La Luz y su Percepción por el Ojo Humano.

En este artículo analizaremos la luz y su percepción por el ojo humano, centrándonos en la forma en que la misma es percibida mediante nuestra visión para así formar las imágenes.

El ojo humano.

El ojo es el órgano visual (componente óptico) encargado de percibir y transformar la energía lumínica existente a nuestro alrededor en señales eléctricas que envía al cerebro (componente neurológico) para que las recomponga formando así las imágenes de lo que estamos viendo.

El proceso se inicia a través del iris, que es una membrana que se ocupa de regular el tamaño de la pupila que cumple una función de Diafragma al abrirse o cerrarse para regular la intensidad de la luz que ingresa desde el exterior.

Para enfocar aquellas cosas que vemos en el mundo exterior y captar todos sus detalles, el ojo se vale de una estructura de lentes compuesta por la córnea, que es la superficie curva del exterior del ojo, y el cristalino que es una lente biconvexa  que al ajustar su curvatura y espesor nos permite enfocar los objetos que se encuentran a diferentes distancias.

Este  sistema de lentes, refractan la luz permitiendo que los puntos luminosos de los objetos existente en el mundo exterior formen puntos de luz en la retina, que es un tejido fotosensible ubicado en la superficie interior el ojo, donde unas células fotoreceptoras.

Existen dos tipos de fotoreceptores: por un lado tenemos los conos que se encargan de la visión diurna y sobre todo de la percepción del color, en especial de los tonos amarillos; y por otro lado tenemos a los bastones cuya función es permitirnos ver en la oscuridad, especializándose en la captación del color en condiciones de poca luz, sobre todo en la gama de los azules y los verdes, aunque en condiciones de mucha luz, se limitan a la percepción del brillo dejando la tarea de percibir el color en manos de los conos.

Estas células fotoreceptoras convierten esas señales lumínicas (y de color) en impulsos nerviosos que mediante el nervio óptico son enviados al cerebro, donde éste órgano se encarga de interpretar y formar las imágenes de aquello que estamos viendo.

La Luz.

El espectro electromagnético y la luz visible.

Estas imágenes se convierten en un conjunto de señales eléctricas son enviadas al cerebro a través de rutas neuronales complejas que conectan, mediante el nervio óptico, el ojo a la corteza visual y otras áreas cerebrales.

En cuanto a la luz que percibimos, y que pone en funcionamiento el mecanismo de la visión, podemos decir que es aquella parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano, siendo el agente físico que hace visibles los objetos, los cuales más allá de su existencia necesitan de la luz para que el ojo humano los pueda ver.

Esta luz que percibe el ojo humano, es únicamente una parte de la radiación electromagnética, la cual se denomina “luz visible”.

Sin embargo, cabe aclarar que el concepto de luz va mucho más allá y se refiere a todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético.

Este espectro es realmente amplio y comprende todos los niveles de energía que tiene la luz, es decir, comprende a todas las longitudes onda existentes, ya sea que abarquen miles de kilómetros o incluso femtómetros (la milbillónesima parte del metro).

Científicamente, La longitud de onda se mide en nanómetros, siendo el nanómetro (nm) la unidad de longitud que equivale a la millonésima parte de un milímetro, y es utilizada para medir tanto la luz visible como la radiación ultravioleta e infrarroja.

Sin embargo solo una parte del espectro electromagnético resulta visible por el ojo humano y se denomina espectro visible.

El espectro visible suele encontrase aproximadamente entre los 380/400 y 750/780 nanómetros (la millonésima parte de un milímetro).

El ojo humano percibe la luz de cada una de estas longitudes de onda del espectro visible como un color diferente, por eso, en la descomposición de la luz blanca en todas sus longitudes de onda, por prismas o por la lluvia en el arco iris, el ojo ve todos los colores.

Es por este motivo que  las pantallas trabajan en un sistema llamado RGB (Red, Green & Blue) donde se mezclan los colores rojo, verde y azul para recrear el espectro de color a partir de los colores primarios de la luz.

De la mezcla de estos colores primarios, es posible recrear todo el espectro visible mediante la combinación de los mismos, generando así diferentes tonos, lo cuales podrán estar más o menos saturados, y recibir mayor o menor luminosidad.

Este esquema de color es representado mediante una rueda de color, donde vamos a poder percibir los diferentes tonos de color, y las variaciones que se producen según la intensidad del tono (saturación) y la mayor o menor luminosidad o brillo de los mismo.

Más allá del espectro visible: las radiaciones ultravioleta e infrarrojas.

Dicho todo esto, es importante tener en cuenta que la cámara fotográfica tiene un rango de percepción mayor que longitudes de onda del espectro visible y por eso puede registrar longitudes de onda que no vemos pero que terminan afectando a la fotografía.

Tal es el caso de las radiaciones ultravioletas que son aquellas radiaciones de menor longitud de onda que las que percibe nuestro ojo registrando como color violeta, sin embargo este tipo de radiación produce varios tipos de efectos, siendo el más relevante al hablar de fotografía el de la neblina que se produce a la orilla del mar en la playa.

Hoy en día generalmente las cámaras tienen incorporado una protección contra los rayos ultravioleta, pero es útil saberlo para el caso en que no sea así ya que este tipo de filtros son económicos y además protegen a los objetivos.

Otro tipo de luz ultravioleta es la denominada “luz negra” que de por sí es invisible pero que se hace perceptible cuando incide sobre sustancias fosforescentes o fluorescentes.

En el lado opuesto del especto visible, es decir donde las radiaciones presentan mayor longitud que la luz visible, encontramos la radiación infrarroja, la cual es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas.

Este tipo de radicación no afecta a la fotografía, y sólo puede ser fotografiada con equipos de visión nocturna, que se utilizan cuando la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos, siendo que la radiación que reciben estos equipos, es reflejada en una pantalla que convierte las señales de calor en señales lumínicas.

Por otra parte están las radiaciones Infrarrojas,  que son aquellas radiación del espectro electromagnético de mayor longitud de onda que el rojo y de alto poder calorífico, y que no afecta la fotografía.

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