLULE CONCENTRICHE A LARGO SPETTRO Campi recettivi concentrici con centro e periferia antagonisti. Non contribuiscono alla percezione dei colori: campi recettivi ricevono afferenze dai coni V e R (ma non B). I coni B non proiettano a queste cellule perché contribuiscono alla visione dei colori e non delle f orme dal momento che l aberrazione cromatica distorce le immagini nella parte blu dello spettro. Rispondono alla luminosità. Inibizione o eccitazione a seconda del tipo di cellula. Luce dif fusa è stimolo debole. Nella retina possono essere sia cellule gangliari di tipo M che di tipo P

8 CELLULE COESTENSIVE A OPPONENZA SEMPLICE Ricevono aff erenze da coni B: hanno campi recettivi unif ormi in cui i coni B sono antagonisti a quelli V e R insieme.

9 RETINA: cellule gangliari parvi o magno GANGLIARI A LARGO SPETTRO sia M che P OPPONENZA SEMPLICE esclusivamente P - strati parvicellulari del CGL proiettano alla corteccia (strato IVCβ): sia info su colori ai blob (strati II e III). Queste cellule non sono selettive per l orientamento sia info sui contrasti acromatici di luminosità alle zone interblob. Queste cellule sono selettive per l orientamento

10 - strati magnocellulari sono portatori di sole info acromatiche inviano allo strato IVCα e poi allo strato IVB Sistema parvicell ulare blob : colori Sistema parvicell ulare interblob: forme Sistema magnocellulare: movimento e profondità di campo

11 ORGANIZZAZIONE DELLA CORTECCIA VISIVA PRIMARIA

12 CORTECCIA: Tali cellule anche nelle cortecce di ordine superiore, dove possono avere selettività per l orientamento o a macchie di colore di dimensioni specifiche. afferenze da cellule a opponenza semplice si accoppiano e danno vita a cellule a opponenza doppia, numerose nei blob. Anche qui antagonismo centro-periferia, ma ogni cono è attivo in ogni punto del campo recettivo sebbene eserciti azioni opposte al centro rispetto alla periferia. Rispondono bene quindi a R su sfondo V e non rispondono bene a luce bianca (assorbita da entrambi i tipi di cono e quindi cancellata). Esistono altri tipi che rispondono a V su R e quelle che antagonizzano giallo-e-blu.

13 CELLULE A OPPONENZA DOPPIA spiegano: - contrasto dei colori: in singole parti del campo recettivo esiste antagonismo tra singole coppie di coni con selettività spettrale diversa. - contrasto cromatico simultaneo: rispondendo a rosso centrale e verde periferico (o viceversa) si spiega l eff etto dei bordi colorati di un oggetto grigio. - costanza dei colori (invarianza delle lunghezze d onda riflesse da un oggetto anche al variare della lunghezza d onda della luce che le illumina): è frutto delle capacità adattative del sistema visivo e delle cellule a opponenza doppia, infatti un aumento di radiazione luminosa di lunghezza d onda elevata avrà minimo effetto su cellula a opponenza cromatica (poiché sarà lo stesso sia per il centro che per la periferia). limone resta giallo

14 PERCEZIONE SOGGETTIVA COLORI COMPOSTA DI TRE TIPI DI SENSI BILI TÀ IND IPENDENTI: tinta colore: impressione che dipende da diverso grado in cui oggetti e loro sfondo attivano i coni. Cervello media info dai tre tipi di coni. Conosciamo il nome di pochi colori ma distinguiamo f ino a 200 tinte grado di saturazione o ricchezza di tinta o grado di diluizione col grigio. Quanto i tre coni vengono stimolati nella stessa misura da oggetto e sfondo. Esistono da 6-20 livelli di saturazione per ogni tinta a seconda che si tratti di onde intermedie o brevi-lunghe luminosità eff etto globale esercitato da un oggetto su tutti e tre i tipi di coni. Esistono 500 livelli apprezzabili di luminosità, quindi la visione dei colori ha a disposizione fino a due milioni di gradazioni diverse di colore per distinguere le sagome degli oggetti

15 CECI TA ai colori Ereditaria o acquisita. - Casi più comuni (cecità al rosso o verde) mutazioni recessive su X (1% uomini ciechi al rosso e 2% al verde). anomalia del pigmento dei rispettivi coni - Raramente alterazioni genetiche per il blu non X ma autosomiche (settimo cromosoma pigmento blu, terzo per la rodopsina) Geni dei tre coni e della rodopsina sono simili il che lascia pensare che hanno origini comuni: il più antico è quello del blu.