Parliamo di luce e di come la percepiamo

Cosa sono i Fotorecettori

I fotorecettori sono cellule nervose che si trovano sulla retina. Questi elementi sono sensibili alle onde luminose e svolgono un’importante funzione di trasduzione, cioè sono in grado di trasformare la luce che arriva sul fondo dell’occhio in una informazione (prima chimica, poi elettrica) da trasmettere al cervello mediante il nervo ottico.

I fotorecettori della retina sono distinti in coni e bastoncelli. Le loro differenze strutturali sono correlate ad importanti caratteristiche funzionali. I bastoncelli, ad esempio, trasmettono un’immagine meno nitida, ma presentano un maggior numero di fotopigmenti rispetto ai coni e sono più sensibili in condizioni di scarsa luminosità. Tutti i bastoncelli contengono, inoltre, lo stesso fotopigmento (rodopsina), mentre i coni non sono tutti uguali. Quest’ultimi fotorecettori presentano, infatti, tre diversi tipi di pigmenti sensibili alla luce (iodopsine), che garantiscono la discriminazione dei vari colori (ogni cono della retina contiene solo uno dei tre fotopigmenti). I coni, inoltre, sono responsabili della visione diurna e colgono con precisione i dettagli.

Caratteristiche e funzioni

Coni e bastoncelli sono cellule molto specializzate, che hanno la funzione di ricevere la luce e di adattarla per trasmetterla al cervello.
Nel processo della visione, i fotorecettori si dividono i compiti:

  • coni sono deputati alla visione nitida e centrale, consentono di vedere i dettagli fini e sono impiegati prevalentemente nella visione diurna (fotopica) o in presenza di fonti luminose artificiali. Esistono tre tipi di coni, ciascuno dei quali contiene un pigmento che li rende sensibili a lunghezze d’onda differenti nello spettro del visibile; in particolare, presentano picchi di assorbimento a 420, 530 e 560 nm, che corrispondono rispettivamente al blu, al verde ed al rosso. Per questo, i coni sono capaci di percepire i colori.
  • bastoncelli, invece, presentano una grandissima sensibilità alla luce e consentono di vedere anche di notte e in presenza di una bassa intensità luminosa (visione scotopica o crepuscolare). Questi fotorecettori, tuttavia, non sono in grado di costruire immagini di buona qualità e sono incapaci di distinguere i colori. I bastoncelli intervengono, infatti, nella visione acromatica, caratterizzata solo dal bianco, dal nero e dalle sfumature del grigio.

Coni e bastoncelli risultano, quindi, complementari ed il loro lavoro in sincronia garantisce una visione perfetta.

Distribuzione nella retina

I fotorecettori non sono distribuiti uniformemente su tutta la retina. I coni sono circa 6 milioni nell’intera retina, quindi sono meno numerosi dei bastoncelli; hanno una densità elevatissima nella regione maculare (zona centrale del piano retinico) e sono gli unici fotorecettori presenti nella fovea.
I bastoncelli, invece, occupano tutta la retina (ad eccezione della regione foveale) e sono assai più numerosi dei coni (mediamente 120 milioni in ciascuna retina). La quota percentuale dei bastoncelli incrementa, in particolare, all’aumentare della distanza dalla fovea, fino risultare massima in corrispondenza dell’estrema periferia della retina. Questo spiega il motivo per il quale, in presenza di luce fioca, possiamo osservare meglio gli oggetti se non li guardiamo direttamente.

Visione dei colori

La capacità di percepire i colori si basa sulla presenza di tre tipi di coni, che rispondono a particolari lunghezze d’onda nel campo della luce visibile. In questi fotorecettori, infatti, sono presenti tre tipi di proteine (opsine), che risultano rispettivamente sensibili ad uno stimolo di circa 420 nm (sensibili allo spettro del blu), 530 nm (verde) e 560 nm (rosso).
In base alla composizione spettrale della radiazione emessa dall’oggetto osservato, i tre tipi di coni sono attivati in varie combinazioni e percentuali.
Da questa interazione e dell’elaborazione finale a livello cerebrale risulta, quindi, la capacità di distinguere i vari colori. Lo stimolo contemporaneo e massimo dei coni fornisce la percezione del bianco.
Persone prive di uno specifico tipo di cono perdono ovviamente la capacità di percepire alcuni colori, come accade nel daltonismo.

Nota. Ciascun tipo di cono capta meglio ad una specifica lunghezza d’onda, ma ognuno di questi è anche in grado di rispondere entro una certa variazione, all’interno dello stesso spettro.
Inoltre, occorre segnalare che gli spettri di assorbimento dei tre tipi di coni si sovrappongono parzialmente, quindi possono essere percepiti molti colori.

Tratto da https://www.my-personaltrainer.it/salute-benessere/fotorecettori.html