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Tema 3: Percepción del color. 1. Introducción. El color es una de las características más evidentes y persuasivas de nuestro entorno. Incluso reaccionamos emocionalmente a los colores: no es coincidencia que los colores formen parte de nuestro discurso emocional o que les asignemos significativos es...

Tema 3: Percepción del color. 1. Introducción. El color es una de las características más evidentes y persuasivas de nuestro entorno. Incluso reaccionamos emocionalmente a los colores: no es coincidencia que los colores formen parte de nuestro discurso emocional o que les asignemos significativos especiales. Nuestra vida está tan estrechamente relacionada con el color que casi siempre damos su existencia por sentada, de modo que, al igual que sucede con otras capacidades perceptivas, no nos damos cuenta de su importancia hasta que perdemos nuestra capacidad de experimentarlo. La importancia que puede tener esta pérdida en una persona se ejemplifica con el cado del Sr. I, un pintor que contrajo ceguera al color a la edad de 65 años, después de sufrir una conmoción en un accidente automovilístico. En marzo de 1986, el neurólogo Oliver Sacks recibió una angustiada carta del señor I que, identificándose a SÍ Mismo como “un artista de bastante Éxito”, contaba que había perdido su capacidad de percibir los colores después de un accidente de tráfico. Así, exclamaba con cierta angustia: “Mi perro ahora es gris, el zumo de tomate es Negro y la televisión en color se ve como “una mezcolanza de tonalidades grises...” En los días posteriores al accidente, la depresión del Señor I aumentó aún más, Su estudio, que normalmente estaba inundado con los colores brillantes de sus cuadros abstractos, presentaba ahora una gran monotonía y sus cuadros ya no tenían ningún significado. Como la comida ahora era de color gris, tenía grandes dificultades para mirarla mientras comía, y la puesta de sol, que antes se veía como un conjunto de rayos rojos, ahora aparecía como franjas negras que cruzaban el cielo. En este caso, la ceguera de color estuvo causada por una lesión cortical sufrida después de pasar toda una vida sabiendo lo que son los colores. La mayor parte de los casos de ceguera total al color o de la deficiencia en la visión cromática existen desde el mismo momento del nacimiento debido a la ausencia genética de uno o más tipos de conos. La mayor parte de las personas que nacen con ceguera al color se ven afectadas por el trastorno que padecen, puesto que no saben lo que es realmente el color. Tienen sensaciones parecidas a las del señor I, pues también ven los rojos como colores oscuros. También se quejan de que en ocasiones resulta difícil distinguir un objeto. 2. Psicofísica básica del color: cuatro cuestiones acerca del color. 2.1. Función que desempeña la visión de los colores. El color cumple importantes funciones de señalización en los humanos, tanto innatas como aprendidas. El mundo natural nos ha proporcionado muchas señales que nos ayudan a identificar y clasificar objetos. Pero, además de su función señalizadora, el control facilita la organización perceptiva y que se refiere a la forma en la que el mundo distribuye en áreas separadas. Tema 3: Percepción del color. 1 La capacidad de distinguir unos objetos de otros y, en especial, para ver un objeto sobre un fondo, como puede ser una flor en medio del campo o una persona entre una multitud, se ve apoyada en gran medida por la capacidad de ver el color. De hecho, esta capacidad es esencial para la supervivencia de muchas especies. Algunos investigadores han llegado a proponer que la visión de los colores de los monos y los humanos se desarrolló para el propósito expreso de detectar la fruta en el bosque. Esta sugerencia suena razonable si tenemos en cuenta las grandes dificultades a las que se enfrenta un observador ciego al color cuando sebe desarrollar una tarea tan sencilla como coger moras. En resume: A. Función señalizadora: la información proporcionada por el código de color ayuda a identificar y clasificar los objetos inmersos en la naturaleza. B. Función de organización perceptiva: capacidad de distinguir unos objetos de otros. 2.2. Características físicas asociadas al color. ¿QUÉ ELEMENTO CONFIERE COLOR A LOS OBJETOS? Una forma de responder a esta pregunta consiste en contemplar un objeto que cambie de color, como las hojas de los árboles. Sabemos que este cambio se debe a que la clorofila, sustancia que confiere su color verde a la vegetación, se degrada o se reemplaza por otras sustancias. Para entender la razón por la que los diferentes compuestos adoptan colores distintos, debemos tener Longitudes de onda reflejadas Corta Media Larga Larga + Media Larga + un poco media Larga + Corta Larga, media y corta Color percibido Azul Verde Rojo Amarillo Naranja Morado Blanco presente que los objetos s ven como consecuencia de la luz que se refleja desde ellos y que la luz del espectro visible tiene longitudes de onda que se encuentran asociadas a los diversos colores. Así, podemos medir el cambio que sufren en otoño las longitudes de onda reflejadas desde la hoja si calculamos la curva de reflectancia del estímulo que es la representación gráfica del porcentaje de la luz reflejada por un objeto en función de la longitud de onda. Un ejemplo es el siguiente: la curva a de la figura 6.1 muestra la curva de reflectancia de la hoja verde. La curva b muestra la curva de reflectancia de la misma hoja después de haber cambiado de color. Los nuevos compuestos que se han formado en la hoja reflejan longitudes Tema 3: Percepción del color. 2 de onda más larga, por lo que la hoja se percibe como amarilla. Existe una diferencia entre los colores que debemos tener en cuenta para entender la percepción del color: A. Colores acromáticos: cuando la luz se refleja de forma plana a través del espectro, como ocurre con el blanco, el negro y el gris. B. Colores cromáticos: cuando algunas longitudes de onda se reflejan más que otras. Esta propiedad de reflejas unas ondas más que las otras (característica de los colores cromáticos) recibe el nombre de reflexión selectiva. Hasta ahora hemos descrito como se crean los colores en función del modo en el que los objetos reflejan, de forma selectiva, algunas longitudes de onda. Pero el color también se crea por la forma en la que los objetos transmiten, también de forma selectiva, ciertas longitudes de onda. Como ejemplos caben citar los líquidos, los plásticos y el cristal, que parecen tener color cuando únicamente transmiten algunas de las longitudes de onda del espectro de forma selectiva. Hay otros factores que influyen en la percepción del color aparte de las longitudes de onda. Por ejemplo, nuestra percepción del color de un objeto puede verse influida por el fondo de dicho objeto. 2.3. Describiendo la experiencia del color. Podemos describir todos los colores que somos capaces de percibir utilizando los términos rojos, amarillo, verde, azul y sus combinaciones. Cuando se le presentan a un observador muchos colores distintos y se le pide que los describa, podrá hacerlo si se le permite utilizar los cuatro términos mencionados, pero no sis se omite uno de ellos. El resto de los colores como el naranja, el violeta, el morado… no se necesitan para lograr estas descripciones. Así pues, los investigadores consideran que el rojo, el amarillo, el verde y el azul son los colores básicos. El orden de estos cuatro colores básicos en el círculo de colores coincide con el orden de los colores del espectro visible, pues el azul se encuentra en la longitud de onda corta, el verde está en el centro, el amarillo y el rojo constituyen el otro extremo del espectro. De todos modos, aunque este círculo contenga los colores básicos y algunos colores más, los humanos somos capaces de distinguir hasta 200 a través del espectro visible. Pero, además, podemos crear aún más colores cambiando: - La intensidad: para que los colores aparezcan más brillantes o difuminados. - La saturación: añadiendo blanco pues contiene todas las longitudes de onda del espectro. Tema 3: Percepción del color. 3 Si cambiamos la longitud de onda, la intensidad y la saturación, podemos crear alrededor de un millón de colores discriminables. Las diferencias entre algunos de estos colores son extremadamente pequeñas, como comprobaremos si cambiamos la paleta de colores del ordenador de “cientos de colores” a “miles o millones de colores”. 2.4. Código neural del color. ¿CUÁL ES EL CÓDIGO NEURONAL DEL COLOR? Este es el problema de la codificación neural. Los investigadores que han estudiado esto han realizado la conexión que existe entre la experiencia de los colores y la longitud de onda que hemos descrito antes. Para determinar el código neuronal del color, los investigadores han estudiado la forma en la que las diversas longitudes de onda se representan mediante señales en el sistema visual. A lo largo de la historia, este problema se ha estudiado de dos formas distintas, que han dado lugar a dos teorías sobre la visión de los colores. Éstas se plantearon a comienzos del S.XIX basándose en datos psicofísicos, mucho antes de que se supera lo suficiente de fisiología para ser capaces de determinar cómo las neuronas responden a diferentes longitudes de onda. Los comienzos de nuestro entendimiento sobre la visión de los colores se encontraban estrictamente en el nivel psicofísico del análisis. Resulta además sorprendente que las dos teorías se propusieron basándose en las observaciones psicofísicas eran básicamente correctas, aunque las pruebas fisiológicas que las apoyaron o corroboraron se plantearon 70 años más tarde. 3. Teorías sobre la visión de los colores. 3.1. Teoría tricromática. La teoría tricromática de la visión de los colores, que establece que la visión de los colores depende del patrón de actividad de tres mecanismos receptores distintos, fue propuesta por dos eminentes investigadores del S.XIX, Thomas Young y Hermann von Helmholtz, basándose en los resultados de experimentos con un procedimiento psicofísico llamado igualación de colores. EXPERIMENTOS DE IGUALACIÓN DE COLORES. En los experimentos de igualación de colores de Helmholtz, los observadores debían ajustar las cantidades de tres longitudes de onda de luz en un “campo de comparación” hasta que el color de la mezcla coincidiera con el color de una sola longitud de onda de un “campo de prueba”. Por ejemplo, se le podía pedir al observador que mezclara luces de 420nm, 560nm y 640nm en un campo de comparación hasta que dicho campo coincidiera con el color de una luz de 500nm presentada en el campo de prueba. Os resultados principales de estos experimentos de igualación de colores fueron los siguientes: Tema 3: Percepción del color. 4 1. Ajustando correctamente las proporciones de tres longitudes de onda, era posible hacer coincidir los campos de comparación y de prueba. 2. Una persona con una visión cromática normal necesitaba sutilizar al menos tres longitudes de onda para cualquiera de las longitudes de onda del espectro. Sin embargo, las personas con visión de los colores normal no eran capaces de igualar todas las longitudes de onda del espectro con sólo dos longitudes de onda. Por ejemplo, si sólo se les daban luces de 420n, y 640nm para mezclar, eran incapaces de igualar ciertos colores. Las personas que no pueden percibir todos los colores del espectro pueden igualar los colores de todas las longitudes de onda del espectro mezclando solo dos longitudes de onda. LA TEORÍA DE LA VISIÓN TRICROMÁTICA. Basándose en el hecho de que las personas con una visión normal de los colores necesitan al menos tres longitudes de onda para igualar cualquier longitud de onda del campo de prueba, Young propuso la teoría tricromática de la visión de los colores. Esta teoría, que más tarde fue culminada por Helmholtz y, por eso, también recibe el nombre de la teoría de la visión de los colores de Young – Helmholtz, propone que la visión de los colores depende de tres mecanismos receptores, cada uno con sensibilidades espectrales distintas. La luz de la longitud de onda concreta estimula los tres mecanismos receptores en diferentes grados, mientras que el patrón de actividad de estos mecanismos da lugar a la percepción de un color concreto. Cada longitud de onda se codifica en el SN mediante su propio patrón de actividad en los tres mecanismos receptores. FISIOLOGÍA DE LA TEORÍA TRICROMÁTICA DE LA VISIÓN. Más de 70 años después de la presentación de la teoría de la visión cromática de los colores, las investigaciones fisiológicas identificaron los tres mecanismos receptores propuestos por dicha teoría. A. Pigmentos de los conos. Los fisiólogos que intentaban identificar los mecanismos receptores propuestos por la teoría tricromática de la visión se plantearon la pregunta siguiente: ¿Hay realmente 3 mecanismos? ¿si los hay, cuáles son sus propiedades fisiológicas? Esta pregunta fue respondida en los años 60 cuando los investigadores lograron medir los espectros de absorción de tres pigmentos visuales de conos distintos: con absorción máxima en longitud de onda corta (419nm), media (531nm) y larga (558nm). Otro avance importante se refiere a la fisiología de la visión de los colores llegó en los años 80, cuando Nathans, Thomas y Hogness aislaron y secuenciaron los genes que codificaban las partes proteicas de los tres pigmentos de los conos. Los autores pudieron demostrar así que los diferentes tipos de pigmentos tienen también secuencias distintas de los pequeños grupos moleculares llamados aminoácidos, que forman la molécula opsina. Tema 3: Percepción del color. 5 Estas diferencias en los aminoácidos de la opsina son las que hacen que los distintos pigmentos tengan espectros de absorción diferentes. Los conos de longitudes de onda corta y media, que sólo tienen en común el 44% de las secuencias de aminoácidos, tienen absorciones pico que presentan una separación de 112nm. Los conos de longitud de onda media y larga, que tienen aproximadamente un 96% de secuencias e aminoácidos idénticas, tienen absorciones pico que sólo presentan una separación de 27nm. B. Respuesta de los conos y la percepción de los colores. Si la percepción del color se basa en el patrón de actividad de estos mecanismos receptores, deberíamos ser capaces de determinar los colores que percibiremos si conocemos la respuesta de cada uno de dichos mecanismos. La figura 6.8 muestra la relación que existe entre las respuestas de los tres tipos de receptores y nuestra percepción del color. Si pensamos en las longitudes de ondas como las causantes de ciertos patrones de respuesta en los receptores, podremos predecir con más facilidad los colores que obtendremos cuando combinemos luces de diferentes colores. ¿Qué obtendremos si proyectamos un punto de luz azul sobre un punto de luz amarilla? Los patrones de actividad de la figura 6.8 muestran que la luz azul provoca una alta actividad en los receptores C y que la luz amarilla provoca una alta actividad en los receptores M y L. Así, la combinación de las dos luces debería estimular los tres receptores por igual, por lo que deberíamos percibir en blanco, ya que la luz blanca contiene una distribución idéntica de longitudes de onda a través de todo el espectro. Ahora que sabemos que nuestra percepción de los colores está determinada por el patrón de actividad de los diferentes tipos de receptores, podemos explicar los principios fisiológicos en loa que se basan los experimentos de igualación de colores y que llevaron al planteamiento de la teoría de la visión cromática. Recordemos que, en un experimento de igualación de colores, una longitud de onda de un campo se iguala ajustando las proporciones de tres longitudes de onda distintas de otro campo. Este resultado resulta interesante, pues los dos campos son físicamente diferentes (contienen longitudes de onda distintas, pero son idénticos (coinciden) desde el punto de vista perceptivo. Esta situación, en la que dos estímulos físicamente distintos son idénticos desde el punto de vista perceptivo recibe el nombre de metamerismo, mientras que los dos campos idénticos de un experimento de igualación de colores se denominan metámeros. Tema 3: Percepción del color. 6 La razón por la que los metámeros tienen un aspecto similar es que los dos dan lugar al mismo patrón de respuesta en los tres conos. C. ¿Se necesitan tres mecanismos receptores para la visión de los colores? Según la teoría tricromática de la visión, la longitud de onda de una luz representa mediante el patrón de actividad de tres mecanismos receptores. ¿Pero realmente necesitamos tres mecanismos distintos para ver colores? La respuesta a esta pregunta es que la visión de los colores sólo es posible con dos tipos de receptores, pero no con uno solo. La clave para comprender la razón por la que no llega con un solo tipo de receptor es que la absorción de un cuanto (o fotón) de luz por una molécula de pigmento isomeriza de una molécula de pigmento, independientemente de la longitud de onda de la luz. El hecho de que la absorción de un fotón produzca el mismo efecto independientemente de la longitud de onda recibe el nombre de principio de la univarianza. Como podemos hacer que dos longitudes de onda cualesquiera parezcan idénticas ajustando sus intensidades, un pigmento no ofrece la información necesaria para distinguir una longitud de onda de otra y no puede servir como base para la visión de los colores. Ésta es la razón por la que vemos sombreas en gris cuando el pigmento rojo es el único que controla nuestra visión en condiciones de iluminación tenue. Si añadimos un segundo pigmento, solucionaremos el problema creado por el principio de la univarianza, pues a pesar de que aún podemos ajustar la intensidad de dos longitudes de onda para que produzcan la misma respuesta en uno de los pigmentos al mismo tiempo, no es posible ajustarlas para que Tema 3: Percepción del color. 7 presenten las mismas respuestas en ambos pigmentos al mismo tiempo. Un ejemplo de esto se muestra en la figura 6.11. En la figura 6.10b hemos visto que 1.000 fotones de luz a 550nm y 2.000 fotones de luz a 590nm isomerizan 100 moléculas del pigmento 1. Sin embargo, en la figura 6.11 podemos ver que los 1.000 fotones de luz a 550nm isomerizan 50 moléculas del pigmento 2 y que los 2.000 fotones de la luz a 590 nm isomerizan 20 moléculas del pigmento 2. Podríamos presentar otras intensidades de estas longitudes de onda, pero siempre veríamos que cuanto hay dos pigmentos, las respuestas a las diferentes longitudes de onda son distintas. Como esto le ofrece al sistema visual una forma de detectar la diferencia entre diferentes longitudes de onda, independientemente de la intensidad, la visión del color lo hace posible. Hay personas con solo dos tipos de pigmentos de conos. Estas personas, que reciben el nombre dicromático, ven los colores tal como predicen nuestros cálculos, pero ven menos colores que las personas con tres pigmentos visuales, que reciben el nombre de tricromatas. La adición de un tercer pigmento, aunque no es necesaria para crear la visión de los colores, aumenta el número de colores que pueden verse en el espectro visual. 3.2. Teoría de los procesos oponentes en la visión de colores. Aunque la teoría tricromática de la visión explica varios fenómenos de la visión de los colores, incluidos los de igualación y mezcla de los mismos, hay algunas percepciones del color que no puede explicar. Estas percepciones de los colores fueron demostradas por Ewald Hering, otro eminente fisiológico contemporáneo de Helmholtz. Hering utilizó los resultados de las observaciones fenomenológicas, en las que se presentaban diversos estímulos y los observadores describían lo que percibían, para proponer la teoría de los procesos oponentes de la visión de los colores, según la cual, la visión de los colores está causada por respuestas oponentes generadas por azul y amarillo o por rojo y verde. Tema 3: Percepción del color. 8 LAS OBSERVACIONES FENOMENOLÓGICAS. Uno de los fenómenos perceptivos en los que se basó fue la postimagen que consiste en generar una imagen de un objeto/estímulo cuanto este ya no está presente. Lo interesante de dicho fenómeno es que la imagen generada en la percepción tendrá alterado el color con respecto a la imagen inicial. Es decir, la observación de Hering de que ver un campo rojo genera una postimagen de color verde, que ver un campo verde genera una postimagen de color rojo y que se obtienen resultados similares con el azul y el amarillo. Pondremos el siguiente ejemplo: En la imagen se presenta en un principio un cuadrado verde que tiene en su centro uno más pequeño de color blanco. Si creamos una postimagen de dicha figura el resultado de esta será la imagen que tiene el estímulo a su derecha. Se crea un cuadrado de color rojo donde estaba el verde (el color complementario) y en su centro observamos un cuadrado que tiende al verde, demostrando que forman una pareja de activación e inhibición. La postimagen verde se debe al contraste simultáneo de los colores, un efecto que se produce cuando un área que rodea un color cambia el espacio del área que está rodeada. La postimagen roja rodea al cuadrado blanco y hace que se convierta en verde. Todos estos resultados muestran claramente la estrecha relación entre el rojo y el verde, por un lado, y el azul y el amarillo por otro lado. Este apareamiento también se puede demostrar si intentamos visualizar ciertos colores. A la mayor parte de los observadores les resulta fácil visualizar un verde azulado o un amarillo rojizo, mientras que resulta difícil (o imposible) visualizar un verde rojizo o un amarillo azulado. La idea de que es difícil ver el azul y el amarillo o el rojo y el verde juntos también se ha demostrado con el uso de métodos más cuantitativos. Cuando se les pide a los observadores que determinen el porcentaje de azul, verde, amarillo y rojo que perciben en diferentes longitudes de onda del espectro, muy pocas veces afirmar ver azul y amarillo o rojo y verde al mismo tiempo. Las observaciones anteriores, unidas a la observación de Hering de que las personas ciegas al color rojo también son ciegas al color verde y que las personas que no pueden ver el azul tampoco pueden ver el amarillo, condujeron a la conclusión de que el rojo y el vere por un lado y el azul y el amarillo otro lado están apareados. Tema 3: Percepción del color. 9 Las postimágenes de color opuesto se forman debido a un mecanismo neuronal en el sistema visual humano llamado "neuronas oponentes". Estas neuronas procesan la información relacionada con el color y el contraste en la visión. El mecanismo de las neuronas oponentes se basa en la existencia de tres pares de colores opuestos: rojo-verde, azul-amarillo y negroblanco. Cada par de colores opuestos está representado por dos tipos de células receptoras en la retina, conocidas como células ganglionares. Cuando la luz incide en la retina, estas células ganglionares se activan de manera opuesta. Por ejemplo, cuando se estimula la célula receptora para el color rojo, la célula para el color verde se inhibe y viceversa. Esto crea una señal de contraste entre los colores opuestos. Si observamos una imagen verde durante un tiempo prolongado y luego desviamos la mirada hacia una superficie neutral, como una pared blanca, es posible que experimentemos una postimagen de color rojo. Esto se debe al agotamiento temporal de las células receptoras responsables de la percepción del color verde en la retina. Las células receptoras para el color verde se adaptan y fatigan debido a la estimulación continua. Cuando desviamos la mirada hacia una superficie neutral, las células receptoras para el color verde están fatigadas y no responden con la misma intensidad. Sin embargo, las células receptoras para el color rojo no se ven afectadas por esa fatiga y siguen respondiendo normalmente ¿Por qué ocurre esto? El color verde tiene no solo longitudes de onda media, sino también largas (pero en mucha menor cantidad). Es por esto que cuando vemos verde se activan las células procesadoras del color verde, pero también las procesadoras de color rojo (ya que responden ante longitudes de onda larga) pero en mucha menor medida. Así, como la activación de las procesadoras de color verde es mucho mayor, acaban por inhibir la actividad de las neuronas de color rojo. Como resultado, percibimos una postimagen de color rojo debido a la falta de respuesta de las células receptoras para el color verde y la activación relativa de las células receptoras para el color rojo. Es importante tener en cuenta que la percepción del color no se basa únicamente en longitudes de onda individuales. La combinación y la interacción de diferentes longitudes de onda en la luz incidente contribuyen a nuestra percepción final del color. En resumen, el mecanismo de las neuronas oponentes permite al sistema visual humano percibir y procesar los colores y contrastes de manera eficiente, contribuyendo así a la formación de las postimágenes visuales de color opuesto. TEORÍA DE LOS PROCESOS OPONENTES. La idea básica que subyace a la Teoría de Hering se muestra en la figura 6.14. Éste propuso tres mecanismos, cada uno de los cuales responde de forma contraria a las diferentes intensidades o longitudes de onda de la luz. El mecanismo negro (-) y blanco (+) responde positivamente a la luz blanca y negativamente a la ausencia de luz. El mecanismo rojo (+) verde (-) responde positivamente al ojo y negativamente al azul y positivamente al amarillo. Hering pensó que estas respuestas positivas y negativas están causadas por la acumulación y descomposición de agentes químicos en la retina, en donde el blanco, el amarillo y el rojo provocan una reacción que da igual a la formación de agentes químicos, mientras que el negro, el azul y el verde dan lugar a una descomposición de los agentes químicos. Aunque esta parte de la teoría de Hering no era correcta, las investigaciones fisiológicas modernas han demostrado que estos colores causan efectivamente respuestas fisiológicas opuestas. LA FISIOLOGÍA DE LA TEORÍA DE LOS PROCESOS OPONENTES. Aunque las observaciones fenomenológicas de Hering apoyaban ya su teoría, sólo recientemente ésta se ha tomado tan en serio como la teoría tricromática de la visión. Una de las razones de la baja aceptación de la teoría de los procesos oponentes fue que los investigadores no podían imaginar un proceso fisiológico que diera lugar a respuestas opuestas a diferentes longitudes de onda. Tema 3: Percepción del color. 10 Sin embargo, con la introducción de técnicas fisiológicas capaces de ofrecer una medida de la respuesta de las neuronas en la retina y el NGL, los investigadores fueron capaces de confirmar la idea de Hering sobre la existencia de respuestas opuestas al azul y al amarillo y al rojo y al verde. Neuronas oponentes. Las pruebas sobre la existencia de señales eléctricas opuestas comenzaron a aparecer en la década de los 50 y los 60, cuando los investigadores descubrieron neuronas oponentes en la retina y el NGL que respondían con una respuesta excitatoria a la luz de un extremo del espectro, pero con una respuesta inhibitoria a la luz del otro extremo. ¿Cómo pueden crearse respuestas oponentes mediante tres receptores? El descubrimiento de las neuronas oponentes ofreció pruebas fisiológicas para relacionar la teoría de los procesos oponentes con los tres pigmentos de conos de la teoría tricromática de la visión. Cuando estas dos teorías se plantáron por primera vez a comienzos de S.XIX, se veían como rivales. En aquellos momentos sólo había quienes pesaban que tan solo una de ellas era la correcta, mientras que nadie pensaba que ambas pudieran tener razón. Sin embargo, el descubrimiento de las pruebas fisiológicas que apoyaron ambas teorías significa que las dos eran correctas. Esto se debe a que los resultados psicofísicos en los que se basaba cada una de las teorías reflejaban en realidad una actividad fisiológica en diferentes lugares del sistema visual. Esto se muestra en forma de diagrama en la figura 6.16. Los resultados de la igualación de los colores, según los cuales se necesitan tres longitudes de onda para igualar el resto, proceden de los conos que se encuentran justo al comienzo del sistema visual, mientras que la complementariedad perceptiva del azul y el amarillo y el rojo y el verde, que vemos en efectos tales como las postimágenes y el contraste simultáneo, se crea mediante las neuronas oponentes que aparecen más tarde en el sistema visual. El circuito de la figura 6.17 muestra cómo funciona esto. El cono L envía una señal excitatoria a una célula bipolar, mientras que el cono M envía una señal inhibitoria a la misma célula. Esto crea una célula R+V- que responde con excitación a las longitudes de onda larga que hacen que el cono L se excite, mientras que presenta inhibición a las longitudes de onda que hacen que se active el cono M. Tema 3: Percepción del color. 11 La célula Az+Am- también recibe señales de los conos. Recibe una señal excitatoria del cono C y una señal inhibitoria de la célula A, que suma las señales de los conos M y L.Esta disposición cobra mayor sentido si recordamos que percibimos el amarillo cuando se estimulan a la vez los receptores M y L. Así, la célula A, que recibe señales de estos dos receptores, provoca la respuesta “amarilla” del mecanismo Az+Am-. Lo más importante de este circuito es que su respuesta está determinada por las longitudes de onda a las ue mejor responden los receptores, así como la disposición de la sinapsis inhibitoria y excitatoria. De este modo, el procesamiento en este circuito tiene lugar en dos etapas: 1. Los receptores responden con diferentes patrones a las diferentes longitudes de onda (teoría tricromática de la visión). 2. Otras neuronas integran las señales inhibitorias y excitatorias de los receptores (teoría de los procesos oponentes). ¿Qué hace la respuesta oponente? Nuestro circuito neuronal muestra que las longitudes de onda pueden señalarse de dos formas: A. Mediante señales tricromáticas de los receptores. B. Mediante señales oponentes en las neuronas tardías. Pero ¿por qué se necesitan dos formas distintas para señalizar la longitud de onda? Y, más concretamente, puesto que el patrón de activación de los tres tipos de conos contiene suficientemente información para señalizar la longitud de onda, ¿por qué esta información cambia a respuestas oponentes? La respuesta oponente ofrece una forma de especificar las longitudes de onda que puede ser más clara y eficaz que la que ofrece la proporción de las respuestas de los conos. La figura 6.18a representa dos longitudes de onda, etiquetadas como 1 y 2. La figura 6.18b muestra que, cuando se presenta la longitud de onda 1, el receptor M responde más que el receptor L mientras que, cuando se presenta la longitud de onda 2, el receptor L responde más que el receptor M. Pero el hecho de tener en cuenta la diferencia entre la respuesta del cono L y la respuesta del cono M crea una señal oponente que nos permite indicar la diferencia entre las longitudes de onda 1 y 2 de forma mucho más sencilla (figura 6.18c). Así, la información contenida en la activación de las células oponentes transmite información sobre la longitud de onda de forma mucho Tema 3: Percepción del color. 12 más eficaz que la información contenida en la respuesta del receptor, por lo que el código de color que comenzó con tres conos es enviado al cerebro por las neuronas oponentes. 4. Lo que aún no sabemos sobre la percepción del color. La propuesta que se hizo en los 80 es que hay un área concreta del córtex que constituye un “centro del color” especializado y que se encarga de procesar toda la información relativa al color. Una de las pruebas que apoya esta hipótesis de la existencia de un centro del color es el fenómeno de la ceguera cortical al color, como la experimentada por el señor I. La ceguera al color del señor I tenía su causa en una lesión cerebral sufrida tras un accidente de tráfico y, aunque este accidente le privó de su visión de los colores, seguía teniendo una excelente actividad visual y podía distinguir las formas y el movimiento. El hecho de que fuera incapaz de percibir los colores, mientras que el resto de sus funciones visuales estaban intactas, corrobora la hipótesis de que existe un área especializada en la percepción de los colores. Sin embargo, cuando los investigadores realizan los registros de las neuronas del córtex aparece una imagen distinta. Las neuronas corticales que responden sólo a algunas longitudes de onda del espectro, o las que tienen respuestas oponentes, parecen estar presentes en muchas áreas del córtex, incluido el córtex estriado (V1) y las áreas V2 y V4 de la vía del procesamiento ventral. Pero estas neuronas que responden al color también suelen responder a formas y orientaciones específicas. La mayor parte de las neuronas selectivas a la longitud de onda en el área V4, que ha sido identificada por muchos investigadores como un entro de procesamiento del color, lo que hace improbable que estas neuronas determinan nuestra percepción del color. Es evidente que aún es preciso realizar muchas, las investigaciones para resolver el puzzle relativo a la forma en la que el color codifica el córtex. Es más seguro afirmar que la percepción de los colores parece implicar diferentes áreas corticales, una conclusión que haya sido apoyada por algunos estudios recientes de fMRI realizados con humanos. 5. La deficiencia de en la visión cromática. Durante mucho tiempo se ha sabido que algunas personas tienen dificultades para percibir ciertos colores. Las primeras noticias sobre la deficiencia en la visión cromática, es decir, la incapacidad de ver colores que las personas con una vista normal sí pueden ver, fueron ofrecidas por el famoso químico del S.XVIII John Dalton, que describió así sus propias percepciones sobre el color: “Todos los carmesíes me parecen estar compuestos principalmente por el azul oscuro: pero muchos de ellos parecen tener un tinte marrón oscuro. He visto muestras de carmesí, clarete y barro, y todos eran muy parecidos”. Las descripciones de Dalton sobre su percepción anómala de los colores condujeron al temprano uso del término daltonismo para designar la deficiencia en la visión cromática. Sin embargo, en pruebas como las Tema 3: Percepción del color. 13 láminas de Ishihara, se han descubierto que dicha deficiencia puede ser de muchos tipos. Las personas que presentan algunos de estos tipos de deficiencias perciben números distintos a los que percibe una persona con una visión tricromática normal, o simplemente no perciben números en absoluto. Otra forma de determinar la presencia de una deficiencia en la visión cromática consiste en usar el procedimiento de igualación de colores para determinar el número mínimo de longitudes de onda que se necesitan para igualar cualquier otra longitud de onda del espectro. Existen tres tipos de deficiencia cromática: 1. Monocromatismo: pueden igualar cualquier longitud de onda el espectro ajustando la intensidad de cualquier otra longitud de onda. Así, un monocromático necesita solo una longitud de onda para igualar cualquier color del espectro. 2. Dicromatismo: necesitan dos longitudes de onda para igualar todas las demás longitudes de onda del espectro. 3. Tricrómatas anómalos: necesitan tres longitudes de onda para igualar cualquier longitud de onda, al igual que ocurre con un tricrómata normal. Sin embargo, el tricrómata anómalo tiene dificultades a la hora de distinguir entre longitudes de onda cercanas. Una vez que hayamos determinado si una persona presenta o no una deficiencia en la visión cromática, tendremos que responder a la siguiente pregunta: ¿qué colores ve una persona con deficiencia en la visión cromática? Para determinar lo aue percibe un dicromático, debemos encontrar a un dicromático unilateral (una persona con una visión tricromática en un ojo y una visión dicromática en el otro ojo). Como los dos ojos del dicromático unilateral están conectados al mismo cerebro, esta persona puede mirar a un color con su hijo dicromático y, después, determinas a qué colore corresponde en su ojo tricromático. 5.1. Monocromatismo. Es una forma rara de ceguera al color que suele ser hereditaria y tiene unas probabilidades de aparición de diez en un millón. Por lo general, los monocromáticos no tienen ningún cono funcional, por lo que su visión tiene las características de la visión mediante los bastones, tanto en ambientes iluminados como oscuros. Ven todo en sombras de luz (gris, blanco y negro) y, por lo tanto, pueden ser considerados ciegos al color. Además de la pérdida en la visión de los colores, las personas con monocromatismo hereditario tienen una agudeza visual muy reducida y son tan sensibles a la luz, que con frecuencia tienen que protegerse durante el día con unas gafas oscuras. El sistema de bastones no está diseñado para funcionar en ambientes iluminados y, así, se ve sobre cargado cuando hay mucha luz, por lo que crea una percepción de deslumbramiento. 5.2. Dicromatismo. Los dicromáticos experimentan algunos colores, aunque en menor medida que los tricrómatas. Hay tres formas principales de dicromatismo: protanopia, deuteranopia y tritanopia. Las más habituales son las dos Tema 3: Percepción del color. 14 primeras y se heredan a través de un gen ubicado en el cromosoma X. Es una enfermedad se carácter recesivo por lo que hay más probabilidades que se de en un hombre que en una mujer. 1. Protanopia. Afecta al 1% de hombres y a un 0.02% de mujeres. Da lugar a una percepción de colores en el espectro que se indica en la figura 6.19. Un protanope percibe la luz de longitud de onda corta como azul y, a medida que la longitud de onda se aumenta, el azul va perdiendo saturación hasta que, a 492nm, el protanope solo percibe tonalidades de gris. La longitud de onda a la que el protanope percibe tonalidades de gris percibe el nombre de punto neutro. A longitudes de onda superiores al punto nutro, el protanope percibe el amarillo, que aumenta su saturación progresivamente según aumenta la longitud de onda, hasta que, en el extremo de longitud de onda larga del espectro el protanope, percibe un amarillo saturado. 2. Deuteranopia, Afecta aproximadamente al 1% de hombres y al 0.01% de mujeres y da lugar a la percepción de colore. Un deuteranope percibe tonalidades de azul a longitudes de onda corta, ve amarillo a longitudes de onda larga y tiene su punto neutro de aproximadamente a 498nm. 3. Tritanopia. Es muy poco frecuente y sólo afecta al 0.002% de los hombres y al 0.001% de mujeres. El tritanope ve azul a longitudes de onda corta, rojo a longitudes de onda larga y tiene un punto neutro a 570nm. 5.3. Deficiencias producidas por mecanismos fisiológicos en los receptores. La mayor parte de los monocromáticos no tienen visión de los colores, puesto que sólo tienen un tipo de cono o no tienen conos. Los dicromáticos han perdido el pigmento de longitud de onda larga, mientras que los deuteranopes han perdido el de longitud de onda media. Dados los pocos casos de tritanopia que existen y debido al reducido número de conos de longitud de onda corta que éstos presentan, incluso en retinas normales, hasta la fecha ha sido difícil determinar el pigmento que les falta a los tritanopes, aunque probablemente sea el pigmento de onda corta. Las últimas investigaciones han identificado diferencias en los genes que determinan la estructura del pigmento visual de tricrómatas y dicromáticos. Basándose en esta investigación genética, también se ha sugerido que los tricrómatas anómalos podrían igualar los colores de un modo distinto a como lo hacen los tricrómatas normales, por lo que tienen más dificultades para distinguir entre longitudes de onda, pues sus espectros para los pigmentos M y L se han movido y ahora están más cercanos entre sí. Tema 3: Percepción del color. 15 5.4. Ceguera cortical de los colores. La deficiencia en la visión cromática también puede tener su origen en un problema del córtex, ya sea debido a una lesión o a un ataque. Este estado, en el que la función de los conos es normal, pero la visión de los colores se pierde debido a una lesión cerebral, recibe el nombre de acromatopsia cerebral. Las personas que lo sufren suelen ver un mundo sin color. Hemos señalado que la ceguera cortical al color apoya la idea de que existe un área especializada en el color en el córtex, puesto que la lesión elimina con frecuencia la visión de los colores, pero deja el resto de las funciones relativamente intactas. Lo más importante de la acromatopsia cerebral es que pone de manifiesto un principio importante: el procesamiento de la información de la longitud de onda no es lo mismo que la percepción de los colores. Podemos distinguir entre procesamiento de la información de la longitud de onda y percepción de los colores por la existencia de personas como M. S., que sufría acromatopsia debido a una enfermedad que dejó los pigmentos de sus conos intactos, pero provocó una lesión en su córtex. Aunque no podía ver los colores, era capaz de usar la información de la longitud de onda que los conos enviaban al cerebro. Este y otros resultados muestran que la información de la longitud de onda es procesada por el área no dañada del cerebro, pero no es transformada en experiencia del color debido a la existencia de una lesión en otra área. Así pues, el hecho de ver en color requiere determinar las longitudes de onda de un estímulo y, a continuación, procesar esta información para crear la experiencia del color 6. Creación de una experiencia del color. Nuestra experiencia del color, al igual que todas nuestras experiencias sensoriales, se crea mediante el SN. La información acerca de las longitudes de onda que se reflejan de los objetos se codifica en impulsos neuronales, que a su vez se transforman en experiencia del color en algún lugar del córtex. Pero a diferencia de otras cualidades visuales, la conexión entre las características principales del estímulo físico (la longitud de onda de la luz) y la experiencia del color es totalmente arbitraria. Pero ¿existe alguna razón que nos haga pensar que estas longitudes de onda concretas dan lugar a un color, a no ser el hecho de que hemos aprendido que las longitudes de onda suelen estar asociadas a dicho color? Isaac Newton no pensaba así, tal como indicó en su libro Óptica (1704): “Para hablar con propiedad, los Rayos no tienen color. En ellos no hay nada más que una cierta Potencia y una Disposición para despertar una Sensación de este u otro Color… Así, los Colores del Objeto no son más que una Disposición para reflejar esta u otra clase de Rayos de forma más intensa que el resto” La idea de Newton era que los colores que vemos como respuesta a diferentes longitudes de onda no están contenidos en los rayos de luz en sí mismos. Los colores son creados por nuestro sistema perceptivo y, Tema 3: Percepción del color. 16 aunque cada color concreto está relacionado con una longitud específica, la conexión entre la longitud de onda y la experiencia que llamamos “color” es totalmente arbitraria. Los rayos de luz son simplemente energía que no tiene ningún color en absoluto. Si lo miramos de este modo podemos afirmar que el color no es una propiedad de la longitud de onda, sino que es la forma que tiene el cerebro de hacernos saber las longitudes de onda que están presentes. Podemos entender mejor la idea de que algunas cualidades perceptivas, como el color, el tono o el olfato, son creadas por nuestro sistema nervioso si observamos a los animales que pueden percibir energía que los humanos no son capaces de percibir. La idea de que la experiencia de color es una creación del SN añade otra dimensión a la hipótesis de que nuestra experiencia se modela con la fisiología. De hecho, podemos llegar a decir que, en casos tales como la visión de los colores, la audición, el gusto y el olfato, la verdadera naturaleza de nuestra experiencia no se modela con la fisiología, sino que se crea con ella. 7. La constancia cromática. ¿Qué ocurre en las situaciones en las que vemos un objeto en el exterior, a la luz del sol y luego en el interior, iluminado por una bombilla? La luz del sol contiene aproximadamente cantidades idénticas de energía en todas las longitudes de onda, lo que es una característica de la luz blanca. No obstante, la luz de la bombilla contiene mucha más energía de longitudes de onda larga. Esta distribución de longitudes de onda recibe a veces el nombre de “luz de tungsteno”, puesto que se produce en el filamento de tungsteno que se encuentra en el interior de la bombilla. Esto hace que parezca un poco amarilla. Aunque la luz del sol tiene cantidades idénticas de todas las longitudes de onda y la luz interior (la de tungsteno) es rica en longitudes de onda larga, una camiseta blanca (por ejemplo) no se vuelve amarilla al pasar de exterior a interior. Esta relativa estabilidad de la percepción de los colores, aun cuando cambie la iluminación, recibe el nombre de constancia cromática o del color. Aunque se producen cambios en la percepción del color cuando cambia la iluminación, nuestra experiencia nos dice que los colores permanecen invariables, al menos en las condiciones normales más naturales. Tema 3: Percepción del color. 17 De esta forma, pondremos dos ejemplos que ponen en manifiesto la constancia cromática: 1. Dos luces de distintos colores (amarillo y azul) que se reflejan en un mismo objeto se pueden percibir como colores completamente opuestos. Colocamos un objeto azul iluminado por una luz amarilla. Este objeto reflejará fundamentalmente longitudes de onda corta. La luz amarilla no tiene muchas frecuencias bajas, por lo que el objeto reflejará las frecuencias de onda corta que le lleguen y absorberá el resto de las longitudes de onda. Como la cantidad de ambos tipos de frecuencia son semejantes, la imagen que se creará en la retina será de un objeto gris. Pero entonces ¿cómo es posible que sigamos viendo los colores iniciales? Se debe a los heurísticos. Nosotros percibimos la realidad a través de nuestra experiencia no a través de los objetos. Lo mismo ocurriría con un objeto amarillo iluminado por una luz azul. 2. Dos luces distintas reflejadas en un mismo objeto pueden dar lugar a la percepción del mismo color. Pongamos que una luz amarilla ilumina un objeto gris. El gris es un color acromático, por lo que reflejará y absorberá la misma cantidad de luz. En nuestro ejemplo, aunque el gris tenga esta propiedad, como la luz esta sesgada hacia el amarillo le llegarán al objeto mayor cantidad de longitudes de onda medias que bajas, por lo que el gris debería ser un gris amarillento creando así un gráfico de reflectancia como el del amarillo. Sin embargo, la constancia perceptiva hace que lo observemos como un gris normal Algunas de las razones que se han encontrado para la constancia cromática son: la adaptación cromática, el efecto del entorno y la memoria del color. 7.1. Adaptación cromática. La percepción de los colores puede cambiar mediante la adaptación cromática, es decir, la exposición prolongada al color cromático. Por ejemplo, si se nos expone a una luz roja, la adaptación a dicha luz aclara de forma selectiva el pigmento de los conos de longitud de onda larga, lo que disminuye su sensibilidad a la luz roja y hace que los rojos y naranjas que se han visto con el ojo adaptado se perciban menos saturados y brillantes que los vistos con el ojo no adaptado. Tema 3: Percepción del color. 18 Podemos entender la contribución que realiza la adaptación cromática a la constancia cromática si observamos que, al entrar en una habitación iluminada con luz de tungsteno, el ojo se adapta a la luz (rica en longitudes de onda larga), lo que disminuye la sensibilidad del ojo a dichas longitudes de onda. Esta disminución de la sensibilidad hace que la luz de longitud de onda larga reflejada de los objetos tenga menos efecto que antes de la adaptación, lo que compensa la mayor cantidad de luz de tungsteno de longitud de onda larga que se refleja desde cualquier lugar de la habitación. El resultado es simplemente un pequeño cambio en la percepción de los colores. La idea de que la adaptación cromática es responsable de la constancia de color se ha comprobado en un experimento en el que Kem Uchikawa y sus colaboradores hicieron que sus observadores miraran pedazos aislados de papel de color, tal como se muestra en la, en tres condiciones distintas: 1. Con papel y el observador iluminado por la luz blanca. 2. Con el papel iluminado por la luz roja y el observador iluminado por luz blanca (la iluminación del objeto cambia, pero el observador no está adaptado cromáticamente). 3. Tanto papel como observador están iluminados por luz roja (la iluminación del objeto cambia y el observador está adaptado cromáticamente). Los resultados fueron: - Condición 1: un papel verde se percibe como verde. - Condición 2: se cambia la iluminación del objeto, pero el observador no experimenta una adaptación cromática, el observador percibe que el papel ha cambiado de color a rojo. - Condición 3: el observador experimenta una adaptación cromática, la percepción solo cambia ligeramente a rojo. Así, la adaptación cromática a creado una constancia cromática parcial, es decir, existe la percepción de que el objeto cambia, pero no tanto como cuando había adaptación cromática. El ojo está ajustando su sensibilidad a diferentes longitudes de onda para mantener la percepción del color relativamente invariable, a pesar de los cambios en la iluminación. 7.2. El efecto del entorno. El color percibido de un objeto no sólo se ve afectado por el estado de adaptación del observador, sino por el entorno del sujeto. Cuando el entorno está enmascarado, la mayor parte de las personas perciben el área verde ligeramente más amarilla bajo la luz de tungsteno que a la luz del día. La constancia cromática no funciona tan bien cuando enmascaramos el entorno ha sido estudiado por varios investigadores que han demostrado que la constancia cromática funciona mejor cuando un objeto se ve rodeado por objetos de muchos colores distintos. Esto se refleja en efectos como la imagen de Mondrian. Tema 3: Percepción del color. 19 7.3. La memoria y el color. Los conocimientos pasados pueden afectar en cierto modo a la percepción del color. Nos referimos a un fenómeno que se conoce como memoria del color, según el cual el color característico de un objeto influye en nuestra percepción de su color. Como las personas sueles conocer los colores típicos de los objetos familiares, perciben los objetos con colores más ricos y saturados que los objetos no familiares que reflejan las mismas longitudes de onda. De este modo, nuestra capacidad de recordar los colores de los objetos familiares puede ayudarnos a percibir los colores bajo diferentes iluminaciones. Otro efecto de memoria ocurre también porque no recordamos de forma precisa los colores que hemos visto en el pasado. 8. La constancia de la luz. La constancia cromática nos ayudaba a mantener más o menos invariable la percepción de los colores cromáticos, incluso si nos movemos de una iluminación a otra. Esto es importante, puesto que significa que podemos percibir las propiedades reales de los objetos sin que las diferentes condiciones de iluminación interfieren demasiado. Otro es que percibimos los colores de forma precisa, por lo que vemos a un perro labrador de colore negro, tanto cuando está en el interior como cuando está bajo la luz solar. La constancia de los colores acromáticos, aún a pesar de la existencia de cambios en la cantidad de luz reflejada en los ojos, recibe el nombre de constancia de luminosidad. El problema al que debe enfrentarse el sistema visual consiste en que la cantidad de luz que llega al ojo desde un objeto depende de dos elementos: 1. La iluminación: cantidad de luz que el objeto refleja sobre nuestros ojos. 2. La reflectancia del objeto: proporción de esta luz que el objeto refleja en nuestros ojos. En la mayor parte de las condiciones en las que se produce una constancia de luminosidad, nuestra percepción de ésta no está determinada por la iluminación, sino por la reflectancia. Loa objetos que parecen negros reflejan aproximadamente el 5% de luz, los que parecen grises entre un 10 – 70% y los que parecen blancos en torno a un 80 – 90% de luz. Así, nuestra percepción depende de la luminosidad de un objeto, no depende de la cantidad de luz reflejada por el objeto (iluminación), sino del porcentaje de luz que refleja esta (reflectancia) y siempre es el mismo independientemente de la cantidad de iluminación. Para comprender esto pondremos como ejemplo una tabla de ajedrez, da igual la cantidad de luz que le demos a la tabla que los cuadrados blancos y negros serán blancos y negros. Entonces, ¿Cuál es la causa de la constancia de luminosidad? En lo que se refiere a la constancia cromática existen varias causas posibles. Tema 3: Percepción del color. 20 8.1. Relaciones de intensidad: el principio de la proporción. Una de las características sobre a constancia de luminosidad consiste en que dos áreas que reflejan diferentes cantidades de luz parecen iguales si la proporción entre su intensidad y la intensidad de las áreas del entorno se mantiene constante. Así, aunque la cantidad de luz reflejada del tablero de ajedrez aumenta en un factor de 100 cuando lo movemos al exterior, la proporción entre la cantidad de luz reflejada de los cuadrados blancos y la de los cuadrados negros permanece constante en 90 a 5, por lo que nuestra percepción de dichos cuadrados sigue siendo la misma. Este efecto que recibe el nombre de principio de proporción funciona bien para objetos bidimensionales, como nuestro tablero de ajedrez, pero presenta ciertas complicaciones en las escenas tridimensionales. 8.2. La percepción de la luminosidad en las escenas tridimensionales. La iluminación de las escenas tridimensionales no sueles ser homogénea, ya sea porque las sombreas de algunos objetos de proyectan sobre otras, o porque una parte de un objeto está orientado hacia la luz, mientras que otra está colocada en la posición contraria. El problema que se plantea el sistema perceptivo es que debe tener en cuenta la existencia de una iluminación homogénea. Una forma de contemplar este problema consiste en darse cuenta de que el sistema perceptivo necesita distinguir entre bordes de reflectancia y bordes de iluminación: - Bordes de reflectancia: borde que marca el cambio de reflectancia de dos superficies. Se pueden crear observando el borde entre cuadrados negros y blancos de la tabla de ajedrez. - Bordes de iluminación: borde que marca un cambio en la iluminación. Se puede crear en el tablero de ajedrez si bloqueamos parte de la luz con las manos. Se han propuesto varias explicaciones sobre la forma en la que el sistema visual distingue entre estos dos tipos de bordes, pero todas ellas son demasiado complejas. La idea fundamental es que el sistema perceptivo utiliza varias fuentes de información para tener en cuenta la iluminación. LA INFORMACIÓN CONTENIDA EN LAS SOMBRAS. Para que la constancia de luminosidad funcione, el sistema visual debe ser capaz de tener en cuenta la iluminación heterogénea creada por las sombras. Debe determinar que este cambio en la iluminación causado por una sombre se debe a un borde de iluminación y no a un borde de reflectancia. Tema 3: Percepción del color. 21 El sistema visual suele tener éxito al hacer esto pues, aunque la intensidad de la luz se ve reducida por las sombras, las áreas sombreadas no sueles verse como grises o negras. Por ejemplo, en el caso del tablero de ajedrez de la figura 6.26 (foto de arriba), suponemos que las áreas sombreadas y no sombreadas tienen el mismo patrón (el tablero de ajedrez), pero que se proyecta menos luz en unas áreas que en otras. ¿Cómo sabe el sistema visual que el cambio de intensidad causado por las sombras es un borde de iluminación y no uno de reflectancia? Un factor que sirve es la forma significativa de la sombra. Sabemos que, en nuestro ejemplo, la sombra estaba proyectada por una mano, por lo que sabemos que la iluminación es lo que cambia, no el color de los cuadrados del tablero de ajedrez. Otra clave que indica que un borde de iluminación se debe a una sombre se encuentra en el contorno de la sombra. Un ejemplo de ello se ilustra en la figura siguiente: La sombra y su penumbra se perciben inicialmente como un borde de iluminación, pero el enmascaramiento de la penumbra hace que se perciban como un borde de reflectancia. OBSERVACIÓN DE LA ILUMINACIÓN. La percepción que da lugar a una constancia de luminosidad se produce cuando hay suficiente información para indicar con exactitud las condiciones de iluminación. En el caso del tablero de ajedrez, la forma de la sombre y la presencia de una penumbra ofrecen información de que hay una sombra, mientras que nuestra percepción de la cualidad tridimensional de la esquina proporciona datos que indican que la iluminación es probablemente distinta en las dos superficies. El sistema visual realiza un proceso de la mejor predicción a partir de la información que se tiene sobre la naturaleza del estímulo. La figura 6.30 incluye otro ejemplo de la forma en la que la percepción de la luminosidad depende de los supuestos que se hagan sobre la iluminación: Si se compara la luminosidad de los dos cuadrados que se señalan mediante flechas en la figura a se observará que el cuadrado superior parece ligeramente más oscuro que el inferior. Ahora, comparamos los Tema 3: Percepción del color. 22 cuadrados señalados en la figura b. Aunque las reflectancias de los cuatro cuadrados son los mismos (son del mismo color) las diferencias de luminosidad de las dos áreas es menos en b que en a. ¿Por qué se da esto? Para el patrón b, los dos cuadrados parecen presentar una iluminación homogénea, sin embargo, en a el rectángulo inferior parece estar a la sombra mientras el cuadrado superior parece estar en la luz. En este caso, es posible que el sistema visual esté utilizando un heurístico como el siguiente: “si dos objetos reflejan la misma cantidad de luz y uno está a la sombra, el que está a la sombra tiene que ser necesariamente más claro”. Cómo el cuadrado inferior parece estar a la sombra, parece más claro. CURVATURA DE LA SUPERFICIE Y PERCEPCIÓN DE LA LUMINOSIDAD. Si comparamos las dos imágenes de la figura 6.32, la de (a) parece una superficie plana, mientras que la de (b) parece la representación de dos superficies curvas. Además, también parecen tener un sombreado distinto, la superficie plana de (a) parece más oscura en la parte izquierda que en la parte derecha, mientras que las superficies curvas de (b) parecen tener un tono más homogéneo. Ahora tomemos dos pedazos de papel y cubramos los bordes superior e inferior de modo que tenga los bordes rectos como en (a). ¿Cuál es el resultado? Quizá sorprenda observar que cuando se convierten los bordes curvos de (b) en líneas rectas, los lados izquierdo y derecho se parecen mucho más a los de (a). Sin e