Óptica: Reflexión y Refracción

Óptica

• La óptica es el estudio de los mecanismos de transmisión de la luz, lo que implica información sobre la forma, luminosidad, posición y color de los objetos cuyas imágenes se analizan.
• La óptica se subdivide en óptica geométrica, que estudia la reflexión y refracción de la luz.

Reflexión y Refracción

• La luz se propaga en línea recta.
• Cuando pasa de un medio homogéneo a otro, se refleja parcial o totalmente.
• El rayo incidente y el rayo reflejado están en el mismo plano.
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
• El rayo que se propaga en un segundo medio se denomina rayo refractado.
• La ley de Snell establece que el cociente entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante llamada índice de refracción.

Lentes

• Una lente es un medio transparente separado de otro por dos caras no paralelas.
• Las lentes pueden ser esféricas o cilíndricas.
• Los elementos de una lente esférica delgada son:
  • Dos superficies esféricas.
  • Centro óptico.
  • Eje óptico.
  • Foco objeto (f) y foco imagen (f´).

Imágenes

• Cuando la luz proveniente de un objeto atraviesa una lente, se obtiene una imagen del mismo.
• La imagen puede ser real o virtual.
• La mente percibe los objetos en su posición derecha a pesar de su orientación al revés en la retina.

Ajuste Focal o Acomodación

• La acomodación es el proceso mediante el cual el ojo se ajusta para hacer que la imagen se forme sobre la retina.
• Todo objeto situado a más de 6 metros, la imagen se forma sobre la retina.
• Pero cuando la distancia es menor a 6 metros, la imagen tiende a formarse por detrás de la retina.
• La acomodación se logra mediante el aumento del radio de curvatura del cristalino.

Defectos de la Visión

• Presbicia: se da por disminución de la elasticidad del cristalino que aparece con la edad.
• Miopía: se da cuando la imagen se forma delante de la retina.
• Hipermetropía: se da cuando la imagen se forma por detrás de la retina.
• Astigmatismo: se da por que en la cornea o el cristalino no son superficies esféricas, sino que tienen variaciones en su radio de curvatura.

Agudeza Visual

• La agudeza visual es la capacidad de distinguir como separados a dos puntos cercanos.
• La agudeza visual ocupa menos de 2 grados del campo visual.

Determinación de la Distancia

• La determinación de la distancia depende de:
  • Tamaño.
  • Movimiento del paralaje.
  • Fenómeno de la estereopsia.
• La estereopsia otorga a las personas una capacidad mucho mayor para calcular las distancias relativas cuando los objetos están próximos.

Sistema Humoral del Ojo

• El sistema humoral del ojo está relleno de líquido intraocular (LIO) que mantiene la presión para que el ojo permanezca dilatado.
• El LIO se divide en humor acuoso y humor vítreo.

Humor Acuoso

• El humor acuoso está delante del cristalino, circula con libertad y se forma y reabsorbe constantemente.
• La velocidad de formación es de 2-3 ml/min.

Fotorrecepción

• La fotorrecepción es el proceso mediante el cual la luz se convierte en señales eléctricas en la retina.
• Los fotorreceptores son células sensibles a la luz que se encuentran en la retina.
• Hay dos tipos de fotorreceptores: bastones y conos.
• Los bastones son más sensibles a la luz de baja intensidad, mientras que los conos operan mejor con luz diurna y dan mayor agudeza visual.

Retina

• La retina es la porción del ojo sensible a la luz.
• Contiene células fotorreceptoras, interneuronas y células ganglionares.
• Las sinapsis se establecen entre las células de las capas plexiformes internas y externas.

Fotorreceptores

• Los segmentos externos de los fotorreceptores contienen el fotopigmento rodopsina.
• La rodopsina está constituida por la opsina y el 11-cis-retinal.
• La fotoisomerización es la transformación química del retinol cuando la luz incide sobre los receptores.

Adaptación a la Oscuridad

• La adaptación a la oscuridad se produce por aumento gradual de pigmentos en las células fotorreceptoras.
• Hay un aumento leve en los conos, pero el aumento de rodopsina produce un aumento mucho mayor de la sensibilidad de los bastones.

Actividad Eléctrica de las Células Retinianas

• La luz produce una respuesta eléctrica en las células retinianas.
• La transducción de la señal luminosa en energía eléctrica se produce a través de la activación de la proteína G y la disminución de la concentración de GMPc.

Los Conos y la Visión de Color

• Los conos son menos sensibles a la luz, pero proporcionan visión de color y mayor agudeza visual.
• Hay 3 conos diferentes que dependen de la visión de color en el ojo humano: azules (S), verdes (M) y rojos (L).
• El ojo humano es capaz de detectar casi todas las variaciones de color cuando las luces roja, verde y azul monocromáticas se mezclan adecuadamente.### Visión
• La visión tiene dos tipos de células fotorreceptoras: bastones y conos.
• Bastones: pequeñas, fibras nerviosas pequeñas, conducción lenta, periferia de la retina, visión antigua.
• Conos: grandes, fibras nerviosas grandes, conducción rápida, centro de la retina (fóvea), visión nueva.

Retina

• La retina central (fóvea) solo tiene conos, mientras que la retina periférica tiene ambos tipos de células.
• La señal visual se transmite a las células bipolares y luego a las células ganglionares.

Conducción electrotónica

• La mayoría de las neuronas de la retina transmiten los impulsos por conducción electrotónica.
• La conducción electrotónica permite una conducción escalonada de la potencia de la señal.

Inhibición lateral

• La inhibición lateral garantiza el contraste visual y evita la dispersión de la señal luminosa.
• Las células horizontales y amácrinas participan en la inhibición lateral.

Células ganglionares

• Hay 3 tipos de células ganglionares: W, X e Y.
• Células W: detectan movimiento direccional en el campo visual, responsables de la visión grosera en la oscuridad.
• Células X: representan lugares separados de la retina, transmiten detalles finos de la imagen visual y son responsables de la visión de colores.
• Células Y: transmiten a gran velocidad, tienen amplios campos dendríticos y responden a modificaciones rápidas de la imagen visual.

Vías visuales

• La señal visual se transmite desde la retina, pasando por el nervio óptico, el quiasma óptico, el tracto óptico y llega al tálamo.
• Luego, la señal se divide en vías rápidas y lentas, y se procesa en la corteza visual.

Corteza visual

• La corteza visual se encuentra en la cara medial de los lóbulos occipitales.
• La corteza visual primaria (área V1) es la estación final de las vías ópticas desde la retina.
• Las áreas visuales secundarias (V2, V3, V4, etc.) analizan diferentes aspectos del fenómeno visual.

Unidad funcional

• La unidad funcional es una columna de neuronas que trabajan juntas para analizar la información visual.
• Las señales que suben a las capas I a III envían información cercana en la corteza, mientras que las señales que bajan a las capas V y VI envían información a distancia.

Óptica

• La óptica es el estudio de los mecanismos de transmisión de la luz, lo que implica información sobre la forma, luminosidad, posición y color de los objetos cuyas imágenes se analizan.
• La óptica se subdivide en óptica geométrica, que estudia la reflexión y refracción de la luz.

Reflexión y Refracción

• La luz se propaga en línea recta.
• Cuando pasa de un medio homogéneo a otro, se refleja parcial o totalmente.
• El rayo incidente y el rayo reflejado están en el mismo plano.
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
• El rayo que se propaga en un segundo medio se denomina rayo refractado.
• La ley de Snell establece que el cociente entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante llamada índice de refracción.

Lentes

• Una lente es un medio transparente separado de otro por dos caras no paralelas.
• Las lentes pueden ser esféricas o cilíndricas.
• Los elementos de una lente esférica delgada son:
  • Dos superficies esféricas.
  • Centro óptico.
  • Eje óptico.
  • Foco objeto (f) y foco imagen (f´).

Imágenes

• Cuando la luz proveniente de un objeto atraviesa una lente, se obtiene una imagen del mismo.
• La imagen puede ser real o virtual.
• La mente percibe los objetos en su posición derecha a pesar de su orientación al revés en la retina.

Ajuste Focal o Acomodación

• La acomodación es el proceso mediante el cual el ojo se ajusta para hacer que la imagen se forme sobre la retina.
• Todo objeto situado a más de 6 metros, la imagen se forma sobre la retina.
• Pero cuando la distancia es menor a 6 metros, la imagen tiende a formarse por detrás de la retina.
• La acomodación se logra mediante el aumento del radio de curvatura del cristalino.

Defectos de la Visión

• Presbicia: se da por disminución de la elasticidad del cristalino que aparece con la edad.
• Miopía: se da cuando la imagen se forma delante de la retina.
• Hipermetropía: se da cuando la imagen se forma por detrás de la retina.
• Astigmatismo: se da por que en la cornea o el cristalino no son superficies esféricas, sino que tienen variaciones en su radio de curvatura.

Agudeza Visual

• La agudeza visual es la capacidad de distinguir como separados a dos puntos cercanos.
• La agudeza visual ocupa menos de 2 grados del campo visual.

Determinación de la Distancia

• La determinación de la distancia depende de:
  • Tamaño.
  • Movimiento del paralaje.
  • Fenómeno de la estereopsia.
• La estereopsia otorga a las personas una capacidad mucho mayor para calcular las distancias relativas cuando los objetos están próximos.

Sistema Humoral del Ojo

• El sistema humoral del ojo está relleno de líquido intraocular (LIO) que mantiene la presión para que el ojo permanezca dilatado.
• El LIO se divide en humor acuoso y humor vítreo.

Humor Acuoso

• El humor acuoso está delante del cristalino, circula con libertad y se forma y reabsorbe constantemente.
• La velocidad de formación es de 2-3 ml/min.

Fotorrecepción

• La fotorrecepción es el proceso mediante el cual la luz se convierte en señales eléctricas en la retina.
• Los fotorreceptores son células sensibles a la luz que se encuentran en la retina.
• Hay dos tipos de fotorreceptores: bastones y conos.
• Los bastones son más sensibles a la luz de baja intensidad, mientras que los conos operan mejor con luz diurna y dan mayor agudeza visual.

Retina

• La retina es la porción del ojo sensible a la luz.
• Contiene células fotorreceptoras, interneuronas y células ganglionares.
• Las sinapsis se establecen entre las células de las capas plexiformes internas y externas.

Fotorreceptores

• Los segmentos externos de los fotorreceptores contienen el fotopigmento rodopsina.
• La rodopsina está constituida por la opsina y el 11-cis-retinal.
• La fotoisomerización es la transformación química del retinol cuando la luz incide sobre los receptores.

Adaptación a la Oscuridad

• La adaptación a la oscuridad se produce por aumento gradual de pigmentos en las células fotorreceptoras.
• Hay un aumento leve en los conos, pero el aumento de rodopsina produce un aumento mucho mayor de la sensibilidad de los bastones.

Actividad Eléctrica de las Células Retinianas

• La luz produce una respuesta eléctrica en las células retinianas.
• La transducción de la señal luminosa en energía eléctrica se produce a través de la activación de la proteína G y la disminución de la concentración de GMPc.

Los Conos y la Visión de Color

• Los conos son menos sensibles a la luz, pero proporcionan visión de color y mayor agudeza visual.
• Hay 3 conos diferentes que dependen de la visión de color en el ojo humano: azules (S), verdes (M) y rojos (L).
• El ojo humano es capaz de detectar casi todas las variaciones de color cuando las luces roja, verde y azul monocromáticas se mezclan adecuadamente.### Visión
• La visión tiene dos tipos de células fotorreceptoras: bastones y conos.
• Bastones: pequeñas, fibras nerviosas pequeñas, conducción lenta, periferia de la retina, visión antigua.
• Conos: grandes, fibras nerviosas grandes, conducción rápida, centro de la retina (fóvea), visión nueva.

Retina

• La retina central (fóvea) solo tiene conos, mientras que la retina periférica tiene ambos tipos de células.
• La señal visual se transmite a las células bipolares y luego a las células ganglionares.

Conducción electrotónica

• La mayoría de las neuronas de la retina transmiten los impulsos por conducción electrotónica.
• La conducción electrotónica permite una conducción escalonada de la potencia de la señal.

Inhibición lateral

• La inhibición lateral garantiza el contraste visual y evita la dispersión de la señal luminosa.
• Las células horizontales y amácrinas participan en la inhibición lateral.

Células ganglionares

• Hay 3 tipos de células ganglionares: W, X e Y.
• Células W: detectan movimiento direccional en el campo visual, responsables de la visión grosera en la oscuridad.
• Células X: representan lugares separados de la retina, transmiten detalles finos de la imagen visual y son responsables de la visión de colores.
• Células Y: transmiten a gran velocidad, tienen amplios campos dendríticos y responden a modificaciones rápidas de la imagen visual.

Vías visuales

• La señal visual se transmite desde la retina, pasando por el nervio óptico, el quiasma óptico, el tracto óptico y llega al tálamo.
• Luego, la señal se divide en vías rápidas y lentas, y se procesa en la corteza visual.

Corteza visual

• La corteza visual se encuentra en la cara medial de los lóbulos occipitales.
• La corteza visual primaria (área V1) es la estación final de las vías ópticas desde la retina.
• Las áreas visuales secundarias (V2, V3, V4, etc.) analizan diferentes aspectos del fenómeno visual.

Unidad funcional

• La unidad funcional es una columna de neuronas que trabajan juntas para analizar la información visual.
• Las señales que suben a las capas I a III envían información cercana en la corteza, mientras que las señales que bajan a las capas V y VI envían información a distancia.

Óptica

• La óptica es el estudio de los mecanismos de transmisión de la luz, lo que implica información sobre la forma, luminosidad, posición y color de los objetos cuyas imágenes se analizan.
• La óptica se subdivide en óptica geométrica, que estudia la reflexión y refracción de la luz.

Reflexión y Refracción

• La luz se propaga en línea recta.
• Cuando pasa de un medio homogéneo a otro, se refleja parcial o totalmente.
• El rayo incidente y el rayo reflejado están en el mismo plano.
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
• El rayo que se propaga en un segundo medio se denomina rayo refractado.
• La ley de Snell establece que el cociente entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante llamada índice de refracción.

Lentes

• Una lente es un medio transparente separado de otro por dos caras no paralelas.
• Las lentes pueden ser esféricas o cilíndricas.
• Los elementos de una lente esférica delgada son:
  • Dos superficies esféricas.
  • Centro óptico.
  • Eje óptico.
  • Foco objeto (f) y foco imagen (f´).

Imágenes

• Cuando la luz proveniente de un objeto atraviesa una lente, se obtiene una imagen del mismo.
• La imagen puede ser real o virtual.
• La mente percibe los objetos en su posición derecha a pesar de su orientación al revés en la retina.

Ajuste Focal o Acomodación

• La acomodación es el proceso mediante el cual el ojo se ajusta para hacer que la imagen se forme sobre la retina.
• Todo objeto situado a más de 6 metros, la imagen se forma sobre la retina.
• Pero cuando la distancia es menor a 6 metros, la imagen tiende a formarse por detrás de la retina.
• La acomodación se logra mediante el aumento del radio de curvatura del cristalino.

Defectos de la Visión

• Presbicia: se da por disminución de la elasticidad del cristalino que aparece con la edad.
• Miopía: se da cuando la imagen se forma delante de la retina.
• Hipermetropía: se da cuando la imagen se forma por detrás de la retina.
• Astigmatismo: se da por que en la cornea o el cristalino no son superficies esféricas, sino que tienen variaciones en su radio de curvatura.

Agudeza Visual

• La agudeza visual es la capacidad de distinguir como separados a dos puntos cercanos.
• La agudeza visual ocupa menos de 2 grados del campo visual.

Determinación de la Distancia

• La determinación de la distancia depende de:
  • Tamaño.
  • Movimiento del paralaje.
  • Fenómeno de la estereopsia.
• La estereopsia otorga a las personas una capacidad mucho mayor para calcular las distancias relativas cuando los objetos están próximos.

Sistema Humoral del Ojo

• El sistema humoral del ojo está relleno de líquido intraocular (LIO) que mantiene la presión para que el ojo permanezca dilatado.
• El LIO se divide en humor acuoso y humor vítreo.

Humor Acuoso

• El humor acuoso está delante del cristalino, circula con libertad y se forma y reabsorbe constantemente.
• La velocidad de formación es de 2-3 ml/min.

Fotorrecepción

• La fotorrecepción es el proceso mediante el cual la luz se convierte en señales eléctricas en la retina.
• Los fotorreceptores son células sensibles a la luz que se encuentran en la retina.
• Hay dos tipos de fotorreceptores: bastones y conos.
• Los bastones son más sensibles a la luz de baja intensidad, mientras que los conos operan mejor con luz diurna y dan mayor agudeza visual.

Retina

• La retina es la porción del ojo sensible a la luz.
• Contiene células fotorreceptoras, interneuronas y células ganglionares.
• Las sinapsis se establecen entre las células de las capas plexiformes internas y externas.

Fotorreceptores

• Los segmentos externos de los fotorreceptores contienen el fotopigmento rodopsina.
• La rodopsina está constituida por la opsina y el 11-cis-retinal.
• La fotoisomerización es la transformación química del retinol cuando la luz incide sobre los receptores.

Adaptación a la Oscuridad

• La adaptación a la oscuridad se produce por aumento gradual de pigmentos en las células fotorreceptoras.
• Hay un aumento leve en los conos, pero el aumento de rodopsina produce un aumento mucho mayor de la sensibilidad de los bastones.

Actividad Eléctrica de las Células Retinianas

• La luz produce una respuesta eléctrica en las células retinianas.
• La transducción de la señal luminosa en energía eléctrica se produce a través de la activación de la proteína G y la disminución de la concentración de GMPc.

Los Conos y la Visión de Color

• Los conos son menos sensibles a la luz, pero proporcionan visión de color y mayor agudeza visual.
• Hay 3 conos diferentes que dependen de la visión de color en el ojo humano: azules (S), verdes (M) y rojos (L).
• El ojo humano es capaz de detectar casi todas las variaciones de color cuando las luces roja, verde y azul monocromáticas se mezclan adecuadamente.### Visión
• La visión tiene dos tipos de células fotorreceptoras: bastones y conos.
• Bastones: pequeñas, fibras nerviosas pequeñas, conducción lenta, periferia de la retina, visión antigua.
• Conos: grandes, fibras nerviosas grandes, conducción rápida, centro de la retina (fóvea), visión nueva.

Retina

• La retina central (fóvea) solo tiene conos, mientras que la retina periférica tiene ambos tipos de células.
• La señal visual se transmite a las células bipolares y luego a las células ganglionares.

Conducción electrotónica

• La mayoría de las neuronas de la retina transmiten los impulsos por conducción electrotónica.
• La conducción electrotónica permite una conducción escalonada de la potencia de la señal.

Inhibición lateral

• La inhibición lateral garantiza el contraste visual y evita la dispersión de la señal luminosa.
• Las células horizontales y amácrinas participan en la inhibición lateral.

Células ganglionares

• Hay 3 tipos de células ganglionares: W, X e Y.
• Células W: detectan movimiento direccional en el campo visual, responsables de la visión grosera en la oscuridad.
• Células X: representan lugares separados de la retina, transmiten detalles finos de la imagen visual y son responsables de la visión de colores.
• Células Y: transmiten a gran velocidad, tienen amplios campos dendríticos y responden a modificaciones rápidas de la imagen visual.

Vías visuales

• La señal visual se transmite desde la retina, pasando por el nervio óptico, el quiasma óptico, el tracto óptico y llega al tálamo.
• Luego, la señal se divide en vías rápidas y lentas, y se procesa en la corteza visual.

Corteza visual

• La corteza visual se encuentra en la cara medial de los lóbulos occipitales.
• La corteza visual primaria (área V1) es la estación final de las vías ópticas desde la retina.
• Las áreas visuales secundarias (V2, V3, V4, etc.) analizan diferentes aspectos del fenómeno visual.

Unidad funcional

• La unidad funcional es una columna de neuronas que trabajan juntas para analizar la información visual.
• Las señales que suben a las capas I a III envían información cercana en la corteza, mientras que las señales que bajan a las capas V y VI envían información a distancia.