La superficie de la Tierra se curva fuera de la vista a una distancia de 3.1 millas, o 5 kilómetros. Pero nuestra agudeza visual se extiende mucho más allá del horizonte. Si la Tierra fuera plana, o si estuvieras parado en lo alto de una montaña que examina un área del planeta más grande de lo normal, podrías percibir luces brillantes a cientos de millas de distancia. En una noche oscura, incluso se puede ver una llama de vela parpadeando hasta 30 millas. (48 km) de distancia.
Lo lejos que puede ver el ojo humano depende de cuántas partículas de luz, o fotones, emite un objeto distante. El objeto más lejano visible a simple vista es la galaxia de Andrómeda, que se encuentra a unos asombrosos 2,6 millones de años luz de la Tierra. Los 1 billón de estrellas de la galaxia emiten colectivamente suficiente luz para que unos pocos miles de fotones golpeen cada centímetro cuadrado de la Tierra por segundo; en una noche oscura, eso es suficiente para excitar nuestras retinas.
Ya en 1941, el científico de la visión Selig Hecht y sus colegas de la Universidad de Columbia hicieron lo que aún se considera una medida confiable del “umbral absoluto” de la visión: el número mínimo de fotones que deben impactar nuestras retinas para despertar la conciencia visual. percepción. El experimento exploró el umbral en condiciones ideales: los ojos de los participantes del estudio se adaptaron a la oscuridad total, el destello de luz que actúa como un estímulo tenía una longitud de onda (azul-verde) de 510 nanómetros, a la cual nuestros ojos son más sensibles. y esta luz se dirigió a la periferia de la retina, que es más rica en células de varillas que detectan la luz.
Los científicos descubrieron que para que los participantes del estudio percibieran tal destello de luz más de la mitad del tiempo, los sujetos necesitaron entre 54 y 148 fotones para golpear sus globos oculares. Con base en las mediciones de la absorción de la retina, los científicos calcularon que un factor de 10 fotones menos en realidad estaban siendo absorbidos por las células bastón del participante. Por lo tanto, la absorción de 5 a 14 fotones, o, de manera equivalente, la activación de solo 5 a 14 células de barra, le dice a su cerebro que está viendo algo. [¿Por qué vemos en 3-D?]
“De hecho, esta es una pequeña cantidad de eventos químicos”, concluyeron Hecht y sus colegas en su documento seminal sobre el tema.
Teniendo en cuenta el umbral absoluto, el brillo de la llama de una vela y la forma en que un objeto brillante se atenúa según el cuadrado de la distancia, los científicos de la visión concluyen que se podía distinguir el tenue resplandor de la llama de una vela hasta 30 millas de distancia .
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Pero, ¿a qué distancia podemos percibir que un objeto es más que un centelleo de luz? Para que algo aparezca espacialmente extendido en lugar de como un punto, la luz de él debe estimular al menos dos células de cono adyacentes: los elementos en nuestros ojos que producen la visión del color. En condiciones ideales, un objeto debe subtender un ángulo de al menos 1 minuto de arco, o un sexagésimo de grado, para excitar conos adyacentes. (Esta medida angular permanece igual independientemente de si un objeto está cerca o lejos, los objetos distantes deben ser mucho más grandes para subtender el mismo ángulo que los objetos cercanos). La luna llena tiene 30 minutos de arco, mientras que Venus apenas se puede resolver como un objeto extendido a aproximadamente 1 minuto de arco.
Los objetos de escala humana se pueden resolver como objetos extendidos desde una distancia de poco menos de 2 millas (3 km). Por ejemplo, a esa distancia, solo podríamos distinguir dos faros distintos en un automóvil.
PD: este es un artículo de 2012 de Natalie Wolchover
Interesante, ¿verdad? 🙂
