Come funziona la vista

La biologia oculare è estremamente complessa, soprattutto se si considera che l’occhio umano ha un diametro di circa 2,54 centimetri e pesa circa 7,5 grammi. Si compone di 15 parti distinte, tutte dotate di diversi ruoli nell’ambito del processo di ricezione degli stimoli luminosi e trasmissione degli impulsi elettrici per il trasferimento delle immagini dall’occhio al cervello, realizzando così la nostra percezione del mondo che ci circonda. Scopriamo insieme come funziona la vista.

La struttura dell’occhio e la vista

L’occhio é spesso paragonato a una rudimentale macchina fotografica e, in effetti, la primissima fotocamera è stata realizzata partendo dal concetto della visione umana. È possibile semplificare il complesso processo di elaborazione degli impulsi luminosi in immagini percepite, riducendolo a una sequenza di eventi relativamente elementare. Innanzitutto, la luce oltrepassa la cornea (che la rifrange per consentirne l’ingresso nell’occhio nella giusta direzione) e l’umore acqueo, per arrivare al corpo principale dell’occhio attraverso la pupilla. La luce si contrae per regolare la dilatazione della pupilla e limitare così la quantità di luce che entra nell’occhio, evitando danni alle delicate strutture fotosensibili.
Le dimensioni della pupilla possono variare tra due e otto millimetri: all’apertura massima, la quantità di luce in entrata è superiore anche di 30 volte rispetto all’apertura minima. La luce attraversa poi il cristallino e subisce un’ulteriore rifrazione, poi supera l’umor vitreo per arrivare alla parte posteriore dell’occhio e riflettersi sulla membrana più interna, la retina, la cui zona centra le è la macula lutea. Sulla retina si trovano i coni e i bastoncelli: i bastoncelli  sono deputati alla visione in caso di scarsa luminosità, mentre i coni sono responsabile della visione cromatica e di dettaglio. I bastoncelli, situati intorno ai punti focali dei coni, sono molto più numerosi, in quanto occorrono più cellule per reagire a deboli stimoli luminosi. L’area di concentrazione focale dei coni é detta fovea, situata all’interno della macula. Tutte le informazioni visive ricevute dall’occhio vengono poi convertite in impulsi elettrici da una sostanza chimica localizzata nella retina detta rodopsina, un pigmento visivo viola, e gli impulsi attraverso il nervo ottico sono trasmessi al cervello, dove vengono percepiti come visione. L’occhio è in grado di muoversi fino a consentire un campo visivo di circa 180 gradi. Per farlo, utilizza quattro muscoli primari che comandano il movimento del buoi in alto, in basso e, trasversalmente, limitando però lo spostamento per evitare all’occhio di ruotare all’indietro dell’orbita.

Coni e bastoncelli

I bastoncelli sono cellule fotosensibili all’interno dell’occhio, che consentono la visione in condizioni di scarsa luminosità. Non distinguono i colori e trasmettono le informazioni al cervello essenzialmente in bianco e nero. Sono molto più numerosi delle altre cellule: in ogni occhio umano si trovano circa 10 milioni di bastoncelli e solo sette milioni circa di coni. Questi ultimi sono deputati al riconoscimento dei colori e dei dettagli. I coni si focalizzano essenzialmente nell’area maculare centrale le mentre i bastoncelli circondano il perimetro esterno della retina. I coni sono particolarmente efficienti in condizioni di luce diurna e vivida, perché per distinguere colori e particolari occorre una forte luminosità. I colori, in realtà, non sono caratteristiche intrinseche degli oggetti: lí vediamo perché i corpi assorbono colori dalla luce, riflettendone altri. Quelli che percepiamo sono dunque riflessi, che attribuiscono alle cose una particolare tonalità. L’erba perciò non è verde, ma assorbe dai raggi luminosi un’iride di colori poi riflessi come verde. Se un oggetto riflette tutti i colori, lo vedremo bianco, se invece li assorbe tutti, lo vedremo nero. Per percepire le diverse sfumature, utilizziamo i: i bastoncelli, infatti, sono ‘daltonici’.

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