LÁTÁS FIZIOLÓGIA II.RÉSZ

1. LÁTÁS FIZIOLÓGIAII.RÉSZ Dr Wenzel Klára egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest, 2008

2. A 2. részartalma: A látás 3 fázisa: inger, érzet, észlelet A látás pigment-folyamatai Világos-adaptáció, sötét adaptáció A kontraszt jelenségek Spektrális érzékenység Az adaptáció képesség határai A látási információ idegrendszeri feldolgozása Serkentés és gátlás. Összegzés. A retina idegi struktúrája A szemtől az agyig Látóközpontok az agyban Ajánlott irodalom

3. A látás 3 fázisa: • Inger (a fizikai környezet fényei, hangjai, illatai) • Érzet (az élő szervezetből kiváltott reakció) • Észlelet (az ingerület idegrendszeri feldolgozása után létrejött tudatos eredmény)

4. A színinger függvény kialakulása

5. A f(l) színinger függvény A f(l) színinger függvényt • a fényforrás színe (Fe(l) spektrális teljesítmény eloszlása), • a fényforrás által megvilágított színes felületek színe (r(l) spektrális reflexiója) és • a fény útjába kerülő színszűrők színe (t(l) spektrális transzmissziója) együttesen alakítja ki. A f (l) színinger váltja ki a szemben a szín ingerületet és végül agyunkban a szín észleletet: f(l) = Fe(l) * r(l) * t(l)

6. A színérzet kialakulása • A színérzet szemünkben, a retina érzékelő elemeiben (a receptorokban) alakul ki. • A receptorok: • A csapok (nappali, fotopikus látás) kb 6.8 millió • Vörös érzékeny (protos P, long wave sensitive L) • Zöld érzékeny (deuteros D, middle wave sensitive M) • Kék érzékeny (tritos T, short wave sensitive S) • A pálcikák (esti, scotopikus látás) kb 106 millió • Alkonyatkor szürkületi (mezopikus) látás

7. Pálcika és csap képe

8. A retina elektronmikroszkópos képe

9. L, M és S csapok a retina centrumában

10. Mi a fiziológia?

11. A szem

12. A látvány képe a retinán

13. A kontraszt jelenség Szukcesszív és szimultán kontraszt Az utó-képek A Benham-effektus Világos adaptáció – sötét adaptáció Szín adaptáció A látás pigment-folyamatai

14. A kontraszt Élkontraszt és felületi kontraszt Szín kontraszt és világosság kontraszt Szimultán és szukcesszív kontraszt Világosság-, színezet- és színezetdússág kontraszt

15. Szín kontraszt és világosság kontraszt; az él-kontraszt

16. Felület-kontraszt(Nemcsics után)

17. Példa szimultán kontraszt jelenségre(Nemcsics után)

18. A szimultán kontraszt megváltoztatja a színérzetet(Nemcsics után)

19. Két kisérlet a szukcessziv kontraszt jelenség bemutatására

24. Példa a színezet kontrasztra(Nemcsics után)

25. Példa a világosság kontrasztra(Nemcsics után)

26. A Benham-tárcsa másodpercenként 8 – 12 fordulata esetén virtuális színek jelennek meg a szemünk előtt. A Benham-effektus

27. A Benham - effektus A Benham-effektust szukcesszív és szimultán kontraszt jelenségek váltják ki.

28. További szép tárcsák(Kucsera Itala tervei)

29. Az adaptáció • Alapja: a látópigmentek dinamikus egyensúlya • Fajtái: • Világosság adaptáció (2 foton...100 000 lx) • Színadaptáció (Színkonstancia) • Von Kries törvény • Inger * érzékenység = const (adaptációs idő!) • A hárm csap-típus egymástól függetlenül adaptál

30. Az adaptáció: a szem alkalmazkodása a változó fény-viszonyokhoz. • A szem adaptációs mechanizmusai: • A pupilla méretének változása (2…10 mm átmérő: kb 25-szörös fénymennyiség változás) • A nappali receptorok (csapok) és az éjszakai receptorok (pálcikák) átváltása (kb 1000-szeres érzékenység változás) • Fotopikus látás: csak a csapok működnek • Scotopikus látás: csak a pálcikák működnek • Mezopikus látás: a csapok és a pálcikák is működnek • A pigmentek mennyiségének változása (egyensúlyi állapot a folytonos bomlás és termelődés során, mintegy 12 nagyságrendnyi érzékenység változás)

31. A csapok és pálcikák spektrális érzékenységi tartománya eltérő. A pálcikák kb 1000-szer érzékenyebbek.

32. A csapok spektrális érzékenysége • Protos (L) • Deuteros (M) • Tritos (S)

33. Világos adaptáció - sötét adaptáció

34. Adaptációs görbék1 Troland (Td) a megvilágítása a retinának, ha 1 cd/m2 fénysűrűségű felületet nézünk 1 mm2 felületű pupillán kereszutül)

35. Az adaptáció-képesség határai • Felső határ: vakítás • A protos és a deuteros telítésbe megy: sárga színészlelet (Bezold-Brücke jelenség: kék-sárga látás) • Mindhárom receptor telítésbe megy: fehér színészlelet • Alsó határ: a protos-deuteros összegzés nem működik • Nincs sárga színészlelet, csak vörös és zöld (Bezold-Abney jelenség: vörös-zöld látás) • A tritos nem működik: nincs kék színészlelet Tovább csökkenő megvilágítás: mezopikus látás • Purkinje-jelenség: „a kék óra”

36. A Purkinje - jelenség A „kék óra”

37. A színészlelet kialakulása • A színészlelet az agyban, az idegrendszeri kiértékelés során alakul ki. • Lépései: • Páronkénti összehasonlítás • Ellentét-párok kialakulása • Összegzések • Tanulás • Emlékek, asszociációk

38. A csapok R, G és B érzetét az idegrendszer 3 ellentét-párrá alakítja át:

39. CYB V(l) CRG l(nm) A színérzékelés második szintje Az opponencia elmélet: CRG = L – M CBY = S - (L + M) V(l) = 1,7*L + M Relatív jelerősség a hullámhossz függvényében

40. A három ellentét-pár

41. A látási információ idegrendszeri feldolgozása

42. A színek pszichofizikai jellemzői Érzetek: L, M, S ------------------------------------------------------------- Pszichofizikai jellemzők: Világosság (Lightness, brightness) Színezet (Hue) Színezetdússág (Saturation, telítettség) ------------------------------------------------------------- Hogyan lesz az érzetből észlelet (pszichofizikai jellemző)?

43. A retina felépítése

44. A retina felépítése A retina vastagsága kb. 0.5 mm. Öt rétegből áll: • Receptor-réteg (Csapok és pálcák) • Bipoláris sejtek rétege (A csapok és pálcák idegi jeleit továbbítják a ganglion sejtekhez) • Horizontális sejtek rétege (A csapok illetve a pálcák között létesítenek összeköttetést) • Ganglion sejtek rétege (A bipoláris sejtektől a látóideghez továbbítják az idegi jeleket) • Amacrine sejtek rétege (A ganglion sejtek között létesítenek kapcsolatot) Axon: hosszú ideg nyúlvány, amely az idegi jeleket továbbítja Szinapszis: kapcsoló felület az idegsejtek között Dendrit: fogadja a bemeneti jeleket a többi idegsejttől

45. A retina idegsejt típusai

46. Az érzeteket a neurális hálózat dolgozza át. Az átdolgozás már a retinán elkezdődik. Az idegi jelek „matematikai” feldolgozása: • Serkentés – pozitív előjelű jel továbbítás ( „on” ganglion és bipolár sejtek) • Gátlás – negatív előjelű jel továbbítás („off” ganglion és bipolár sejtek) • Összegzés – a horizontális és az amacrine sejtek által) Neumann János: A számítógép és az agy A neurális hálózatok elmélete

47. A retina rétegei

48. A szemtől az agyig

49. A látóközpontok az agyban