A medida que envejecemos, nuestros ojos pierden su capacidad de enfocar de cerca. Es una afección llamada presbicia, y es extremadamente común y relativamente fácil de corregir, con soluciones como anteojos de lectura, lentes bifocales o lentes progresivos.
Otra corrección común, llamada monovisión, resuelve el problema con diferentes lentes en cada ojo, uno que enfoca cerca, el otro que enfoca lejos. Para ajustar las diferencias de desenfoque causadas por el uso de diferentes lentes, el cerebro suprime la imagen borrosa yprocesa preferentemente la imagen más nítida, mejorando efectivamente la profundidad de campo. Diez millones de personas en los Estados Unidos actualmente usan monovisión para corregir su presbicia, y a medida que la población envejece, es probable que ese número crezca.
Un equipo de la Universidad de Pensilvania y el Instituto de Óptica en Madrid, España, descubrió recientemente que la monovisión puede causar percepciones erróneas dramáticas de la distancia y la dirección 3D de los objetos en movimiento. Además, cuanto más lejos están los objetos y más rápido sonmovimiento, cuanto más grandes son las percepciones erróneas. Los investigadores, dirigidos por el neurocientífico de Penn Johannes Burge, publicaron sus hallazgos en Biología actual .
"Imagina que estás viajando en un automóvil, llegando a una intersección", dice Burge. "Un ciclista en tráfico cruzado pasa a 15 millas por hora. Si lo calculas, la percepción errónea de la profundidad seráaproximadamente nueve pies. Eso es un gran problema, ese es el ancho de un carril de tráfico "
En general, el laboratorio de Burge estudia cómo el sistema visual humano procesa las imágenes que caen en la parte posterior del ojo cuando estamos sentados en una habitación o caminando por la calle. Burge está particularmente interesado en comprender qué permite a las personas percibir el movimiento, profundidad y desenfoque ". Parece realmente simple. Abrimos los ojos y vemos", explica. "Pero como con la mayoría de las cosas, cuando miras debajo del capó para ver cómo funciona realmente, resulta ser muchomás complicado."
Esta nueva línea de investigación está estrechamente relacionada con el efecto Pulfrich, una ilusión perceptiva de 100 años llamada así por el físico alemán Carl Pulfrich. Para comprender este efecto, imagine un péndulo de reloj balanceándose de lado a lado. Visualizando el péndulo con unoojo oscurecido, a través de un par de gafas de sol a las que les falta una lente, por ejemplo, el péndulo no parecerá moverse de lado a lado, sino más bien en una trayectoria elíptica que cambia las profundidades. El mismo efecto ocurre para imágenes con diferente contraste, como mirar a través de unpar de anteojos con una lente empañada.
La ilusión ocurre porque el cerebro procesa la imagen más oscura o menos contraste-y milisegundos más lentamente que la imagen más brillante o más contraste-y. Para las imágenes en movimiento, el retraso del procesamiento causa lo que se llama una "disparidad binocular neural,"lo que significa que la ubicación real de la imagen en la parte posterior del ojo no coincide con el lugar donde el sistema visual lo estima. Un principio similar explica cómo funcionan las películas estéreo 3D.
La variación de brillo y contraste entre los ojos causa el clásico efecto Pulfrich. Monovision induce diferencias de desenfoque entre los ojos, y el desenfoque reduce el contraste, por lo que Burge y sus colegas plantearon la hipótesis de que la monovisión también conduciría al efecto Pulfrich. El uso de un aparato llamado haploscopio -- esencialmente, una versión de laboratorio de una sala de cine en 3D - midieron el efecto de diferentes correcciones tipo monovisión. Sorprendentemente, los participantes experimentaron un efecto Pulfrich inverso en lugar de uno clásico. En lugar de procesarse más lentamente, se procesó la imagen borrosamilisegundos más rápido que la imagen nítida.
Burge adivinó por qué: "Desenfocar una imagen no cambia el contraste de manera uniforme", dice. "En cambio, reduce el contraste de los detalles finos más que el de los detalles gruesos".
Ofrece como ejemplo lo que sucede cuando se mira a través de la lente de una cámara. "A medida que la imagen se desenfoca, primero pierdes las rayas de mi camisa y los pelos de mi ceja. Luego pierdes los detalles medios. Y finalmente,los detalles burdos ", explica." La neurociencia ha demostrado que el cerebro procesa los detalles finos más lentamente que los detalles burdos, todo lo demás es igual. Por lo tanto, razonamos que la imagen borrosa se procesa más rápido porque los detalles finos en la imagen nítida se están desacelerandoabajo. Experimentos adicionales mostraron que este razonamiento era correcto "
Con el efecto Pulfrich inverso identificado, los investigadores querían una solución. "Una lente más oscura ralentiza el procesamiento. Una lente borrosa lo acelera", dice Burge. "Pensamos que si oscurecía la lente borrosa, los dos efectos podrían cancelarse".fuera. Y eso es exactamente lo que sucede "
El trabajo actual responde algunas preguntas, pero también trae muchas más: ¿Cómo impacta el nivel de luz general el efecto? ¿Es peor al anochecer o durante la noche? ¿Se adapta el cerebro a la ilusión una vez que alguien se aclimata a la monovisión? Es un excelente forraje parainvestigación futura, trabajo que podría tener implicaciones reales para la salud pública y la seguridad pública.
La financiación para la investigación provino del Instituto Nacional del Ojo y la Oficina de Ciencias Sociales y del Comportamiento beca R01-EY028571, la Universidad de Pensilvania, el Ministerio de Educación español beca FPU17 / 02760 y el Ministerio de Ciencia español,Innovación y universidades otorga ISCIII DTS2016 / 00127 y FIS2017-84753-R.
Johannes Burge es profesor asistente en el Departamento de Psicología de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Pensilvania.
Otros investigadores que contribuyeron al trabajo incluyen a Víctor Rodríguez-López y Carlos Dorronsoro del Instituto de Óptica en Madrid, España.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Original escrito por Michele Berger. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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