👀 Visión
Esta sección explora cómo los seres humanos perciben, procesan e interpretan la información visible, un proceso complejo y crucial para la comprensión y la interacción con nuestro entorno.
Introducción
El espectro de luz visible
Como humanos, lo que vemos es solo una pequeña porción de un vasto espectro de energías. Lo que vemos es, en esencia, luz, pero es importante entender que la luz que percibimos con nuestros ojos es solo una fracción del amplio espectro de energía electromagnética. Este espectro incluye una gama mucho más amplia de ondas que están más allá de la capacidad de detección del ojo humano.
La franja completa es lo que llamamos el espectro electromagnético. Es un rango continuo de todas las posibles longitudes de onda de la energía electromagnética. Cada tipo de energía electromagnética, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma, se caracteriza por una longitud de onda específica.
En la imagen del espectro electromagnético puedes ver una onda que sube y baja. La longitud de onda es la distancia entre dos picos consecutivos (o valles) de la onda.
Como puedes ver, la longitud de onda es muy grande al principio, y se va acortando hacia el final. Las ondas de radio tienen longitudes de onda muy largas (hasta metros), mientras que los rayos gamma tienen longitudes de onda muy cortas (aproximadamente metros).
El espectro de luz visible es la pequeña parte del espectro electromagnético que los humanos podemos percibir con la vista. Dentro de este rango, cada color que percibimos corresponde a una longitud de onda específica: el violeta tiene la longitud de onda más corta y el rojo la más larga, dentro del espectro visible.
La visión humana está adaptada exclusivamente para detectar este espectro de luz visible. Esto significa que las radiaciones electromagnéticas con longitudes de onda más cortas que el violeta (como los rayos ultravioleta) o más largas que el rojo (como los infrarrojos) son invisibles para nosotros.
Fisiología del sistema visual
La vista es uno de los sentidos más evolucionados en el ser humano.
A nivel fisiológico, los procesos visuales necesitan de un procesamiento que se lleva a cabo en diferentes regiones del cerebro. Sin embargo, sabemos que la región del cerebro más involucrada en el procesamiento es la corteza visual.
La corteza visual es la región cortical primaria del cerebro que recibe, integra y procesa la información visual procedente de la retina. Se encuentra en el lóbulo occipital de la corteza cerebral primaria, que está en la parte de atrás de la cabeza.
La ruta a través de la cual la información es procesada por el cerebro se puede describir con los siguientes pasos:
Adyacentes a la corteza visual primaria se encuentran las áreas visuales secundarias (V2) y (V3). Se cree que estas áreas reciben fibras de otras áreas, incluido el tálamo. Es probable que estas áreas secundarias estén implicadas en el reconocimiento y la apreciación de lo que se está viendo, incluida la relación de las imágenes actuales con experiencias visuales pasadas.
El ojo
La principal labor del ojo es formar imágenes nítidas. Para ello, el ojo debe enfocar la imagen. La labor de enfocar la realizan en conjunción la córnea y el cristalino.
El cristalino tiene la capacidad de modificar su grosor en función de la distancia a la que se encuentran los objetos. A este proceso se le denomina proceso de acomodación. Si los objetos están lejos, el cristalino debe ser fino y plano; mientras que si están cerca, el cristalino debe ser grueso y abombado.
Por otro lado, el ojo tiene retina. la retina contiene conos y bastones, que son receptores de la visión, también llamados fotorreceptores. Los fotorreceptores son células nerviosas, como las neuronas, que están especializadas en la tarea de transducción de estímulos visuales. Sin embargo, los conos y los bastones son distintas y tienen funciones especializadas. Cabe señalar que los bastones son mucho más numerosos que los conos; en la retina hay 120 millones de bastones y sólo 6 millones de conos.
En la retina, la distribución de conos y bastones no es homogénea. En la zona central de la retina, en la sección llamada fóvea, sólo hay conos. En cambio, en las zonas periféricas de la retina hay conos y bastones, aunque la cantidad de bastones es mucho mayor.
Hay una zona de la retina, llamada punto ciego, en la que no hay ni conos ni bastones.
Dentro de los conos y los bastones, se encuentran los pigmentos visuales. Son moléculas que absorven la energía lumínica. Es decir, transforman la luz que llega a la retina en electricidad, posibilitando el proceso de transducción.
| Propiedad | Conos | Bastones |
|---|---|---|
| Distribución en retina. | Fóvea y retina periférica. | Retina periférica |
| Forma del segmento. | De cono. | De bastón. |
| Número. | 6.000.000 /retina | 120.000.000 /retina |
| Pigmentos que contienen. | Conopsinas (Yodopsina, cianopsina, eritropsina). | Rodopsina. |
| Sensibilidad a la luz. | Baja. | Alta. |
| Agudeza visual. | Alta. | Baja. |
| Función. | Responsables de la visión del color y detalles pequeños. | Responsables de la visión de las formas y perfiles. |
| Actuación. | Funcionan mejor cuanto más intensa es la luz (visión fotópica). | Son mas sensibles a la luz y son los que permiten ver en penumbra (visión escotópica). |
El proceso de transducción
La transducción (el proceso de convertir los estímulos a impulsos nerviosos) sucede en la retina, que es el receptor visual o fotorreceptor del ser humano.
El proceso de transducción sigue las siguientes fases:
- El ojo recibe energía lumínica.
- Este estímulo visual provoca que un pigmento cis-retinal sobresalga. El pigmento cis-retinal más común es la rodopsina, que está compuesto de retinal y opsina.
- Al ser expuesto a energía lumínica, la opsina absorve un fotón y provoca la ruptura del pigmento cis-retinal. Este proceso se llama isomerización.
- Como resultado de la isometización, estímulo se transforma en energía eléctrica.
- La energía se transmite al cerebro como impulso eléctrico.
Experimento psicofísico de Hetch y la cascada enzimática
Partiendo del conocimiento sobre cómo se produce la transducción, Hetch ideó un experimento para contabilizar cuántas moléculas de pigmento visual debe isomerizar el ojo para generar una experiencia de visión.
El resultado del experimento demostró que basta un sólo fotón para activar un receptor, lo cual sorprendió a los investigadores fisiológicos de su época.
Posteriormente, otros experimentos revelaron que el fenómeno subyacente que explica este fenómeno es la cascada enzimática que se produce como consecuencia de un estímulo visual. Según parece, isomerizar una molécula puede provocar un efecto dominó químico suficientemente significativo como para activar el bastón.
Adaptación a la oscuridad
El ojo y los fotoreceptores tienen cierta capacidad de adaptación a las condiciones lumínicas, de manera que la sensibilidad del ojo se adapta a situaciones de oscuridad. Cierto experimentos han demostrado que las personas con ocupaciones nocturnas tienen mayor sensibilidad perceptiva, que también podríamos denominar visión noctura.
Para producir este fenómeno, el ojo disminuye el umbral de ambos fotorreceptores (conos y bastones) para la detección del estímulo lumínico. Es decir: cuado la curva umbral desciende, significa que la sensibilidad del observador aumenta.
El incremento en la sensibilidad al estímulo sucede en dos fases:
- Los primeros 3 a 4 minutos: aumento rápido de la sensibilidad.
- Tras 4 minutos: la sensibilidad se estabiliza.
- Después de entre 7 y 10 minutos: la sensibilidad vuelve a aumentar progresivamente.
- Después de 30 minutos: la sensibilidad se estabiliza y no vuelve a aumentar.
Los bastones juegan un papel más importante en el proceso de adaptación a la oscuridad. Si bien los conos se adaptan más rápido, a partir de cierto punto dejan de contribuir al aumento de sensibilidad. Por el contrario, los conos continúan aumentando su sensibilidad.
Pregunta
Uno de los procesos que explica el hecho de que los bastones participen más que los conos en la visión nocturna es (señala la opción correcta)
Sensibilidad espectral de conos y bastones
Los conos y los bastones tienen distintos pigmentos visuales, que presentan distintas propiedades de absorción de espectros de luz. Eso hace que ambos fotoreceptores tangan distintas curvan de sensibilidad espectral.
En el espectro visible, los bastones son más sensibles a la luz de 500 nm, y los conos a la luz de 560 nm.
Los bastones son más sensibles a la luz de longitud de onda corta que los conos.
Organización interna de la retina
Como ya explica el inicio de la sección Fisiología del sistema visual, la retina es la parte del ojo por la cual entra la señal visual. Es también la parte en la que se produce la transducción y a través de la cual viajan los impulsos nerviosos.
Una vez la energía lumínica se transforma en impulsos nervioso (es decir; sucede la transducción), los impulsos nerviosos viajan a través de las diferentes capas de células de la retina, hasta llegar al nervio óptico, que es el punto de salida.
El impulso nervioso transcurre de la capa de los fotorreceptores a las células bipolares. Las células bipolares proyectan el impulso a las células ganglionares, que conforman el nervio óptico. Desde ahí, la información viaja al cerebro. Hay más células intermedias que intervienen en este proceso, como las células amacrinas y las células horizontales, apoyando el proceso de transmisión de impulsos nerviosos entre las capas de la retina.
Convergencia neuronal
Al analizar el proceso que sucede en la retina, los investigadores se preguntaron por el extraño ratio entre fotorreceptores y células ganglionares. La retina posee aproximadamente 126 millones de receptores, pero sólo 1 millón de células ganglionares.
Numerosos autores han investigado este fenómeno, y la literatura ha llegado a la conclusión de que se produce una convergencia neuronal por la que cada célula ganglionar puede recibir impulsos de 126 receptores.
En la sección Circuito neuronal del Tema 2 explicamos que los circuitos neuronales dan lugar al fenómeno de la convergencia neuronal. Cuando varias neuronas envían sinapsis excitatorias, la tasa de activación aumenta de forma proporcional a la cantidad de neuronas enviando sinapsis excitatorias. Sucede lo mismo al revés, cuando la sinapsis es inhibitoria.
La convergencia explica también por qué la visión por bastones tiene mayor sensibilidad que la visión por conos. Esto es cierto no sólo en la oscuridad, sino en todos los entornos. El motivo es que los bastones son más numerosos. En la retina hay 120 millones de bastones y sólo 6 millones de conos. Gracias al fenómeno de convergencia neuronal, este volumen contribuye a la mayor capacidad de los bastones para transmitir impulsos.
También explica por qué los conos son más eficientes en la percepción de detalles. Como hay menos conos, la información transmitida por los conos es menos ruidosa que la que transmiten los bastones.
Agudeza visual
La agudeza visual es la capacidad del sistema visual para discriminar detalles de los objetos, bajo determinadas condiciones. La agudeza visual se puede medir de varias maneras.
En relación a la agudeza visual, hay 3 premisas fundamentales:
- Los patrones visuales se perciben mediante la diferencia entre luz y sombra
- El elemento más primitivo de un patrón visual es su borde o contorno; que es la región en la que la luz y la sombra colisionan.
- La agudeza visual está mediada por la inhibición lateral; es decir, por las sinapsis inhibitorias que realizan las células vecinas.
Inhibición lateral
La inhibición lateral es el fenómeno por el que la activación de las células bipolares que tienen conexiones inhibitorias con otras células bipolares afecta a nuestra percepción. Usualmente, el resultado de la inhibición lateral es la acentuación de la percepción de bordes de iluminación en los objetos.
Las sinapsis neuronales afectan a las sinapsis que suceden en neuronas inmediatamente contiguas. El mecanismo de esta inhibición se puede entender como lo opuesto al contagio. Es decir, si una sinapsis tiene un valor lumínico determinado, inhibirá un porcentaje de ese valor en las sinapsis colindantes.
Por ejemplo:
Como vemos, la célula X tiene muchas célula contíguas. Eso quiere decir que tiene más fuentes de inhibición que las célula A, B, C o D. Por eso, la inhibición que sufre la célula X es más pronunciada que el resto. Pero además, si las célula A, B, C o D tuvieran una alta intensidad, el efecto de la inhibición sobre la célula X sería muy alto, ya que la intensidad de la inhibición es proporcional a la intensida de la señal. Hay cierto consenso entre los expertos de que las células inhiben un 10% de la energía lumínica a las células contiguas.
La inhibición se puede percibir como una oscuridad. Esto se debe a que cuanto mayor es la inhibición lateral, menor es la intensidad de la luz percibida. Es decir, más oscura se verá la señal. Esto puede generar, y genera, ilusiones ópticas. La más notable es la ilusión de la cuadrícula de Hermann.
En las intersecciones entre los cuadrados, muchas personas perciben sombras o manchas que en realidad no están ahí. El motivo de esta ilusión es precisamente la inhibición lateral. Como se puede observar en la siguiente imagen, la célula A está más inhibida. El motivo es que las células colindantes reciben mucha energía lumínica, y por tanto ejercen una innibición significativa.
Sucede lo mismo con las Bandas de Mach, donde muchas personas perciben bordes entre franjas de distinta intensidad lumínica, cuando en realidad la transición es un degradado.
Sucede algo similar con la ilusión de Contraste simultáneo, donde percibimos el color de dos cuadrados con distinta intensidad, debido a la intensidad lumínica del color del cual está rodeado.
La percepción del color
El color es una de las cualidades más obvias y dominantes en nuestra percepción visual.
Conceptos básicos
Funciones de la visión cromática
En el mundo natural, y el creado por el hombre, proporciona muchas señales de color que nos ayudan a identificar y clasificar los objetos, los contextos y las personas con los que interactuamos. La percepción del color facilita la organización perceptiva y la localización de objetos en escenas. Además, ayuda a reconocer e identificar cosas de forma rápida.
Colores
Los investigadores del color consideran (Backhaus, 1998) que los colores básicos son:
- rojo,
- amarillo
- verde
- azul
Coincidentalmente, estos son también los colores b ásicos del espectro de luz visible. La ciencia estima que las persona pueden distinguir cerca de 200 colores, que son combinaciones de los colores básicos.
Los colores se distinguen por la saturación, que es la cantidad de de blanco que tienen.
Color y longitud de onda: reflectancia y transmisión
Los colores que percibimos son fruto de las longitudes de onda de la luz que los objetos reflejan y que logran alcanzar nuestra retina. Es decir, las longitudes de onda no tienen color. Es la reflectancia y la transmisión de la reflectancia a la retina lo que genera la percepción del color.
- Reflectancia: es la capacidad del objeto para reflejar la longitud de onda.
- Transmisión: es el proceso que transcurre desde la reflectancia hasta la respuesta del fotoreceptor, pasando por la retina.
La reflectancia se puede medir a través de su curva de reflectancia, que es un gráfico con las porcentajes de luz reflejada, dadas la longitud de onda de cada color. El color de algo no se determina por la cantidad de reflectancia, sino por la curtosis.
El gráfico muestra las curvas de reflectancia espectral de la mantequilla, el tomate y la lechuga, que detallan cómo estos objetos reflejan la luz en diferentes longitudes de onda dentro del espectro visible:
- Mantequilla: Esta curva es más alta en las longitudes de onda más largas (alrededor de 580 nm a 700 nm), que se asocian con las partes amarilla a roja del espectro. Esto indica que la mantequilla refleja más luz en estas longitudes de onda, lo que contribuye a su aspecto amarillento.
- Tomate: La curva del tomate alcanza su punto máximo en las longitudes de onda medias (alrededor de 600 nm), que se encuentran en la parte roja del espectro. Esto concuerda con el color rojo de los tomates, ya que reflejan la luz roja con más intensidad que otros colores.
- Lechuga: La lechuga refleja más en las longitudes de onda más cortas (alrededor de 500 nm a 570 nm), que corresponden a la luz verde. Este patrón de reflectancia es la razón por la que la lechuga parece verde, ya que refleja las longitudes de onda verdes más que otras.
Con esto en mente, hay dos tipos de colores:
- Colores cromáticos: aquellos cuya curva de reflectancia es leptocúrtica. A esta propiedad también se le llama reflexión selectiva, porque la reflectancia no sucede en toda la longitud de onda.
- Colores acromáticos: aquellos cuya curva de reflectancia es platicúrtica.
La curtosis es el grado de apuntamiento de la distribución. Es decir, cómo de concrentrados están los datos al rededor del promedio. Otra forma de verlo es la distribución de los datos en el eje y.
Teorías que explican la percepción del color
La mejor forma de explicar cómo percibimos el color es combinar de dos teorías: la Teoría tricromática y la Teoría del proceso oponente. Estas teorías explican los mecanismos fisiológos que subyacen a la percepción del color.
Como veremos a continuación, la Teoría tricromática postula que los conos tienen pigmentos que son sensibles a tres segmentos del espectro de luz, mientras que la Teoría del proceso oponente añade que hay tres tipos de las células ganglionales, que se inhiben o excitan en función del la longitud de onda.
En combinación, los conos y las células ganglionales producen una percepción del color que abarca todo el espectro, y que además genera una alta diferenciación entre distintos colores.
Teoría tricromática
Thomas Young y Hermann von Helmholtz realizaron un experimento, sometiendo a sus participantes a un procedimiento psicofísico llamado igualación de colores.
El experimento consistía en pedir a los participantes que, combinando tres fuentes de luz con distintos colores, generasen un color similar al color de muestra que los investigadores habían determinado.
Los hallazgos más notables del experimento fueron:
- Es posible igualar cualquier longitud de onda a través de ajustar las proporciones de las tres longitudes de onda
- Las personas con visión cromática normal necesitan siempre tres longitudes de onda para lograr el objetivo de igualar el color.
- Las personas con patologías que les impedían percibir colores eran capaces de acercarse el color con sólo dos longitudes de onda, pero eran incapaces de lograrlo usando las tres.
A partir del segundo hallazgo del experimento, Young y Helmholtz crearon la Teoría tricromática, también llamada Teoría de la visión cromática de Young-Helmholtz.
La idea central es que la visión cromática depende de tres tipos de mecanismos receptores en la retina, cada uno de los cuales tiene una sensibilidad espectral distinta.
Siendo así, cuando una longitud de onda alcanza la retina, interactúa con los tres tipos de mecanismos receptores, pero lo hace con distintas intensidades en cada uno de ellos. Por lo tanto, la visión de un color u otro es fruto del patrón de intensidades distribuidas a lo largo de los tres mecanismos.
Pigmentos en los conos
A nivel fisiológico, esto es posible gracias a que los conos tienen distintos tipos de pigmentos visuales que se especializan precisamente en tres secciones específicas del espectro de luz visible.
Los tres receptores son:
- Receptor S (small): compuesto por pigmentos que alcanzan la absorción máxima de luz en la longitud de onda 419 nm.
- Receptor M (medium): compuesto por pigmentos que alcanzan la absorción máxima de luz en la longitud de onda 531 nm.
- Receptor L (large):: compuesto por pigmentos que alcanzan la absorción máxima de luz en la longitud de onda 558 nm.
En definitiva, el color percibido es fruto del patrón de distribución de las intensidades de los tres mecanismos, tal y como lo transducen los conos. Si dos objetos generan el mismo patrón, los percibiremos iguales, independientemente de otras propiedades físicas.
Esta teoría tiene evidencia en numerosos casos clínicos y logra explicar la mayoría de deficiencias cromáticas. La evicencia muestra que las personas que sólo tienen dos mecanismos también perciben colores, aunque lo hacen con menor intensidad. Estas personas sufren dicromatismo, también llamado daltonismo. Y las personas que sólo tienen un mecanismo no perciben color alguno. Este es el caso de las personas con monocromatismo.
Teoría del proceso oponente
Ewald Hering propuso la Teoría del proceso oponente como una alternativa a la Teoría tricromática. En esencia, consiste en que los colores están emparejados, y que la visión del color está ocasionada por respuestas antagónicas generadas por dos mecanismos.
Hering utilizó resultados de observaciones en las que presentaba diversos estímulos a participantes y estos describían lo que percibían. En esencia, mostraba cuadrados de distintos colores y después mostraba un cuadrado blanco, y solicitaba al participante que dijera que color veía.
En el apartado Estrategias para la investigación psicofísica clásica del Tema 2 vimos que Fechner instauró una serie de estrategias metodológicas para estandarizar la investigación psicofísica. Una de ellas era la estrategia de descripción: que consiste en pedir al participante que describa qué está percibiendo o que señale cuándo ocurre una percepción particular.
Las conclusiones principales del experimento fueron:
- Observar durante cierto tiempo una superficie de color verde generaba una post-imagen de color rojo, mientras que una superficie amarilla generaba una post-imagen azul.
- La mayoría de las personas considera que es facil imaginar o visualizar un color que sea verde-azulado, o rojo-amarillento, pero dificil imaginar un color verde-rojizo o amarillo-azulado.
- En ciertas patologías con déficit cromático, generalmene las personas que no ven el color rojo tampoco ven el verde, y quienes no ven el azul tampoco ven el amarillo.
En consecuencia, Hering concluyó que los colores están emparejados. Y más allá, dedujo que la visión del color está ocasionada por respuestas antagónicas generadas por dos mecanismos, uno sensible al amarillo y el azul, y otro sensible al rojo o el verde.
Células ganglionares
A nivel fisiológico, la teoría postula que en la retina, una vez los conos transducen la energía lumínica en impulsos eléctricos, los impulsos son transportados por las células ganglionares hacia el cerebro. Es decir, son las células ganglionales las que transmiten la información al cerebro.
Según Hering, hay tres tipos de células ganglionales:
- Célula que percibe el amarillo cuando se excita
+y el azul cuando se inhibe-. - Célula que percibe el rojo cuando se excita
+y el verde cuando se inhibe-. - Célula que percibe el blanco cuando se excita
+y el negro cuando se inhibe-.
El proceso oponente es necesario porque permite una percepción más diferenciada de los colores. Es decir, nos permite distinguir con mayor diferenciación un color de otro.
Esto sucede porque el sistema propuesto en la teoría tricromática generaría valores que son muy similares entre sí, mientras que el proceso oponente explica por qué vemos tan acentuadas las diferencias entre los colores emparejados.
La teoría cromática explica que los conos tienen distintos tipos de pigmentos visuales que se especializan precisamente en tres secciones específicas del espectro de luz visible. Siendo así, cuando una longitud de onda alcanza la retina, interactúa en distintas intensidades con cada uno de los tres tipos de mecanismos receptores.
El problema es que las intensidades pueden ser muy similares.
Dos longitudes de onda concreta pueden estimular los conos especializados en la longitud de onda media, y los especializados en la longitud de onda larga. Es decir, interactúan con el Receptor M (medium) el y el Receptor L (large).
Ambas longitudes de onda interactúan con ambos receptores, pero lo han en distinta intensidad. Sin embargo, la distribución de la intensidad es muy similar en ambos, tal y como muestra el siguiente gráfico:
Por el contrario, las células ganglionares se expresan en forma de excitación o inhibición, de manera que el rojo y el verde son opuestos, el amarillo y el azul son opuestos y el blanco y el negro son opuestos. Gracias a esto, la respuesta de las células ganglionares presenta la siguiente distribución:
Propiedad de las luces de color por la que dos estímulos físicamente distintos (con distinta composición de longitudes de onda) son perceptualmente idénticos.
Deficiencias cromáticas
Monocromatismo
El monocromatismo es una rara forma de ceguera al color que suele ser hereditaria. Estas personas no tienen conos funcionales, por lo que su visión tiene las características de la visión con bastones, tanto con luz tenue como con luz Intensa.
- Su visión se basa en sombras brillantes (blanco, gris y negro).
- Tienen poca agudeza visual y son tan sensibles a las luces intensas que deben protegerse con gafas oscuras durante el día.
Dicromatismo
El dicromatismo, tambi én llamado daltonismo. Se trata de una deficiencia que sólo permite experimentar algunos colores. La base reside en que la persona tiene ausencia de uno de los tres tipos pigmentos visuales necesarios para la percepción del color
Hay tres formas principales de dicromatismo: la protanopia, la deuteranopia y la tritanopia.
- La tritanopia es muy rara, y sucede cuando falta pigmento visual S.
- La deuteranopia es menos rara, y sucede cuando falta pigmento visual M.
- La protanopia es menos rara, y sucede cuando falta pigmento visual M.
Los dos tipos más comunes, la protanopia y la deuteranopia, se heredan por medio de un gen que se localiza en el cromosoma X. Afectan al 1% de los hombres y al 0.01% de las mujeres. El tipo tritanope sólo afecta al 0.002% de los hombres y al 0.001% de las mujeres y, por tanto, el más desconocido.
El color en la corteza cerebral
Una vez traspasa la retina, los impulsos nerviosos llegan a la corteza cerebral.
En la corteza cerebral, la información toma dos vías o corrientes, en función de la dirección en la que viaja la información.
- La corriente dorsal, también llamada vía del dónde, está generalmente involucrada en el procesamiento de la ubicación espacial y con la repetición del habla.
- La corriente ventral, también llamada vía del qué, está generalmente involucrada en el reconocimiento de objetos y sus cualidades, como el color
Los experimentos iniciales encontraron neuronas corticales que responden únicamente a longitudes de onda específicas. Además, se ha desmotrado que existen neuronas con acciones oponentes.
Estos hallazgos apoyan la teoría de que la percepción cromática sucede a través de una codificación distribuida. Es decir, que multiples áreas del cerebro intervienen en el procesamiento que da lugar a la percepción del color.
Aún así, el conocimiento anatómico es limitado y no sabemos dónde suceden muchas de las cosas que ocurren durante el procesamiento.
Constancia del color ante variaciones en el entorno
Puesto que el color es fruto de la longitud de onda que reflejan los objetos y que llegan a nuestra retina, cabría pensar que los cambios en la iluminación o en la luminosidad darían lugar a variaciones del color. Es decir, que un plátano en la cocina de casa tendría un color distinto dependiendo del tipo de bombilla o dependiendo de la intensidad de la bombilla.
Sin embargo, no es así. El sistema visual tiene dos propiedades que permiten que percibamos colores de forma similar en distintas condiciones de luz.
- La propiedad denominada constancia del color consiste en la capacidad para percibir colores de forma estable a pesar de distorsiones en la longitud de onda. Es decir, es la constancia al percibir colores cromáticos a pesar de distorsiones cromáticas.
- La propiedad denominada constancia de luminosidad consiste en la capacidad para percibir el blanco y el negro de forma estable a pesar de distorsiones en la intensidad de la iluminación. Es decir, es la constancia al percibir colores acromáticos a pesar de distorsiones no-cromáticas.
La constancia de luminosidad
Lo que posibilita la constancia de luminosidad es que la cantidad de luz que llega al ojo depende tanto de la cantidad total de luz, como de la reflectancia del objeto. La reflectancia del objeto es la proporción de luz que llega a los receptores.
Por eso, aunque la cantidad total de luz se vea reducida, la reflectancia del objeto es la misma. Gracias a ello, podemos percibir la luminosidad de un objeto de forma estable.
La reflectancia de un objeto depende de su color. Es decir: cuanto más blanco es un objeto, mayor es su reflectancia.
Sin embargo, en ocasiones un objeto tiene distintas condiciones de luminosidad; por ejemplo cuando la fuente de luz está ubicada en un hemisferio o cuando el objeto tiene una superficie irregular. A pesar de ello, somos capaces de percibir un objeto como una unidad.
Hacemos esto a través de atender a otras características de lo objetos. Es decir: los objetos presentan características que aportan información al sistema visual y permiten discriminar si un cambio en la longitud de onda es fruto de las propiedades del objeto, o una distorsión causada por la diferencia de iluminación.
Percepción de bordes
Los bordes son una característica de los objetos que aportan información sobre el objeto, y nos permiten compensar el efecto de una iluminación irregular sobre la percepción.
Para ello, el sistema visual identifica y distingue dos tipos de bordes:
- Bordes de reflectancia: cuando cambia la reflectancia de dos superficies
- Bordes de iluminación: cuando un objeto ocluye la fuente de luz; es decir: genera sombra.
Un cambio en la reflectancia significaría que la presencia del borde es fruto de las propiedades de objeto. Sin embargo, un borde de iluminación significa que es fruto de una distorsión en la iluminación.
Percepción de la orientación de la superficie
La orientación de la superficie de un objeto es una característica que aporta información sobre el objeto, y nos permiten compensar el efecto de una iluminación irregular en la percepción de ese objeto.
A través de prestar atención a la orientación de la superficie de un objeto, podemos atribuir si un cambio en la longitud de onda se debe a la reflectancia del objeto, o si es fruto de una distorsión en la iluminación.
En relación a la orientación, el sistema perceptivo visual sigue una regla por la cual si dos puntos reflejan la misma cantidad de luz, y uno de ellos está en la sombra; sabemos que el que está en la sombra tiene un color más claro.