Poder de resolución
El ojo tiene un
límite para identificar como separados dos puntos próximos. Recuerda que
la materia está formada por átomos separados, pero lo que nos muestra
el ojo al mirar la materia es un todo continuo.
El poder de resolución se refiere a la capacidad para resolver o distinguir dos objetos que están muy juntos.
Varios factores lo condicionan: el tamaño de las células de la retina, la longitud de onda de la luz y el diámetro de la pupila.
La luz que llega al fondo del ojo atraviesa antes un orificio llamado pupila.
Cuando un haz de luz atraviesa una ranura pequeña se difracta (se abre) y colocando frente a ella una pantalla se observan figuras de interferencia en las que alguna zona queda oscura (luz + luz = oscuridad).
Estudiando la figura de difracción de Fraunhofer producida por una abertura circular sobre una pantalla situada lejos, se obtuvo una relación entre el ángulo subtendido desde el centro de la abertura y el primer mínimo de difracción con la longitud de onda de la luz y con el diámetro de la abertura, Da.
El poder de resolución se refiere a la capacidad para resolver o distinguir dos objetos que están muy juntos.
Varios factores lo condicionan: el tamaño de las células de la retina, la longitud de onda de la luz y el diámetro de la pupila.
La luz que llega al fondo del ojo atraviesa antes un orificio llamado pupila.
Cuando un haz de luz atraviesa una ranura pequeña se difracta (se abre) y colocando frente a ella una pantalla se observan figuras de interferencia en las que alguna zona queda oscura (luz + luz = oscuridad).
Estudiando la figura de difracción de Fraunhofer producida por una abertura circular sobre una pantalla situada lejos, se obtuvo una relación entre el ángulo subtendido desde el centro de la abertura y el primer mínimo de difracción con la longitud de onda de la luz y con el diámetro de la abertura, Da.
Cuando dos focos
puntuales mandan su luz a través de una abertura originan dos diagramas
de difracción. Si los puntos están separados, los diagramas se ven
separados como una imagen de dos puntos diferenciados, pero si se
alcanza la separación angular crítica se ven superpuestos como un único
punto deformado.
El ángulo
crítico, (q =1,22 l/D, es el formado por los rayos que van del agujero
al primer mínimo del diagrama de difracción y al centro del máximo
En ese ángulo está el límite justo para la resolución (criterio de Rayleigh) y pasado este punto la imagen de los dos puntos se superpone.
En ese ángulo está el límite justo para la resolución (criterio de Rayleigh) y pasado este punto la imagen de los dos puntos se superpone.
Cuanto más
pequeño sea el ángulo crítico mayor será el poder separador del sistema
óptico: más próximos pueden estar los puntos foco y verlos separados.
Según puedes observar en la fórmula, esto se puede conseguir
disminuyendo la longitud de onda o aumentando el diámetro de la
abertura:
La abertura de la pupila es de unos 5 mm de diámetro (Da).
El ángulo crítico para un ojo normal lo dan el diámetro de la pupila y la longitud media de la luz visible (600 nm) y vale:
q crítico = 1,22 ( 6·10 -7 / 5·10 -3) = 1,46·10 -4 rad = 5 ' de arco.
Este ángulo mínimo es el ángulo de agudeza visual de esa persona.
Otro factor limitante del poder de resolución del ojo es la separación de los receptores (conos) en la retina debido al tamaño de estas células.
El ojo distingue dos puntos como distintos (separados) cuando la imagen de los mismos se forma en células sensibles distintas. La separación de los conos en la fóvea central es de 1 micrometro y en otras zonas de 3 a 5 micrometros que para un globo ocular de 2,5 cm de diámetro da un ángulo de agudeza visual de 2 a 5 mimutos de arco.
El Poder Separador del ojo es el valor inverso del ángulo de agudeza visual.
Resumen:
El tamaño de las células condiciona el ángulo de agudeza visual.
Pero la la longitud de onda y el diámetro de la pupila lo determinan también.
Los dos factores conducen al mismo valor. La evolución del sistema de la vista en los humanos, quizás ajustó uno al otro.
Los instrumentos ópticos aumentan el ángulo de agudeza visual y lo que a simple vista parece un punto puede revelarse como dos puntos separados.
Observa que cuando miramos vemos todos los objetos de una escena situados delante, en distintos planos, más o menos nítidos incluso aunque miramos de reojo. Cuando nos fijamos en algo es cuando realizamos un enfoque preciso sobre ese plano. Un paisaje real no es el paisaje plano como el que muestra una fotografía, pero nosotros fundimos todos esos planos en un único plano bien enfocado.
El ángulo crítico para un ojo normal lo dan el diámetro de la pupila y la longitud media de la luz visible (600 nm) y vale:
q crítico = 1,22 ( 6·10 -7 / 5·10 -3) = 1,46·10 -4 rad = 5 ' de arco.
Este ángulo mínimo es el ángulo de agudeza visual de esa persona.
Otro factor limitante del poder de resolución del ojo es la separación de los receptores (conos) en la retina debido al tamaño de estas células.
El ojo distingue dos puntos como distintos (separados) cuando la imagen de los mismos se forma en células sensibles distintas. La separación de los conos en la fóvea central es de 1 micrometro y en otras zonas de 3 a 5 micrometros que para un globo ocular de 2,5 cm de diámetro da un ángulo de agudeza visual de 2 a 5 mimutos de arco.
El Poder Separador del ojo es el valor inverso del ángulo de agudeza visual.
Resumen:
El tamaño de las células condiciona el ángulo de agudeza visual.
Pero la la longitud de onda y el diámetro de la pupila lo determinan también.
Los dos factores conducen al mismo valor. La evolución del sistema de la vista en los humanos, quizás ajustó uno al otro.
Los instrumentos ópticos aumentan el ángulo de agudeza visual y lo que a simple vista parece un punto puede revelarse como dos puntos separados.
Observa que cuando miramos vemos todos los objetos de una escena situados delante, en distintos planos, más o menos nítidos incluso aunque miramos de reojo. Cuando nos fijamos en algo es cuando realizamos un enfoque preciso sobre ese plano. Un paisaje real no es el paisaje plano como el que muestra una fotografía, pero nosotros fundimos todos esos planos en un único plano bien enfocado.
Nuestra visión binocular
Por estar los ojos separados en nuestra
cara, cada ojo forma una imagen diferente en la retina. Compruébalo
colocando un objeto estrecho centrado y delante de tu cara y cerrando
alternativamente los ojos. La superposición que el cerebro realiza de
las dos imágenes que los ojos le dan, crea la sensación de relieve.
La siguiente imagen muestra una toma muy exagerada que correspondería a unos ojos mucho más separados de lo normal.
La siguiente imagen muestra una toma muy exagerada que correspondería a unos ojos mucho más separados de lo normal.
Si la visión que recibe el cerebro por
los dos ojos no encaja en sus esquemas lógicos (no la puede componer),
se ve forzado a eliminar parte o toda la información que recibe por uno
de los ojos.
La visión binocular nos permite saber si
un objeto es plano o tridimensional. Por la visón binocular podemos
distinguir la fotografía de un paisaje del mismo paisaje real. Mirando
con un sólo ojo no podríamos hacerlo salvo que nos moviéramos frente a
lo que estamos observando.
Cuando miramos una escena tridimensional, aunque lo hagamos con un solo ojo, la posición relativa de los objetos cambia si nos movemos frente a ella.
En la figura inferior desde la posición de la izquierda vemos los puntos A y B con un cierto ángulo y en la de la derecha, al movernos frente a ellos, los vemos alineados.
Cuando miramos una escena tridimensional, aunque lo hagamos con un solo ojo, la posición relativa de los objetos cambia si nos movemos frente a ella.
En la figura inferior desde la posición de la izquierda vemos los puntos A y B con un cierto ángulo y en la de la derecha, al movernos frente a ellos, los vemos alineados.
Si miramos una fotografía desde
distintos lugares, la posición relativa de los objetos que en ella están
no variará, se mire desde donde se mire.
