Tema 3 Percepción del color d5d6ca3d70df4aae9bf08b1c395d75e2.pdf

👀 Tema 3. Percepción del color Created Class @October 14, 2023 4:53 PM Percepción Reviewed Status Tipo Done Expositivas ¿Por qué estudia la percepción del color? Introducción. -Recoge aportaciones de disciplinas muy diversas. -Los conocimientos sobre el color están relativamente bien fundados....

👀 Tema 3. Percepción del color Created Class @October 14, 2023 4:53 PM Percepción Reviewed Status Tipo Done Expositivas ¿Por qué estudia la percepción del color? Introducción. -Recoge aportaciones de disciplinas muy diversas. -Los conocimientos sobre el color están relativamente bien fundados. -Es un buen ejemplo de como teorías consideradas opuestas acaban complementándose para ofrecer de forma conjunta una explicación completa. Cuatro preguntas acerca del color. Empezaremos planteando las siguientes cuatro preguntas: ¿Cuáles son algunas de las funciones de la visión cromática? ¿Qué atributos físicos están asociados con el color? ¿Cómo podemos describir la experiencia del color? ¿Qué es el código neuronal del color? 1) ¿Cuáles son algunas de las funciones de la visión cromática? El color embellece nuestra vida, pero además de eso, cumple funciones esenciales de señalización, tanto natural como artificial. EI mundo natural proporciona varias señales que nos ayudan a identificar y clasificar las cosas. Sé que la piedra sobre mi escritorio contiene cobre por la rica veta de azul que la recorre; sé que el plátano está maduro cuando se pone amarillo y sé que debo detenerme cuando la luz del semáforo está en rojo. Además de su función de señalización (función innata y aprendida), el color ayuda a facilitar la organización perceptual, es decir, el proceso analizado en el capítulo 5 por medio del cual el mundo se organiza en áreas separadas. La capacidad de distinguir un objeto de otro y en particular de detectarlos en diversos fondos, como las flores en los campos o los individuos en las multitudes, se vuelve mucho más sencilla porque vemos a colores. De hecho, esta capacidad es crucial para la supervivencia de muchas especies. Por ejemplo, pensemos en un mono que hurga el follaje en busca de rutas. Si tiene una buena visión cromática, detecta sin problemas las frutas rojas en el fondo verde, pero si no percibe los colores tendrá dificultades para hallarlas. Algunos investigadores incluso han llegado a postular que la visión cromática de los monos y los SSHH evolucionó debido a la necesidad de detectar la fruta entre el follaje. 2) ¿Qué atributos físicos están asociados con el color? Es necesario recordar que vemos los objetos debido a la luz que se refleja de ellos y que la luz del espectro visible tiene longitudes de onda que se asocian con diferentes colores. Tema 3. Percepción del color 1 💡 Las longitudes de onda de entre: 400-450 nm; violetas 450-490 nm; azules 500-575 nm; verdes 575- 590 nm; amarillas 590-620 nm; anaranjadas 620-700 nm; rojas Cabe destacar que de forma normal los objetos no reflejan una única longitud de onda. Cuando la reflexión de la luz es plana a lo largo del espectro, como sucede con el blanco, el negro o el gris, llamamos a estos colores acromáticos. En cambio, cuando algunas longitudes de onda se reflejan más que otras, como en el caso de las hojas y los alimentos, llamamos a los colores, colores cromáticos. Esta propiedad de reflejar unas longitudes de onda más que otras, característica de los colores cromáticos, se llama reflexión selectiva1 . Una curva de reflectancia 2 es el porcentaje de la luz que los cuerpos reflejan contra la longitud de onda. En otras palabras, muestra cómo una superficie interactúa con la luz en diferentes longitudes de onda. Por su parte, hay objetos que no reflejan luz, sino la transmiten, y este proceso puede ser selectivo o no. Por ej, el blanco refleja y el negro absorbe. PREGUNTA: ¿CÓMO VEMOS LOS COLORES EN, P.EJ, LA ROPA? En los objetos, su color se produce a través de la reflexión selectiva; se quedarán con determinada longitud de onda y reflejará otra. Por lo tanto, los objetos se ve como consecuencia de la luz que se refleja en ellos. 3) ¿Cómo podemos describir la experiencia del color? Podemos describir todos los colores que distinguimos mediante los términos rojo, amarillo, verde, azul y sus combinaciones (Abramov y Cordon, 1994; Hurvich, 1981). Cuando se les presentan a los sujetos muchos colores y se les pide que los describan, son capaces de hacerlo si se les permite que empleen los cuatro términos, pero no si se omite alguno. Más aún, no se necesitan otros colores, tales como el anaranjado, el violeta, el morado o el café para realizar estas descripciones (Fuld, Wooten y Whalen, 1981; Quinn, Rosano y Wooten, 1968). Por tanto, para los investigadores los colores básicos son el rojo, el amarillo, el verde y el azul (Buckhaus, 1998). El orden de los cuatro colores básicos en el círculo de color - azul, verde, amarillo y rojocorresponde al orden de los colores en el espectro visible, en el cual el extremo de la longitud de onda corta es azul, verde en la mitad y amarillo y rojo en el extremo de la longitud de onda larga. Tema 3. Percepción del color 2 Aunque el círculo de color se basa en cuatro colores, contiene aún más. De hecho, la gente puede discriminar alrededor de 200 colores diferentes a lo largo del espectro visible. Además, podemos crear otros colores cambiando la intensidad de modo que sean más brillantes o tenues, o agregando blanco, el cual contiene cantidades iguales de todas las longitudes de onda del espectro para cambiar la saturación del color. Si se cambian la longitud de onda, la intensidad y la saturación, podemos crear alrededor de un millón de colores diferentes discriminables pero, aunque podamos discriminar millones de éstos, en la experiencia cotidiana la gama de colores de un catálogo incluye menos de un millar. 4) ¿Qué es el código neuronal del color? Para determinar el código neuronal del color los investigadores se han propuesto determinar la manera en que las señales en el sistema visual representan diferentes longitudes de onda. Históricamente, este problema se abordó de dos maneras que condujeron a dos diferentes teorías de la visión del color. Ambas fueron propuestas en el s.XIX con base en datos psicofísicos, mucho antes de que supiéramos lo suficiente de fisiología como para poder determinar cómo responder las neuronas a diferentes longitudes de onda, por lo que ambas teorías han sido sustentadas en observaciones psicofísicas básicamente correctas. 1º: TEORÍA TRICROMÁTICA DE LA VISIÓN DEL COLOR: Propuesta por Thomas Young y Hermann Von Helmholtz. Plantea que la visión cromática depende de la actividad de tres diferentes mecanismos receptores, basándose en los resultados de un procedimiento psicofísico llamado igualación de colores. En estos experimentos, se ajustaron las proporciones de tres longitudes de onda de luz mezcladas en un “campo de comparación” hasta que el color de la mezcla fuera idéntico al color de una longitud de onda única en el “campo de prueba”. Por ejemplo, se pedía a un observador que mezclara luces de 420, 560 y 600 nm en un campo de comparación hasta que correspondieran al color de una luz de 500 nm presentada en el campo de prueba (figura 6.6). Los hallazgos clave de estos experimentos de igualación de colores fueron que: 1. Al ajustar correctamente las proporciones de las tres longitudes de onda, fue posible hacer coincidir los campos de comparación y de prueba. Tema 3. Percepción del color 3 2. Una persona con visión cromática normal necesita mezclar por lo menos tres longitudes de onda para igualar todas las longitudes de onda del espectro. (Se pueden emplear tres longitudes de onda cualquiera en el campo de comparación, siempre que una de ellas no sea igualada con la mezcla de las tras dos). 3. Ahora bien, la mayoría de los sujetos con visión cromática normal no pudo equiparar las longitudes de onda del especto con sólo dos longitudes de onda. Por ejemplo, si tenían que mezclar luces de 120 y 610 nm, eran incapaces de igualar ciertos colores. Como veremos más adelante, la gente con deficiencias en la visión cromática y que, por lo tanto, no pueden percibir todos los colores del espectro, pueden igualar los colores de todas las longitudes de onda del espectro con la mezcla de sólo dos longitudes de onda. Con base en el descubrimiento de que se necesitan al menos tres longitudes de onda para que la gente con visión cromática normal iguale a otra en el campo de prueba, Thomas Young postuló esta teoría. Más tarde sería defendida por Helmholtz. 💡 Se afirma que la visión cromática depende de tres mecanismos receptores, cada uno con su propia sensibilidad espectral. De acuerdo con esta teoría, la luz de cierta longitud de onda estimula en grados diversos los tres mecanismos receptores, cuya pauta de actividad da por resultado la percepción de un color. Así, cada longitud de onda se codifica en el sistema nervioso por la pauta de actividad que suscita en los tres mecanismos receptores. Fisiología de la teoría tricromática 1) Pigmentos de los conos: En los años 60 se descubrió que había máxima absorción de diferentes pigmentos visuales en las regiones de longitud de onda corta (419 nm), media (531 nm) y larga (558) del espectro. En la década de los ochenta se produjo otro avance importante en la comprensión de la fisiologia de la visión del color, cuando Nathans, Thomas y Hogness (1986) aislaron y secuenciaron los genes que codifcan las partes de la proteína de tres diferentes pigmentos de conos (llamados opsinas). Esto pemitió a Nathans y sus colaboradores demostrar que diferentes tipos de pigmentos cuentan con diferentes secuencias de los pequeños grupos moleculares llamados aminoácidos, los cuales componen la molécula de opsina (véase Mollon, 1989; 1993). Estas diferencias en los aminoácidos de la opsina son la causa de que los diferentes pigmentos tengan espectros de absorción distintos. Asi, los conos de longitudes de onda cortas y medias, que sólo tinen el 44 por ciento de las secuencias de aminoácidos en común, tienen picos de absorción separados por 112 nm. En cambio, los conos de longitudes de onda medias y largas, que poseen alrededor del 96 por ciento de secuencias idénticas de aminoácidos, cuentan con picos de absorción distanciados por apenas Z7 nm. Respuesta de los conos y percepción del color Si la percepción del color se basa en la pauta de actividad de estos tres mecanismos receptores, debemos ser capaces de determinar qué colores percibiremos si Tema 3. Percepción del color 4 conocemos la respuesta de cada mecanismo. En la figura 6.8 se aprecia la relación entre las respuestas de tres clases de receptores y nuestra percepción del color. En la figura, las respuestas de los receptores C, M y L están indicadas por el tamaño de éstos. Por ejemplo, el azul está marcado con una respuesta grande del receptor C una respuesta pequeña del receptor M y una todavía menor del receptor L. El amarillo está señalado por una respuesta muy pequeña del receptor C y respuestas grandes y más o menos iguales de los receptores M y L. Por ejemplo, ¿ qué color obtendremos si proyectamos una fuente de luz azul en una amarilla? Pensar en las longitudes de onda como la causa de ciertas pautas de respuesta de los receptores nos ayuda a predecir qué colores resultarán con combinación de luces de colores distintos. En la figura 6.8, las pautas de respuesta muestran que la luz azul suscita una gran actividad en los receptores C y que la amarilla lo hace en los M y L, al combinar ambas luces debermos estimular por igual los tres receptores y percibiremos el color blanco, ya que la luz blanca contiene una distribución igual de longitudes de onda a lo largo del espectro. Esto es exactamente lo que ocurre si mezclamos luces de color azul y amarillo. (Este resultado sorprende a algunas personas, porque si mezclamos pinturas de color amarillo y azul el resultado es verde). Tema 3. Percepción del color 5 💡 MÁS SIMPLIFICADO… El metamerismo es un fenómeno en la percepción de colores que ocurre cuando dos objetos o fuentes de luz tienen diferentes longitudes de onda, pero aún así parecen tener el mismo color cuando se ven bajo ciertas condiciones de iluminación. En otras palabras, dos cosas que reflejan o emiten diferentes tipos de luz pueden parecer idénticas en color bajo ciertas luces o contextos. El metamerismo se debe a cómo nuestros ojos y cerebro procesan la información de color. Nuestros ojos tienen células receptoras llamadas conos que son sensibles a diferentes longitudes de onda de luz. Cuando vemos un color, nuestros conos captan la luz que llega a nuestros ojos y envían señales al cerebro. Si dos fuentes de luz o objetos activan los mismos conos en proporciones similares, percibimos los colores como iguales. **A su vez, los dos campos idénticos en un experimento de igualación de colores se conocen como metámeros. Es decir, dos colores que se ven idénticos o muy similares, a pesar de que tienen diferencias en sus composiciones espectrales. (La razón por la cual los metámeros lucen iguales es que ambos producen el mismo patrón de respuesta en los receptores de los conos). ¿Cuántos mecanismos son necesarios para la visión de los colores? ¿Necesitamos tres mecanismos diferentes para ver los colores? La respuesta a esta pregunta es que la visión cromática es posible con dos tipos de receptores, pero no con uno; la clave para comprenderlo es que la absorción de un quántum (o fotón) de luz por una molécula de pigmento siempre isomeriza a una molécula de pigmento sin importar cuál sea la longitud de onda de la luz. 📖 El hecho de que la absorción de un fotón cause el mismo efecto sin importar cuál sea la longitud de onda se conoce como principio de univarianza. El principio de univarianza es el concepto de que ciertas células receptoras en la retina son sensibles a un rango amplio de longitudes de onda de luz, pero no pueden proporcionar información sobre colores específicos. La percepción de colores se logra mediante la interacción de diferentes tipos de conos que son más sensibles a longitudes de onda específicas. Tema 3. Percepción del color 6 Por lo tanto, dado que podemos hacer que dos longitudes de onda parezcan idénticas al ajustar sus intensidades, un pigmento no proporciona la información necesaria para distinguir una longitud de onda de otra y no sirve como base para la visión del color. Agregar un segundo pigmento resuelve el problema originado por el principio de univarianza porque, si bien podeos ajustar la intensidad de dos longitudes de onda para provocar la misma respuesta en uno de los pigmentos, no es posible ajustarlos para producir la misma respuesta en ambos pigmentos al mismo tiempo. Podemos presentar otras intensidades de estas longitudes de onda, pero siempre encontraríamos que, cuando hay dos pigmentos, las respuestas a las diferentes longitudes de onda son siempre distintas. Como esto proporciona al sistema visual una manera de identificar la diferencia entre longitudes de onda distintas, sin importar cuáles sean las intensidades, la visión del color se vuelve posible. 📖 Ejemplo para entenderlo mejor: Imagina que tienes dos tipos de conos en tu ojo, uno sensible al color rojo y otro al color verde. Ambos conos pueden responder de la misma manera si les muestras dos luces, una roja y otra verde, con la misma intensidad. Esto significa que, en teoría, los dos conos podrían pensar que están viendo el mismo color, ya que la respuesta es la misma. Sin embargo, el truco es que no puedes hacer que ambos conos piensen que están viendo el mismo color si cambias las intensidades de las luces. Por ejemplo, si aumentas la intensidad de la luz verde y dejas constante la luz roja, el cono verde responderá más que el cono rojo. Y si haces lo contrario, disminuyendo la intensidad del verde, el cono rojo responderá más que el verde. Esta diferencia en las respuestas de los conos a pesar de los cambios en la intensidad es lo que permite a nuestro cerebro distinguir entre diferentes colores. Es como si nuestros ojos tuvieran dos "testigos" (los conos) que pueden decir si las luces son iguales o diferentes, independientemente de su brillo. Así es como nuestro cerebro percibe y distingue los colores. 2º: TEORÍA DEL PROCESO OPONENTE DE LA VISIÓN CROMÁTICA La teoría tricromática explica varios fenómenos de la visión a colores, entre ellos su igualación y mezcla de color; pero no puede dar cuenta de algunas percepciones demostradas por Ewald Hering, otro notable fisiólogo que llevó a cabo su obra más o menos en los mismos años que Helmholtz. Tema 3. Percepción del color 7 Hering observó que al ver un campo rojo se genera una posimagen verde y que al ver un campo verde se genera una posimagen roja. Un resultado similar ocurre con el azul y el amarillo. Estas observaciones lo llevaron a proponer que, al igual que el rojo y el verde, el azul y el amarillo están asociados. Hering utilizó los resultados de observaciones fenomenológicas (posimágenes) en las que se le presenta un estímulo a un sujeto y se le pregunta qué es lo que ve, para proponer la teoría del proceso oponente de la visión del color, la cual afirma que la visión del color es causada por respuestas opuestas generadas por el azul y el amarillo, y por el rojo y el verde. Casi toda la gente puede visualizar con facilidad el verde azuloso o el amarillo rojizo, pero les resulta difícil (o hasta imposible) percibir el verde rojizo o el amarillo azuloso. Esta incapacidad de imaginar el azul y el amarillo o el rojo y el verde juntos fue demostrada con métodos más cuantitativos; Cuando se les pidió a los sujetos que señalaran el porcentaje de azul, verde, amarillo y rojo que perciban en una serie de longitudes de onda a lo largo del espectro. Rara vez reportaron que veían el azul y el amarillo o el rojo y el verde al mismo tiempo (fieura 6.13;Abramov y Gordon, 1994; Cordon y Abramov, 1988). Estas observaciones, junto con la de Hering, acerca de aquellos que no ven el rojo tampoco perciben el verde y que los que no ven el azul tampoco el amarillo, llevaron a la conclusión de que el rojo y el verde están vinculados, lo mismo que el azul y el amarillo. ✍🏼 ¿QUÉ ES EL CONTRASTE SIMULTÁNEO DE COLORES? El "contraste simultáneo de colores" es un fenómeno en la percepción visual que se refiere a cómo la apariencia de un color puede ser influenciada por los colores circundantes o adyacentes. Este fenómeno demuestra cómo los colores se perciben en relación con su entorno y cómo pueden parecer más claros, oscuros, saturados o cambian su tonalidad debido a la interacción con otros colores cercanos. Con base a estas conclusiones, Hering propuso la teoría del proceso oponente de la visión cromática. Teoría del proceso oponente, planteamiento de Hering Hering postuló tres mecanismos que responden de manera opuesta a diferentes intensidades o longitudes de onda de la luz. El mecanismo del negro (-) y el blanco (+) responde de forma positiva a la luz blanca y negativa a la ausencia de luz. El del rojo (+) y el verde (-) lo hace de modo positivo al rojo y negativo al verde y el del azul (-) y el amarillo (+) lo hace de manera negativa al azul y positiva al amarillo. Tema 3. Percepción del color 8 Hering pensaba que estas respuestas positivas y negativas se debían a la acumulación y descomposición de sustancias químicas en la retina; que el blanco, el amarillo y el rojo causaban una reacción de acumulación, en tanto que el negro, el azul y el verde, una de descomposición. Aunque esta parte de la teoría de Hering es incorrecta, las investigaciones fisiológicas modernas revelaron que, en efecto, estos colores producen respuestas fisiológicas opuestas. Fisiología del proceso oponente Aunque numerosas observaciones fenomenológica respaldan la teoría del Proceso oponente de Hering no fue sino hasta hace poco que empezó a ser considerada tan en seria como la teoría tricromática. Una de las razones de su lenta aceptación es que la gente no imaginaba un proceso fisiológico que diera por resultado respuestas opuestas a diferentes longitudes e onda Sin embargo, con el advenimiento de técnicas fisiológicas que permitieron medir la respuesta de neuronas en la retina y el núcleo geniculado lateral (NCL), los investigadores pudieron confirmar la idea de Hering de respuestas opuestas al azul y al amarillo, y al rojo y al verde. Neuronas oponentes La evidencia de señales eléctricas opuestas surgió en las décadas de los cincuenta y los sesenta cuando los investigadores encontraron neuronas oponentes en la retina y en el el núcleo geniculado lateral (NGL) que emitían una respuesta excitatoria a la luz de un extremo del espectro y una inhibitoria a la luz del otro extremo (DeValois, 1960; Svaetichin, 1956). Por ejemplo, en la figura 6.15 se muestran los registros de cuatro neuronas de! núcleo geniculado lateral que responden a la luz de un extremo del especto con un incremento en el disparo nervioso y a la luz del otro extremo con una inhibición de la actividad espontánea: La actividad espontánea de cada célula se indica en el registro superior en los otros aparecen las respuestas a luces de 450 nm (azul), 510 nm (verde), 580 nm (amarilla) y 660 nm (roja). La célula Av-t Am - responde a la luz de 450 nm con un aumento en la activación y a la de 580 nm con la inhibición de la actividad espontánea. La célula V+R- aumenta su tasa de disparo ante la luz de 510 nm y la disminuye ante la de 660 nm. Las células Am +Az- y RtV- también muestran respuestas oponentes, pero son inhibidas por las longitudes de onda cortas y excitadas por las longitudes de onda largas. Modo en el que tres receptores crean respuestas oponentes El descubrimiento de neuronas oponentes proporcionó la evidencia fisiológica que permitió que la teoría del proceso oponente fuera compatible con los tres diferentes pigmentos de conos de la teoría tricromática. Cuando estas dos teorías se propusieron en el siglo xx, se les consideraba rivales. En ese tiempo se creía que una u otra era correcta, pero no ambas. No obstante, el descubrimiento de la evidencia fisiológica en la que se sustentaban implicó su correspondiente validez. Cómo fue esto posible? La respuesta es que los hallazgos psicofísicos en los que se basaban reflejaban actividad fisiológica en diferentes lugares del sistema visual, lo cual se muestra en el diagrama de la figura 6.16. Los resultados de la igualación de colores que indican que se necesitan tres longitudes de onda para igualar al resto de las longitudes de onda, vienen de los conos que se encuentran justo al inicio del sistema visual, mientras que la vinculación perceptual entre el azul y el amarillo, y el rojo y el verde que vemos en efectos como Tema 3. Percepción del color 9 las posimágenes y contraste simultáneo es creada por las neuronas oponentes que aparecen más adelante en el sistema visual. El circuito de la figura 6.17 muestra el funcionamiento de lo anterior. El cono L envia una señal excitatoria a una célula bipolar y el cono M le envia una señal inhibitoria. Esto crea una célula R+Vque responde con excitación a las longitudes de onda largas que hacen que el cono L dispare con inhibición a las longitudes de onda cortas que provocan el disparo del cono M. La célula Az+Am - recibe también señales de los conos. Recibe una señal excitatoria del cono C y una inhibitoria de la célula A, la cual suma las señales de los conos M y L. Esta disposición cobra sentido si recordamos que percibimos el amarillo cuando se estimulan los receptores M y L. Así, la célula A, que recibe señales de estos dos receptores, produce una respuesta “amarilla” por parte del mecanismo Az+Am. ¿Cuál es el logro de la respuesta oponente? Nuestro circuito neuronal muestra que es posible señalar a las longitudes de onda de dos maneras: I) por señales tricromáticas de los receptores y 2) por señales oponentes de las neuronas posteriores. Pero, por qué se necesitan dos formas diferentes para señalar la longitud de onda? Para ser más específicos, debido a que el patrón de disparo de los tres tipos de conos receptores contiene información suficiente para señalar la longitud de onda que ha sido presentada, ¿por qué esta información se transforma en respuestas oponentes? La razón es que la respuesta oponente proporciona una forma de especificar las longitudes de onda más clara y eficiente que la proporción de las respuestas del cono receptor. Para entender este funcionamiento, hay que considerar la forma en que los dos receptores de la figura 6.18a responden a dos longitudes de onda llamadas 1 y 2. La figura 6.18b muestra que, cuando se representa la longitud de onda 1, el receptor M responde más que el L; y cuando se presenta la longitud de onda 2, el receptor L responde más que el M. En la imagen de la derecha, vemos que la diferencia entre la respuesta del cono L y la del M crea una señal oponente que nos permite identificar Tema 3. Percepción del color 10 con mayor facilidad la diferencia entre las longitudes de onda 1 y 2. De esta forma, la información contenida en el disparo de las células oponentes transmite con mayor eficiencia la información sobre la longitud de onda que la contenida en la respuesta del receptor, por lo que el código de color que inició con tres conos es enviado al cerebro por neuronas oponentes. Deficiencias en la visión cromática Desde hace mucho tiempo se sabe que algunas personas tienen dificultad para percibir ciertos colores. Entre los primeros informes sobre deficiencias en la visión cromática (la incapacidad de percibir ciertos colores que la gente con visión cromática normal distingue). quizá el más famoso sea el de John Dalton (1798-1918), conocido químico del siglo xx, quien describió sus percepciones del color de la siguiente manera: "Me parece que todos los colores carmesí constan sobre todo de azules oscuros, pero muchos aparecen con un toque de marón. He encontrado ejemplos muy parecidos de carmesí, burdeos y barro'". Las descripciones de Dalton de sus percepciones anormales del color llevaron entonces al uso del término daltonismo para describir esta deficiencia cromática. Ahora sabemos que hay varias clases de deficiencia, según se ha determinado en pruebas de visión cromática. Quienes padecen deficiencia cromática perciben números diferentes a los que ven las personas con visión tricromática, o bien, no detectan ninguno. Otra forma de diagnosticar la deficiencia cromática consiste en aplicar el procedimiento de igualación de colores para determinar el número mínimo de longitudes de onda que se necesita para equiparar cualquier otra longitud de onda del espectro. Este procedimiento ha revelado tres formas de deficiencia cromática: Tema 3. Percepción del color 11 1) Los monocrómatas pueden igualar cualquier longitud de onda del especto si ajustan la intensidad de otra longitud de onda. Así, sólo necesitan una longitud de onda para equiparar cualquier color del espectro. Esto se debe a la ausencia de conos funcionales; ven por bastones, lo que también genera problemas de sensibilidad. Toda longitud de onda la transforman en luz, no en color. 2) Los dicrómatas requieren dos longitudes de onda para equiparar las demás longitudes de onda del espectro. Son los conocidos como “daltónicos”. Visión de una persona monocrómata. 3) Los tricrómatas anómalos precisan tres longitudes de onda para igualar cualquier otra, como hacen los tricrómatas normales. Sin embargo, mezclan estas longitudes de onda en proporciones distintas, además de que no pueden discriminar bien las que están muy cercanas. A la der, visión de una persona dicrómata. Una vez que hemos determinado si una persona sufre o no de deficiencia en la visión cromática, nos queda por responder la siguiente pregunta: ¿qué colores ve esta persona?. Una persona con deficiencia en la visión de cualquier tipo, bien puede señalar un objeto y decir “roja” cuando señalamos una fresa, simplemente porque aprendió que la gente se refiere a las fresas como “rojas”. Sin embargo, es muy probable que la experiencia de la persona con deficiencia cromática con el “rojo” sea muy diferente a la de una persona normal con el mismo color. Por lo que sabemos, es factible que tenga una experiencia semejante a lo que una persona con visión cromática normal llamaría “amarillo”. Para determinar Io que Ios dicrómatas perciben, necesitamos localizar a un dicrómata unilateral, es decir, una persona con visión tricromática en un ojo y dicromática en el otrto. Como los ojos del dicrómata unilateral están conectados a un mismo cerebro, puede ver un color con el ojo dicromático y luego determinar a cuál color corresponde con el ojo tricromático. Los casos de dicrómatas unilaterales son muy raros, pero los pocos que se han examinado nos ayudan a dilucidar el carácter de la experiencia que los dicrómatas tienen de los colores. Monocromatismo Es una forma rara de ceguera al color que se debe por lo general a factores hereditarios y que afecta solo a 10 personas de entre un millón. Como ya comentamos, no tienen conos funcionales, por lo tanto, su vista muestra las características de la visión con bastones ante luces suaves y brillantes. Ven todo en sombras brillantes (blanco, gris y negro). Por tal motivo, se les denomina ciegos al color. Además de la falta de visión cromática, las personas con monocromatismo innato tienen poca agudeza visual y son tan sensibles a las luces brillantes que deben protegerse con lentes oscuros durante el día. La razón de esta sensibilidad es que el sistema de los bastones no está destinado a funcionar a plena luz, por ende, queda abrumado por la iluminación intensa y crea una percepción de deslumbramiento. Dicromatismo Los dicrómatas experimentan algunos colores, pero la gama es menor a la de los tricrómatas. Hay tres formas principales de dicromatismo: protanoģia, deuteranopia y tritanopia. Las dos clases más comunes, la protanopia y la deuteranopia, se heredan en un gen localizado en el cromosoma X (Nathans et al., 1986). Tema 3. Percepción del color 12 Puesto que los hombres (XY) sólo tienen un cromosoma X, un defecto en el gen del pigmento visual de este cromosoma produce deficiencia cromática. Por su parte, Ias mujeres (XX), con dos cromosomas X, tienen menos probabilidades de presentar una deficiencia en la visión cromática, dado que basta un gen normal para gozar de una visión cromática normal. Por lo tanto, estas formas de visión cromática se dice que están ligadas al sexo, pues las mujeres pueden portar el gen de la deficiencia cromática sin padecerla y con todo, transmitirlo a sus hijos varones. Así, los dicrómatas son más hombres que mujeres. La protanopia afecta al uno por ciento de los hombres y al 0,02 por ciento de las mujeres. Además, tiene como resultado la percepción de los colores del espectro indicada en la figura. Perciben las luces de onda corta de color azul, pero a medida que la longitud de las ondas aumenta, el azul se satura cada vez menos hasta que, a los 492 nm, se percibe como gris. Esta longitud de onda de onda que los protanopes ven gris se denomina punto neutral. Asimismo, perciben las longitudes que se encuentran por arriba del punto neutral de color amarillo, el cual se satura a medida que aquellas se incrementan hasta que lo perciben como un amarillo en el extremo de la longitud de onda larga del espectro. Las personas con deuteranopia suelen confundir los colores rojo y verde y ven una gama de colores limitada, dominada por tonos de azul y amarillo. La deuteranopia afecta al uno por ciento de los hombres y al 0,01 por ciento de las mujeres y da lugar a la percepción de los colores del espectro que se aprecia en la figura 6.19. Los deuteranopes perciben de color azul las longitudes de onda cortas, de amarillo las largas y tienen un punto neutral a los 498 nm, aproximadamente. Las personas con tritanopia suelen confundir los colores azul y verde, y ven el mundo en una gama de colores que se inclina hacia tonos rojos y verdes. Aquí podemos distinguir levemente la diferencia entre protanopia y deuteranopia. La tritanopia es muy rara, pues sólo aparece en el 0,002 por ciento de los hombres y el 0,001 por ciento de las mujeres. Como se indica en la figura 6.19, los tritanopes ven de color azul las longitudes de onda cortas, de rojo las largas y tienen un punto neutral hacia los 570 nm. Protanopia. (Red-weak). Tema 3. Percepción del color 13 Deuteranopia (Green-weak) Tritanopia (Blue-weak). De acuerdo con ciertos estudios genéticos, se ha propuesto que quizá los tricrómatas anómalos igualan los colores de forma distinta a los tricrómatas normales y que tienen más difcultades para discernir entre alguna longitudes de onda porque los espectros de sus pigmentos M y L se han desplazado y se encuentran más próximos. Ceguera cortical al color Hemos descrito deficiencias en la visión cromática causadas por problemas con los receptores. Pero la deficiencia cromática también puede ser provocada por problemas en la corteza, causados por lo regular por lesiones o apoplejias. Esta condición, donde la función de los conos es normal pero se pierde la visión cromática debido a una lesión cerebral, se conoce como acromatopsia cerebral. Las personas con esta condición ven por lo general un mundo carente de color (recuerde el caso del señor Yo, quien después de su accidente automovilstico percibía al mundo gris y sin color). Hemos advertido que la ceguera cortical al color sustenta la noción de que existe un área de color en la corteza, ya que la lesión suele eliminar la visión cromática mientras deja relativamente intactas otras funciones visuales (McKeefty y Zeki, 1997; Zeki, 1983 a y b). Pero, quizá lo más interesante acerca de la acromatopsia cerebral es que pone de relieve un principio importante: el procesamiento de información sobre la longitud de onda no significa lo mismo que la percepción del color. Podemos diferenciar entre el procesamiento de la información de la longitud de onda y la percepción del color gracias a pacientes como M.S., quien sufría de acromatopsia debido a una enfermedad que dejó los pigmentos de sus conos intactos pero dañó su corteza (Stoerig, 1998). Aunque no podía ver el color, era capaz de usar la información sobre la longitud de onda que los conos enviaban al cerebro. 💡 Todo esto demuestra que la visión del color implica la determinación de las longitudes de onda de un estímulo y el procesamiento posterior de esta información para crear la experiencia del color. Tema 3. Percepción del color 14 Creación de la experiencia del color Sabemos que nuestra experiencia del color, como todas nuestras experiencias sensoriales, es creada por el sistema nervioso. La información sobre las longitudes de onda que son reflejadas por los objetos se codifica en impulsos neuronales, que luego se transforman en la experiencia del color en algún lugar de la corteza. Pero hay algo especial acerca de la creación de la experiencia del color, porque a diferencia de algunas cualidades visuales como la forma, profundidad, localización y movimiento, la conexión entre la característica central del estimulo físico (la longitud de onda de la luz) )y la experiencia del color es arbitraria. A fin de comprenderlo, consideremos la figura 6.20a, la cual muestra a un observadora ques afirma que ve un cuadrado azul que se encuentra aproximadamente a 1.20 metros. Podemos comprobar la percepción del observador de lo " cuadrado" si medimos los lados del objeto con una regla; al hacedlo confirmaremos que este objeto es, en efecto, un cuadrado. También podemos comprobar la percepción que tiene el observador de la distancia si la medimos con una cinta. Así, encontraremos que el objeto en realidad se encuentra a 1.05 metros, por lo que la estimación del observador no corresponde con precisión a la distancia del objeto. Aunque podemos comprobar si las experiencias del observador en cuanto a la forma y la distancia son correctas con un dispositivo fisico de medición como una regla o una cinta para medir, ¿qué hay respecto a una la afirmación de que el objeto es "azul"? Podemos medir la curva de reflectancia del objeto y encontrar que refleja una banda de luz de longitud de onda corta. S/ NEWTON: La idea de Newton era que los colores que vemos en respuesta a las diferentes longitudes de onda no están contenidos en los rayos luminosos, sino que nuestro sistema perceptual los crea, y aunque cada color está relacionado con ciertas longitudes de onda, la relación entre éstas y la experiencia que llamamos "color" es arbitraria. No hay nada intrínsecamente “azul” en las longitudes de onda cortas o “rojo” en las longitudes de onda largas. Los rayos “azules” no son más que energía y carecen por completo de color. Visto de esta forma, el color no es una propiedad de la longitud de onda, sino la forma en la que el cerebro nos deja saber qué longitudes de onda están presentes. La idea de que la experiencia del color es una creación del sistema nervioso añade otra dimensión al concepto de que nuestra experiencia está delineada por la fisiología. En efecto, la experiencia no sólo es delineada por la fisiología, sino que, en casos como la visión cromática, la audición, el gusto y el olfato, la fisiología crea la propia naturaleza de nuestra experiencia. Constancia del color El color percibido de los objetos no varía significativamente a pesar de los cambios que ocurren en la iluminación, incluso cuando estos cambios provocan variaciones en el espectro de luz que incide en el ojo. Por ejemplo, la luz amarilla sobre superficie azul será fisiológicamente gris incidiendo en el ojo, pero no es así porque utilizamos heurísticos. Podemos apreciar el problema de que lo anterior plantea mediante las dos curvas de la figura 6.22, las cuales muestran las longitudes de onda contenidas en la luz solar y las contenidas en la luz de un foco. La luz solar contiene aproximadamente cantidades iguales de energía de todas las longitudes de onda, lo cual es una característica de la luz blanca. El foco contiene mucha más energía de longitudes de onda largas. A esta distribución de onda se le llama en ocasiones “luz de tugsteno” porque es producida por el filamento de tugsteno dentro del foco (ligeramente amarillo, esto se debe a una mayor cantidad de luz de longitud de onda larga en comparación con la luz de longitud de onda corta producida por el foco). Tema 3. Percepción del color 15 Sabemos que la percepción del color está vinculada a la longitud de onda de la luz que estimula nuestros receptores; sin embargo, las condiciones de iluminación varían de forma continua a lo largo del día y las fuentes de luz que utilizamos no son homogéneas. Aunque exista una gran diferencia entre las distribuciones de ambas longitudes (foco y luz solar). Si bien la luz solar tiene en igual proporción todas las longitudes de onda y la luz interior es rica en longitudes de onda largas, una camisa blanca no se torna amarilla cuando se pasa del exterior al interior. Esta relativa estabilidad de la percepción del color bajo una iluminación cambiante se denomina constancia del color. A pesar de que en ocasiones ocurren pequeños cambios en la percepción del color con el cambio de iluminación, nuestra experiencia más recurrente es que los colores permanecen casi siempre constantes ante la mayoría de las condiciones naturales. ANALICEMOS A QUÉ SE DEBE LA CONSTANCIA DEL COLOR: Razón 1) Adaptación cromática. Esta demostración nos indica que la percepción del color cambia por la adaptación cromática, es decir, por la exposición prolongada a un color cromático. Pensemos en lo que ocurre cuando entramos a una habitación con iluminación amarilla. El ojo se adapta a las longitudes de onda largas predominantes en esa luz y disminuye su sensibilidad a ellas. Esta disminución hace que la luz de longitud de onda larga que los objetos reflejan tenga un efecto menor que antes de la adaptación, lo que compensa la gran cantidad de ondas largas de la luz que se refleja en toda la habitación. El resultado es un cambio insignificante en la percepción del color. Tema 3. Percepción del color 16 Experimento realizado por Uchikawa y colaboradores sobre la adaptación cromática con trozos aislados de colores en 3 condiciones diferentes, descritas en el recuadro.Así, la adaptación cromática creó una constancia parcial del color: la percepción del objeto se desplazó ligeramente pero no tanto como cuando no hubo adaptación cromática, ya que el ojo ajusta su sensibilidad a diferentes longitudes de onda para mantener la percepción del color lo más constante posible ante diferentes iluminaciones. Razón 2) Efecto del entorno. No sólo el estado de adaptación del observador influye en el color de los objetos que percibe, sino también en el entorno. ⚠️: Lo que ayuda a mantener constancia del color es la variedad, es decir, un entorno variable; a medida que el entorno contiene variedad, este efecto se va desvaneciendo (contraste simultáneo). Los investigadores han mostrado que la constancia del color opera mejor cuando los objetos están rodeados por otros de varios colores, como ocurre en la ilustración de la lámina de Mondrian, a la derecha. Imaginemos que el recuadro que se encuentra arriba estuviese compuesto de diferentes variedades de colores; la constancia del recuadro gris sería más sencilla- Razón 3) Memoria y color. Esta razón está directamente relacionada con los heurísticos. Nuestro conocimiento previo influye en nuestra percepción debido a un fenómeno llamado memoria de los colores, en el que el color característico de ciertos objetos influye en nuestra percepción de su color. La investigación demuestra que, dado que las personas conocen los colores de los objetos familares, como la señal roja de un semáforo o el color verde de un árbol, consideran que estos objetos familiares poseen colores más ricos y más saturados que los objetos no familiares que reflejan la misma longitud de onda. Por ende, nuestra habilidad para recordar los colores de los objetos familiares puede ayudarnos a percibir estos colores bajo iluminaciones diferentes. Otro efecto también se origina, no por recordar colores de objetos familiares, sino porque con frecuencia no recordamos con precisión los colores que hemos visto en el pasado; por ende, cuando vemos la señal roja del alto iluminada por la luz de la calle a la noche, quizá no notemos que parece de un tono de rojo ligeramente distinto del que tenía más temprano cuando la vimos iluminada por la luz del sol, por lo tanto, no recordamos el tono preciso y no advertimos los ligeros cambios en nuestra percepción que ocurren bajo iluminaciones diferentes. Tema 3. Percepción del color 17 CONSTANCIA DE LA LUMINOSIDAD Consideremos el problema que enfrenta el sistema visual. El labrador acostado sobre la alfombra de la sala es iluminado por un foco de 100 watts, Parte de la luz que incide en el pelaje negro del labrador es reflejada y vemos e pelaje de color negro. Cuando el perro sale al exterior, de modo que la luz brillante del Sol lo ilumine, mucha más luz incide en su pelaje, en comparación con el interior, y por ende se refleja una mayor cantidad de luz. Sin embargo, el perro sigue pareciendo de color negro. Por tanto, se refleja más luz, pero la percepción del tono del color acromático (blanco, gris y negro), llamado luminosidad, permanece igual. Esta constancia de color acromático ante los cambios en la cantidad de luz que se refleja en los ojos se denomina constancia de la Iuminosidad. El problema que debe resolver el sistema visual es que la cantidad de luz que proviene de un objeto y que llega al ojo depende de dos cosas: 1) La iluminación (la cantidad de que golpee la superficie del objeto; y 2) la reflectancia del objeto (la proporción de esta luz que el objeto refleja en nuestros ojos). En la mayoría de las condiciones en que ocurre la constancia dela luminosidad, nuestra percepción de esta forma no está determinada por la iluminación sino por la reflectancia. Los objetos que parecen negros reflejan alrededor de 5 por ciento de la luz; los objetos que parecen grises reflejan entre 10 y 70 por ciento de la luz dependiendo del tono de gris; y los objetos que parecen blancos, como el papel de este libro, reflejan de 80 a 90 por ciento de la luz. Por ende, nuestra percepción de la luminosidad de un objeto se relaciona, no con la cantidad de luz que se refleja del objeto, la cual puede cambiar dependiendo de la iluminación, sino del porcentaje de luz que el objeto refleja y que permanece igual sin importar la iluminación. ANALICEMOS A QUÉ SE DEBE LA CONSTANCIA DE LA LUMINOSIDAD: Razón 1) El principio de la proporción. Relaciones de intensidad. Con relación a la constancia de la luminosidad, es posible observar que dos áreas que reflejan diferentes cantidades de luz lucen igual si se mantienen constantes las proporciones entre sus intensidades y la intensidad del área circundante. Este efecto, llamado el principio de la proporción, funciona bien en el caso de los objetos bidimensionales como el tablero, pero no en los objetos de escenas tridimensionales. El principio de la proporción, en el contexto de la percepción visual, se refiere a una regla que sugiere que los elementos en una composición visual deben distribuirse de manera equilibrada y armoniosa en relación con el conjunto. Esto implica que los elementos visuales, como formas, colores o patrones, deben tener tamaños y ubicaciones proporcionales entre sí para lograr una apariencia visual equilibrada y atractiva. El principio de la proporción se basa en la idea de que la percepción visual se ve influenciada por la organización y la disposición de los elementos en una imagen. Cuando los elementos se distribuyen de manera desigual o desproporcionada, la percepción puede verse afectada negativamente, lo que podría resultar en una composición visual que se siente incómoda o desequilibrada. Razón 2) Percepción de la luminosidad en escenas tridimensionales. La iluminación en las escenas tridimensionales por lo regular es desigual debido a las sombras arrojadas por un objeto sobre otro o porque una parte del objeto se orienta hacia la luz y otro contra ella. El sistema perceptual tiene que tomar en consideración de alguna manera la iluminación desigual. Una forma de plantear este problema es que el sistema perceptual necesita distinguir entre los bordes de reflectancia y los bordes de iluminación. Un borde de reflectancia es un borde donde la iluminación cambia; el borde entre la sombra oscura y el tablero iluminado conforma un borde de iluminación. Tema 3. Percepción del color 18 El sistema perceptual emplea diferentes fuentes de información para tomar en cuenta la iluminación. Veamos algunas de estas fuentes: 1) La iluminación de las sombras: Para que la constancia de la luminosidad funcione, el sistema visual necesita tomar en cuenta la iluminación desigual creada por las sombras. Además, necesita determinar que este cambio en la iluminación causado por una sombra se debe a un borde de iluminación y no a un borde de reflectancia. Obviamente, el sistema visual por lo regular logra hacerlo, porque, aunque la intensidad de la luz es reducida por las sombras, por lo general no vemos las áreas ensombrecidas como grises o negras. 💡 Diferencia entre borde de iluminación y borde de reflectancia -Un borde de iluminación es un borde dónde la iluminación cambia; es una misma unidad, en la cual hay zonas con más o menos luminancia; esos bordes en los que cambia la luminancia serán bordes de iluminación. -Un borde de reflectancia es un borde dónde la reflectancia de dos superficies cambia; son dos unidades diferentes. Son dos superficies distintas que reflejan una cantidad de luz diferente. Por ejemplo, en el tablero que se incluyó más atrás, asumimos que las áreas con y sin sombra constituyen el mismo patrón del tablero, pero que en algunas áreas cae menos luz que en otras. ¿Cómo sabe el sistema visual que el cambio de intensidad causado por la sombra es un borde de iluminación y no uno de reflectancia? Lo que el sistema visual puede tomar en cuenta es la forma significativa de la sombra. En este caso, sabemos que la sombra fue proyectada por una mano, así que sabemos que lo cambia es la iluminación y no el color de los cuadros del tablero. Veamos otro ejemplo; aún cuando las reflectancias de estos cuadrados son idénticas (los rectángulos de la 6.30b reflejan la misma cantidad de luz que los cuadrados de la figura 6.30a), la diferencia en la luminosidad de las dos áreas es menor en (b) que en (a). Una explicación de este efecto es que en el patrón (b), los dos cuadrados parecen estar iluminados por igual, pero en el patrón (a), el rectángulo inferior parece estar en la sombra y el superior en la luz. En este caso, el sistema visual podría estar utilizando un heurístico como el siguiente: "Si dos objetos reflejan la misma cantidad de luz y uno se encuentra en la sombra, entonces este último debe ser más claro" (figura 6.31). Tema 3. Percepción del color 19 Tema 3. Percepción del color 20