El ángulo visual es el ángulo que subtiende un objeto visto en el ojo, generalmente expresado en grados de arco . También se llama tamaño angular del objeto .
El diagrama de la derecha muestra el ojo de un observador mirando una extensión frontal (la flecha vertical) que tiene un tamaño lineal , ubicado en la distancia desde el punto .
Para los presentes propósitos, apunte puede representar los puntos nodales del ojo aproximadamente en el centro del cristalino, y también representar el centro de la pupila de entrada del ojo que está solo unos pocos milímetros delante del cristalino.
Las tres líneas desde el punto final del objeto en dirección al ojo indican el haz de rayos de luz que atraviesan la córnea, la pupila y el cristalino para formar una imagen óptica del punto final en la retina en el punto. La línea central del haz representa el rayo principal .
Lo mismo vale para el punto del objeto. y su imagen retiniana en .
El ángulo visual es el ángulo entre los rayos principales de y .
Medición y computación
El ángulo visual se puede medir directamente usando un teodolito colocado en un punto.
O se puede calcular (en radianes) usando la fórmula, . [1]
Sin embargo, para ángulos visuales menores de aproximadamente 10 grados, esta fórmula más simple proporciona aproximaciones muy cercanas:
La imagen retiniana y el ángulo visual
Como muestra el boceto anterior, se forma una imagen real del objeto en la retina entre los puntos y . (Ver sistema visual ). Para ángulos pequeños, el tamaño de esta imagen retiniana es
dónde es la distancia desde los puntos nodales a la retina, unos 17 mm.
Ejemplos de
Si uno mira un objeto de un centímetro a una distancia de un metro y un objeto de dos centímetros a una distancia de dos metros, ambos subtienden el mismo ángulo visual de aproximadamente 0.01 rad o 0.57 °. Por lo tanto, tienen el mismo tamaño de imagen retiniana..
Eso es solo un poco más grande que el tamaño de la imagen retiniana de la luna, que es aproximadamente , porque, con el diámetro medio de la luna y la distancia media de la tierra a la luna promediando (), .
Además, para algunas observaciones fáciles, si uno sostiene el dedo índice con el brazo extendido, el ancho de la uña índice subtiende aproximadamente un grado y el ancho del pulgar en la primera articulación subtiende aproximadamente dos grados. [2]
Por lo tanto, si uno está interesado en el desempeño del ojo o en los primeros pasos de procesamiento en la corteza visual , no tiene sentido referirse al tamaño absoluto de un objeto visto (su tamaño lineal). Lo que importa es el ángulo visual que determina el tamaño de la imagen retiniana.
Confusiones terminológicas
En astronomía, el término tamaño aparente se refiere al ángulo físicoo diámetro angular .
Pero en psicofísica y psicología experimental el adjetivo "aparente" se refiere a la experiencia subjetiva de una persona. Entonces, "tamaño aparente" se refiere a qué tan grande se ve un objeto, también llamado a menudo su "tamaño percibido".
Se ha producido una confusión adicional porque hay dos experiencias de "tamaño" cualitativamente diferentes para un objeto visto. [3] Uno es el ángulo visual percibido (o ángulo visual aparente) que es el correlato subjetivo de , también llamado tamaño angular aparente o percibido del objeto. El ángulo visual percibido se define mejor como la diferencia entre las direcciones percibidas de los puntos finales del objeto de uno mismo. [4]
La otra experiencia de "tamaño" es el tamaño lineal percibido del objeto. (o tamaño lineal aparente) que es el correlato subjetivo de , el ancho, la altura o el diámetro físicos del objeto.
El uso generalizado de los términos ambiguos "tamaño aparente" y "tamaño percibido" sin especificar las unidades de medida ha causado confusión.
Representación del ángulo visual en la corteza visual.
La corteza visual primaria del cerebro (área V1 o área 17 de Brodmann) contiene una representación espacialmente isomórfica de la retina (ver retinotopía ). Hablando libremente, es un "mapa" distorsionado de la retina. En consecuencia, el tamañode una imagen retiniana determinada determina la extensión del patrón de actividad neural eventualmente generado en el área V1 por el patrón de actividad retiniana asociado. Murray, Boyaci y Kersten (2006) utilizaron recientemente la resonancia magnética funcional (fMRI) para mostrar que un aumento en el ángulo visual de un objetivo visto, que aumenta, también aumenta la extensión del patrón de actividad neural correspondiente en el área V1.
Los observadores en el experimento de Murray 'et al.' Vieron una imagen plana con dos discos que subtendían el mismo ángulo visual y formó imágenes retinianas del mismo tamaño , pero el tamaño angular percibido de uno era aproximadamente un 17% más grande que el del otro, debido a las diferencias en los patrones de fondo de los discos. Se demostró que las áreas de actividad en V1 relacionadas con los discos eran de tamaño desigual, a pesar de que las imágenes retinianas eran del mismo tamaño. Esta diferencia de tamaño en el área V1 se correlacionó con la diferencia ilusoria del 17% entre los ángulos visuales percibidos. Este hallazgo tiene implicaciones para las ilusiones espaciales como la ilusión del ángulo visual . [5]
Ver también
Notas
- ^ Kaiser, Peter K. "Cálculo del ángulo visual" . La alegría de la percepción visual: un libro web . Universidad de York .
- ^ O'Shea, Robert P. (1991). "Prueba de la regla del pulgar: el ángulo visual del ancho del pulgar es de aproximadamente 2 grados" . Percepción . 20 (3): 415–418. doi : 10.1068 / p200415 . PMID 1762884 .
- ^ Joynson, 1949, McCready, 1965, 1985, Baird, 1970
- ^ Joynson, 1949, McCready, 1965, 1985
- ^ McCready, Don (5 de febrero de 2007). "Un análisis del experimento de Murray, SO, Boyaci, H. y Kersten, D. (2006)." La representación del tamaño angular percibido en la corteza visual primaria humana. " " . Explicación de la ilusión de la luna . Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2011 . Consultado el 7 de diciembre de 2011 .
Referencias
- Baird, JC (1970). Análisis psicofísico del espacio visual. Oxford, Londres: Pergamon Press.
- Joynson, RB (1949). El problema del tamaño y la distancia. Revista trimestral de psicología experimental, 1 , 119-135.
- McCready, D. (1965). Percepción tamaño-distancia y micropsia de acomodación-convergencia: una crítica. Investigación de la visión. 5, 189-206.
- McCready, D. (1985). Sobre el tamaño, la distancia y la percepción del ángulo visual. Perception & Psychophysics, 37 , 323–334.
- Murray, SO, Boyaci, H y Kersten, D. (2006) La representación del tamaño angular percibido en la corteza visual primaria humana. Nature Neuroscience, 9, 429–434 (1 de marzo de 2006).
- McCready, D. Explicación de la ilusión lunar .
enlaces externos
- Gráfico interactivo de agudeza visual de la Universidad de Buffalo para mostrar letras o símbolos para una línea de Snellen específica en el monitor de su computadora con el tamaño exacto correcto (nota: debe seguir las instrucciones para la calibración).