Fundamentos físicos

Se llama visión a la capacidad de interpretar nuestro entorno gracias a los rayos de luz que alcanzan el ojo. También se entiende por visión toda acción de ver. La visión o sentido de la vista, por ser el más especializado y complejo es, se- guramente, el más importante de los sentidos y el principal órgano sensorial del hombre y de muchos animales. Tres cuartas partes del total de nuestras percep- ciones provienen de la vista.

El sentido de la vista está ligado a un órgano receptor preciso, el ojo. Los rayos de luz entran por las pupilas hasta una membrana que se encuentra al fondo del globo ocular, la retina. Allí se reciben las impresiones luminosas y se transmiten al cerebro por los nervios ópticos. Describiremos brevemente su funcionamiento. Los ojos se sitúan en las cavidades orbitarias del cráneo. Están protegidos por los párpados, se mantienen húmedos gracias a las secreciones lacrimales, se mueven por medio de los músculos y nervios motores y se conectan al cerebro mediante el bulbo y el nervio óptico.

Los ojos son sensibles a ondas de radiación electromagnética de longitudes es- pecífi cas. Estas ondas se registran como la sensación de la luz. La luz penetra en el ojo, pasa a través de la córnea, la pupila y el cristalino hasta llegar por último a la retina, donde la energía electromagnética de la luz se convierte en impulsos Gracias a una lente óptica simple convexa (el cristalino) la imagen se proyecta invertida sobre la retina.

En la retina se ubican las células nerviosas que permiten este proceso y que se denominan neuronas. Son células muy especializadas y son de dos tipos diferen- tes: conos y bastones. Los bastones contienen un pigmento muy sensible a la luz y son capaces de discernir lo claro y lo oscuro, la forma y el movimiento. Los conos son menos sensibles y necesitan más luz para ser activados. Hay tres tipos de conos. Cada uno contiene un pigmento que responde a diferentes longitudes de onda de la luz (verde, rojo y azul) La combinación de estas longitudes de onda permite distinguir cada uno de los colores. Su posición dentro de la retina no es homogénea, concentrándose los conos en el centro y los bastones en la periferia de la retina.

Por último los impulsos se transmiten al lóbulo occipital del cerebro a través del nervio óptico, donde tiene lugar un complicado proceso de la percepción visual gracias al cual somos capaces de interpretar las formas y colores, y de medir y conocer las distancias y el movimiento.

Cada ojo ve una imagen ligeramente diferente, superponiéndose parcialmente ambos campos visuales. La visión biocular permite la percepción en doble pro- fundidad y la capacidad para medir la distancia de un objeto a otro.

Esquema básico de anatomia de Bastones y Conos

Sección anatómica de la retina y sus componentes.

Análisis anatómico de la retina del ojo humano

La luna de la cosecha permite seguir trabajando durante la noche.

Templo Ginkaku-ji. Kioto. 1474.

La iluminación espiritual del budismo zen es a veces representada como el refl ejo de la luna sobre el agua: la luna hace visible la superfi cie del agua y viceversa.

Como ya hemos mencionado, la retina es como una cámara digital orgánica con dos tipos de píxeles, los bastones y los conos. Los conos nos permiten ver los colores y los detalles fi nos, por ejemplo las palabras de un libro, pero sólo funcio- nan con una luz intensa. Cuando el Sol se oculta los bastones toman el mando de la percepción. Los bastones son extraordinariamente sensibles, casi 1.000 veces más sensibles que los conos, y son los responsables de nuestra visión nocturna. De acuerdo con algunos informes, los bastones pueden detectar incluso un sólo fotón. Pero los bastones son ciegos a los colores.

Si los bastones son tan sensibles, ¿Por qué no podemos utilizarlos para leer con baja intensidad de luz? ¿Por qué no podemos leer a la luz de la Luna? Los basto- nes están casi ausentes por completo de una zona central de la retina denomi- nada fóvea, que es la que el cerebro utiliza para leer. La fóvea está densamente poblada por conos, razón por la que podemos leer durante el día. Por la noche, sin embargo, la fóvea se convierte en una mancha ciega. El resto de la visión periférica no es lo sufi cientemente aguda para defi nir las letras individuales y las palabras. Hasta hace no tanto tiempo, cuando no existía la luz eléctrica, los agricultores se valían de la luz de la Luna para continuar tareas que durante el tiempo solar no podían completarse, como recoger la cosecha de otoño. Todo maduraba al mismo tiempo y había demasiado trabajo como para detenerse con la puesta de Sol. Una brillante Luna llena (la “luna de la cosecha”) les permitía seguir trabajando durante la noche. La luz de la Luna roba el color de aquello que ilumina. Si miramos una rosa roja a la luz de la Luna llena, la fl or tiene un brillo encendido e incluso proyecta sombra, pero el color rojo no se ve. Ha sido sustituido por matices de color gris. En realidad todo el paisaje es así. Es como ver el mundo a través de un televisor en blanco y negro.

Los “Jardines de Luna” convierten esta cualidad de la luz de la Luna en una ventaja. Las fl ores blancas o plateadas que fl orecen de noche son fragantes y vívidas bajo la luz de la Luna llena. Los más conocidos incluyen variedades de fl ores como: “cuatro en punto”, enredaderas “fl or de Luna”, “trompeta de ángeles” y raramente rosas rojas.

Los árabes construían estanques de mercurio para ver la luna refl ejada en ellos. El jardín del templo budista Ginkaku-ji de Kioto, construido en 1474, se diseñó para verse también a la luz de la luna1_{. En él por primera vez en la historia del}

paisajismo japonés se utiliza únicamente la arena para representar elementos como el agua o la montaña. La explanada de arena que se ubica al costado del estanque se llama Ginshaden (una meseta de 60 cm de altura y cuyo nombre signifi ca Mar de Arena Plateada) y su forma se dice está moldeada basándose en la forma del Lago del Oeste, en China. De hecho, cuando la luna sale al este por la montaña Tsukimachi, el mar de arena parece generar ondas a la luz lunar. Al lado se encuentra un enorme cono de arena de 1,80m de altura, que simboliza el

1 La iluminación espiritual en el Budismo zen es a veces representada como el refl ejo de la luna sobre el agua: la luna hace la superfi cie del agua visible y viceversa.

Diagramas de análisis de la retina. Santiago Ramón y Cajal.

monte Fuji, llamado Kougetsu dai (Plataforma enfrentando la luna), diseñado para acentuar el refl ejo de la luna en el mar de arena. Se dice que desde el se- gundo piso del Ginkakuji el cono asemeja una luna llena refl ejada sobre un mar plateado.

Si miramos el paisaje gris durante un tiempo sufi ciente, éste se vuelve azul. A veces, las fi nas cenizas de un volcán o de los incendios en los bosques pueden hacer que la Luna también parezca azul. El mejor lugar para apreciar este efecto llamado “desplazamiento azul” o “desplazamiento Purkinje”2 _{es el campo,}

lejos de la luz artifi cial. A medida que nuestros ojos logran la máxima adaptación a la oscuridad, aparecerá el azul. Por la misma razón, los productores de cine a menudo colocan un fi ltro azul para crear un efecto más natural cuando fi lman escenas nocturnas. Los artistas añaden también un fondo azul por debajo del propio cuadro para enfatizar los paisajes nocturnos. Sin embargo, si miramos la Luna llena, ciertamente no es azul. ”Debe destacarse que la percepción del color azul o cualquier otro color en un ambiente únicamente con luz lu- nar es sorprendente, teniendo en cuenta que la intensidad de la luz está por debajo del umbral de detección de los conos. Por lo tanto si los conos no están siendo estimulados, ¿Cómo percibimos el tono azul?”3 _{¿Por qué}

vemos ese color azul con los bastones si no tienen sensibilidad hacia los colores? Los autores del estudio propusieron una explicación bioeléctrica, mediante la cual las señales de los bastones pueden trasladarse a los conos sensibles al azul adyacentes bajo condiciones de iluminación de Luna llena. Esto crearía una ilu- sión de azul. “Desgraciadamente”, señalaron, “aún no disponemos de evi- dencias fi siológicas directas que apoyen o descarten la hipótesis”.

Ya hemos mencionado que la luz de la luna no permite leer. Bajo la luna llena, las páginas de un libro parecen lo sufi cientemente iluminadas a primera vista. Sin embargo cuando tratamos de ver las palabras, no podemos hacerlo. Es más, si fi jamos nuestra vista en una palabra ésta se desvanece. La luz de la Luna no sólo hace que nuestra visión sea borrosa sino que además en general (como en todo lo humano, siempre hay excepciones) se produce una pequeña mancha ciega. Esto puede resultar extraño si pensamos que la luz de la Luna no es más que la luz del Sol refl ejada por la polvorienta superfi cie lunar. La única diferencia está en la intensidad: La luz de la Luna es alrededor de 400.000 veces más débil que la luz solar directa. La respuesta está en el ojo del espectador y la retina humana es la responsable.

2 En honor del científi co del siglo XIX Johanes Purkinje que fue el primero en describirlo.

3 Ver el articulo “Modelaje del Desplazamiento al Azul en Escenas con Luz Lunar usando Interacción de Co-

nos y Bastones” (“Modeling Blueshift in Moonlit Scenes using Rod-Cone Interaction”) por Saad M. Khan y Sumanta