¿Cuáles son los límites de la visión humana?

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Image caption La vista es maravillosa, pero como todos los sentidos, tiene sus limitaciones.

Mira a tu alrededor. ¿Qué ves? Los colores, las paredes, las ventanas… son obviedades que están allí. Por eso quizá te resulte raro pensar que vemos lo que vemos gracias a las partículas de luz –llamadas fotones- que rebotan en estos objetos y llegan a nuestros ojos.

Los fotones son absorbidos por cerca de 126 millones de células sensibles a la luz. Y nuestro cerebro traduce las diferentes energías y direcciones de los fotones en formas y colores que nos permiten ver el mundo en tecnicolor.

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Nuestra visión es sin duda maravillosa, pero no está exenta de limitaciones.

Aquí, analizamos cuáles son los límites de la visión humana.

¿Cuántos colores podemos ver?

Un ojo humano sano tiene tres tipos de conos (las células fotosensibles situadas en la retina). Cada uno de ellos puede registrar cerca de 100 tonalidades. Por esta razón, la mayoría de los investigadores sostiene que podemos distinguir alrededor de un millón de colores.

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Image caption Los ojos tienen dos clases de células fotorreceptoras: los conos y los bastones. Los conos se encargan de los colores mientras que los bastones se ocupan de la visión en condiciones de baja luminosidad.

Aun así, la percepción de los colores es una habilidad muy subjetiva que cambia de persona en persona, con lo cual establecer un número determinado es muy difícil.

"Lo que puede ser posible para un persona es sólo una fracción de los colores que ve otra", explica Kimberley Jameson, profesor asociado de la Universidad de California, en Estados Unidos.

Jameson sabe de lo que habla ya que su investigación se centra en los tetracrómatas, las personas que poseen una visión "superhumana".

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Estos raros individuos -por lo general mujeres- tienen una mutación genética que les da un cuarto tipo de cono.

Esto les daría a las personas con un cono adicional la posibilidad de ver hasta 100 millones de colores.

Quienes padecen daltonismo o dicromatismo tienen solo dos conos y ven aproximadamente 10.000 colores.

¿Cuál es mínimo de fotones que necesitamos para ver?

Para la visión en colores, los conos necesitan más luz para funcionar que los bastones (las células fotorreceptoras de la retina responsables de la visión en condiciones de baja luminosidad).

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Image caption No importa si una estrella está a millones de kilómetros de distancia. Si sus fotones hacen impacto en nuestra retina, la podremos ver.

Por eso, cuando hay poca luz, los colores se reducen ya que los bastones monocromáticos asumen el control de la visión.

En condiciones de laboratorio y en los lugares de la retina en las que los bastones están mayormente ausentes, los conos pueden activarse con sólo un puñado de fotones. Los bastones, sin embargo, son mejores para responder ante cualquier cantidad de luz ambiente disponible.

Como demostraron experimentos llevados a cabo por primera vez en los años 40, sólo un cuanto (quantum) de luz es suficiente para activar nuestra visión.

"La gente puede responder a un único fotón", explica Brian Wandell, profesor de ingeniería eléctrica y psicología de la Universidad de Stanford, en EE.UU.

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"No tiene sentido ser más sensible".

En 1941, investigadores de la Universidad de Columbia llevaron a un grupo de voluntarios a una habitación oscura y les dieron un tiempo hasta para que se les acostumbrase la vista.

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Image caption Un cuanto de luz es suficiente para activar nuestra visión.

Los bastones toman varios minutos en volverse completamente sensibles, por eso tenemos problemas en ver apenas se va la luz.

Los investigadores luego iluminaron la cara de los participantes con un flash de luz verde-azulada. Los participantes pudieron detectar el flash con sólo 54 fotones haciendo impacto en sus ojos.

Después de incluir en el cálculo la pérdida de fotones que se da cuando los absorben otras partes el ojo, los investigadores descubrieron que los participantes perciben la luz con un mínimo de cinco fotones que activan cinco bastones diferentes.

¿Qué es lo más pequeño que podemos ver? ¿Y lo más lejano?

Puede que este dato te sorprenda: no hay un límite de cuán pequeño o qué lejos debe estar un objeto para que ya no lo podamos ver.

Siempre y cuando un objeto –sea del tamaño que sea o esté a la distancia que esté- transfiera un fotón a una célula de la retina, lo podremos ver.

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Image caption La agudeza visual se reduce con las distancias grandes.

"Lo único que le importa al ojo (…) es la cantidad de luz que aterriza sobre él", explica Michael Landy, profesor de psicología y neurociencia de la Universidad de Nueva York.

"Se trata del número total de fotones. Tu puedes crear una fuente de luz ridículamente pequeña y ridículamente breve, pero si es verdaderamente poderosa en término de fotones, la podrás ver igual".

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Los libros de psicología dicen, por ejemplo, que en una noche oscura despejada se puede detectar la llama de una vela hasta una distancia de 48 km.

En la práctica, nuestros ojos están inundados de fotones, por eso los cuantos de luz proveniente de grandes distancias se pierden en el ambiente.

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Image caption Al parecer, no hay un límite intrínseco de cúan pequeño tiene que ser un objeto para que no lo podamos ver.

El cielo nocturno oscuro y salpicado de estrellas ofrece ejemplos sorprendentes sobre la visión de larga distancia.

Las estrellas son enormes, muchas de las que vemos por la noche tienen un diámetro de millones de kilómetros.

Incluso las más cercanas están a miles de millones de kilómetros. Sin embargo las podemos ver como puntos brillantes de luz porque sus fotones cruzan el espacio cósmico y se chocan con nuestras retinas.

Todas las estrellas que vemos están en nuestra galaxia. Pero el objeto más lejano que podemos ver sin ayuda de ningún instrumento está fuera: es Andrómeda, una galaxia a 2,5 millones de años luz.

Es una galaxia colosal: tiene seis veces el ancho de la Luna llena. Pero como muy pocos de sus fotones llegan a nuestros ojos, la vemos como una mancha tenue.

¿Con cuánta claridad podemos ver?

La agudeza visual es la habilidad para discernir detalles como un punto o una línea sin que se nos junten.

Podríamos pensar en los límites de la agudeza como el número de pixeles que podemos discernir.

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Image caption La tabla optométrica pone a prueba nuestra capacidad de ver las diferencias de las letras negras sobre un fondo blanco.

Son varios los factores que fijan estos límites, como por ejemplo el espacio que hay entre los conos y los bastones en la retina.

En teoría, diversos estudios demostraron que lo máximo es cerca de 120 pixeles por grado de arco, una unidad de medida angular.

Esto equivale a mirar una uña a la distancia de un brazo con 60 líneas verticales y 60 horizontales en blanco y negro que forman un patrón a cuadros.

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Image caption La visión varía notablemente entre las personas.

"Éste es el patrón más reducido que podemos ver", explica Landy.

Las pruebas de visión como las se hacen en las ópticas, donde las letras se vuelven progresivamente más pequeñas, operan bajo el mismo principio.

La tabla evalúa en qué punto dejamos de ver un espacio en la letra negra para diferenciar por ejemplo la letra F de la P.

Al final de cuentas, no está tan mal para un par de pelotas gelatinosas en nuestra cavidad ocular, conectadas a una masa esponjosa de 1,4 kilos dentro de nuestro cráneo.

Lea la nota original en inglés en BBC Future

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