Nuestro ojo ha inspirado el diseño de lentes

Uno de los factores más importantes a tener en cuenta a la hora de diseñar iluminación de emergencia es el funcionamiento del ojo. Es decir, cómo capta e interpreta el ojo la luz. Vamos a ver cómo funciona este órgano y cómo se ha intentado imitar su funcionamiento para aplicarlo a la iluminación.

El primer ser vivo con ojos del que se tiene constancia es el trilobita. Aquel par de ojos compuestos (como los de la mayoría de insectos actuales) era el órgano fotosensible más evolucionado de la época, y aportó a estos artrópodos una enorme ventaja evolutiva, al permitirle distinguir mejor a sus depredadores y facilitarle la búsqueda de alimento.

Recreación artística de un grupo de trilobitas.

Recreación artística de un grupo de trilobitas.

 

El órgano visual con el que cuentan los vertebrados y, por ende, los seres humanos es diferente de aquel primero de los trilobitas. El ojo tipo cámara cuenta con una serie de elementos que permite una captación eficiente de la luz y una recreación nítida de los objetos en el cerebro del receptor.

Millones de años después, el ser humano copió ese mecanismo para crear la cámara fotográfica. Pero… ¿cómo funciona ese mecanismo?

 

Un mecanismo perfectamente coordinado

En el proceso de la visión intervienen tres elementos fundamentales: la luz, el ojo y el cerebro. Hoy nos centraremos en el funcionamiento de uno de ellos: el ojo.

El ojo humano lo componen, además del globo ocular, músculos, cejas, parpados y pestañas.

El globo ocular es una esfera de aproximadamente 2,5 cm de diámetro relleno de un liquido llamado humor vítreo. Se divide en dos partes fundamentales:

  • Medios transparentes:
    • Cornea
    • Cristalino
    • Iris
    • Pupila
  • Membranas opacas:
    • Esclerótica
    • Coroides
    • Retina

daisalux-iluminacion-alumbrado-emergencia-partes-ojo-lentes

  • La cornea es una membrana transparente situada en la parte anterior del ojo a través de la cual la luz pasa hacia el iris.
  • El cristalino tiene forma biconvexa y flexible, y puede variar su curvatura al hacer presión sobre él los músculos ciliares. La cornea y el cristalino actúan a modo de lentes que enfocan la luz en el punto exacto de la retina que corresponde. Si este enfoque no se realiza correctamente surgen problemas de visión como la miopía, la hipermetropía o la presbicia. Estas deficiencias, trasladadas a una cámara fotográfica, generarían una fotografía desenfocada. De la misma forma, en una luminaria, la lente se encarga de dirigir la luz hacia donde se desea y distribuirla por el espacio según convenga a las necesidades.
  • El iris y la pupila funcionan como un diafragma: regulan de forma automática la cantidad de luz que entra hacia la parte interior del ojo. El iris se contrae o se dilata, cerrando o abriendo el espacio que hay en su centro, la pupila, por donde entra la luz hacia el interior del ojo.
  • La esclerótica y la coroides son las capas más externas. La esclerótica, de color blanco, es la capa más resistente. La coroides es una capa mas interna y es irrigada por los vasos sanguíneos con oxigeno y nutrientes.
  • La retina es la capa más interna de la parte opaca del ojo. En ella se forma la imagen, igual que en el sensor de una cámara de fotos. La retina está formada por dos tipos de células fotosensibles: bastones y conos. Su concentración no es homogénea: en la parte central del ojo hay muchos más conos que bastones. Esta parte central se denomina fóvea y es donde el ojo tiene mayor agudeza visual y una mejor visión cromática (distinción de colores), debido a la sensibilidad de los conos a los colores. Según nos alejamos de la parte central disminuye la cantidad de conos y aumenta la de bastones, responsables de la visión en condiciones de baja luminosidad.
  • Los nervios ópticos transmiten al cerebro la información recopilada por la retina.

 

La luz se transforma en impulsos eléctricos

El proceso de visión se produce de esta manera: los rayos de luz atraviesan la cornea, pasan de largo el iris entrando por la pupila, se refractan en el cristalino (lente) e inciden en la retina, donde se forma una imagen invertida. Allí las células fotosensibles recogen la información transformándola en impulsos eléctricos que son transmitidos al cerebro mediante el nervio óptico. El cerebro se encarga de recomponer la imagen para verla en su posición normal y con la cromaticidad adecuada.

Sin embargo, el sentido de la vista contiene dos ojos, que nos permiten la percepción de fondo y relieve. A este efecto se le denomina visión binocular o estereoscópica y no sería posible si no dispusiésemos de dos ojos.

 

Cada persona ve de una manera diferente

Existen tres propiedades importantes del ojo como órgano de visión para lograr la mejor visión posible. Es importante tener en cuenta estas propiedades a la hora de diseñar luminarias de emergencia y de señalización, ya que de ellas depende la efectividad de los aparatos.

1. Adaptación visual

Es la capacidad del ojo para adaptarse a los diferentes niveles de iluminación (lux) y luminancias o brillo de los objetos (cd/m2). En luminancias elevadas la pupila se contrae para no producirse un deslumbramiento, y en luminancias muy bajas la pupila se dilata para dejar pasar mayor cantidad de luz. El ojo se adapta mejor al pasar de un ambiente con poca luz a uno con mucha luz que al revés.

Esta propiedad es muy importante en iluminación de emergencia, porque es habitual que las personas pasen de ambientes iluminados con varios cientos de luxes a ambientes con poca iluminación (1 lx – 0,5 lx). El ojo necesita tiempo para adaptarse a estos cambios, por lo que hay que intentar evitar que haya grandes cambios en la iluminación durante el recorrido de evacuación.

Es importante conseguir la mayor uniformidad posible por tres razones: para no deslumbrar, por ergonomía visual y por eficiencia (evitar derroche de luz innecesaria).
Profundizaremos en este asunto en un artículo futuro.

2. Acomodación visual

Es la capacidad del ojo para enfocar los objetos que tenemos muy cerca o muy lejos. El cristalino, al ser una lente flexible, es capaz de modificar su curvatura para producir el enfoque. El mayor esfuerzo de curvatura siempre se produce a distancias muy cercanas donde el cristalino adquiere su mayor curvatura.

La importancia que esta propiedad tiene sobre el alumbrado de emergencia está especialmente representado en las luminarias de señalización, que deben tener un brillo mínimo (medido en cd/m2), y un alto contraste entre las zonas de diferente color del rótulo: 2 cd/m2 en el color de seguridad (verde o rojo), y un contraste mínimo de 5 y máximo de 15 veces más de luz en la zona blanca que en la roja. En otro artículo del blog explicaremos cómo afecta esto a la señalización de emergencia.

3. Agudeza visual

Es la capacidad para reconocer y distinguir claramente objetos muy pequeños o muy próximos. La agudeza visual no es la misma a cortas que a largas distancias. Existen dos factores que tienen una fuerte influencia sobre la agudeza visual: La edad (con la edad el cristalino se va endureciendo, lo que conlleva una pérdida de agudeza visual), y las patologías que puede tener una persona. A la hora de fijar los mínimos en la normativa, es importante tener en cuenta estas limitaciones que pueden tener algunas personas.

 

Estas tres propiedades dependen de cada ojo humano existiendo diferencias entre dos personas, por lo que los tiempos de adaptación y acomodación visual pueden ser diferentes. Además, a medida que va avanzando la edad de la persona, estos tiempos de adaptación se van incrementando, debido al endurecimiento del cristalino.

Ahora que hemos explicado someramente el funcionamiento del proceso de visión, estamos en condiciones de ver en un futuro post su aplicación al alumbrado y la señalización de emergencia. Eso será después del verano, ya que el blog volverá en octubre. Os deseamos un feliz verano. Disfrutad, pero tomad las debidas precauciones, especialmente con el sol y con el agua en playas y piscinas. Si vais a pasar las vacaciones en un camping, puede que os interese recordar el artículo que publicamos el mes pasado.

2018-06-01T12:23:26+00:00 7 julio, 2015|Iluminación de emergencia|Sin comentarios

Deje su comentario

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.