dacă am putea schimba anatomia ochiului uman pentru a îmbunătăţii performanţele să vedem mai multe detalii ale unui obiect decât în prezent ar trebui să lucrăm la sistemul optic sau la rezoluţia retinei ?
Răspunsuri la întrebare
Ar trebui sa lucram la intreg sistemul optic, datorita asemanarii aparatului binocular cu o lentila de convergenta de 60 C
O modificare a intregului sistem optic ar putea duce la vederea obiectelor mai indepartate intr-un mod mai clar.
Retina se ocupa doar de receptionarea imaginii, si de perceptia ei prin celulele cu conuri si bastonase, si deci nu este principala componenta care capteaza imaginea.
Explicație:
❦Pentru a răspunde la această întrebare trebuie să luăm în considerare atât biologia văzului cât şi fizica optică.
⚛Retina este organizată în straturi distincte, dintre care unul este compus din câteva milioane de fotoreceptori sensibili la lumină, şi care trimite semnalul receptat spre creier prin intermediul unor celule ganglionare. Celulele fotoreceptoare din componenţa retinei sunt celule nervoase specializate şi apar în două tipuri – cilindrice şi conice (numite astfel după forma lor). Celulele conice, aflate majoritar în centrul retinei, sunt responsabile de vederea clară în culori şi în condiţii de lumină suficientă (pe timp de zi). Celulele cilindrice, aflate mai spre marginile retinei, ne ajută să detectăm mişcările din câmpul vizual şi să vedem atunci când este lumină puţină. Ele sunt responsabile şi pentru vederea periferică. Densitatea fotoreceptorilor din retină (care poate depăşi 200000 de celule pe milimetrul-pătrat în zona numită 'fovea centralis') joacă un rol important în acuitatea vizuală.
❢Rezoluţia unghiulară a ochiului uman se întinde uzual între 40 secunde de arc şi 1 minut de arc. Pentru a percepe două puncte distincte, sunt necesari cel puţin trei fotoreceptori aliniaţi pe un rând (coliniar cu proiecţia pe retină a celor două puncte): câte unul pentru a recepta lumina de la fiecare punct, şi unul pentru a detecta interstiţiul dintre puncte. Pentru o rezoluţie de 1 minut de arc (care corespunde mărimii de 0,3 metri pentru un reper văzut la o distanţă de 1 km), imaginile de pe retină sunt separate de aproximativ 6 μm, ceea ce înseamnă că distanţa centru-la-centru dintre doi receptori adiacenţi este de 3 μm. Pentru o rezoluţie unghiulară de 40 de secunde de arc, distanţa dintre punctele proiectate este de aproximativ 4 μm, iar distanţa dintre celulele retinei este de 2 μm.
❣Rezoluţia reală a ochiului este afectată nu doar de spaţierea fotoreceptorilor din retină, ci şi de difracţia luminii ce trece prin pupilă.
☞Deci, ar putea fi îmbunătăţită acuitatea vizuală prin creşterea densităţii celulelor conice din retină?
❁O rezoluție unghiulară de 40 secunde până la 1minut se realizează numai când ne uităm fix la un obiect. Imaginea acelui obiect este proiectată pe o anumită parte din centrul retinei, fovea centralis, care conține numai fotoreceptori conici. Densitatea de celule conice în fovea este mult mai mare decat oriunde altundeva în retină, iar conurile de aici au un diametru de numai 3 μm (comparativ cu până la 10 μm în alte zone ale retinei). Pentru a permite şi existenţa unui spațiu extracelular în jurul fiecărui con (de exemplu, pentru transportul de nutrienți), distanța centru-la-centru între conurile în fovea este de aproximativ 4 μm. Observăm deci că densitatea de conuri în fovea este deja foarte apropiată de densitatea maximă de ambalare organic posibilă.
✾Difracția luminii în ochi face ca distanța minimă dintre două puncte de lumină observabile să fie de aproximativ 5 μm, ceea ce presupune o distanță minimă între conuri de aproximativ 2,5 μm. Îngăduind şi un spațiu extracelular între celulele-con, această distanță anticipată teoretic se află în concordanţă cu distanța reală dintre receptorii conici din fovea centrală, de aproximativ 4 μm. În consecinţă, o creștere suplimentară a densității de conuri nu ar fi posibilă din motive biologice, și, în funcție şi de limitările fizice determinate de proprietățile luminii, nu ar conduce la un câștig semnificativ în acuitatea vizuală a ochiului uman.
Sper că te-am ajutat :)