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Juzgando un color

El ver un color implica hacer comparaciones. "Lo único que un cono individual puede hacer es capturar la luz y decir algo acerca de su intensidad", señala Nathans; "no dice nada acerca del color".

Para ver cualquier color, el cerebro debe comparar el estímulo entrante de diferentes clases de células de tipo cono, y luego debe hacer muchas otras comparaciones.

El rápido trabajo de juzgar un color comienza en la retina, la cual tiene tres capas de células. Las señales de los conos rojos y verdes de la primera capa son comparadas por las de células rojas y verdes "antagonistas", presentes en la segunda capa. Estas células "antagonistas" computan el balance entre la luz roja y verde que viene de una parte determinada del campo visual. Otras células antagonistas, entonces, comparan señales de los conos azules con las señales combinadas de los conos rojos y verdes.

En una escala más amplia, las comparaciones de las porciones vecinas de una imagen guían nuestra extraordinaria habilidad para ver los colores como constantes, en un mundo que está cambiando constantemente.

Nathans recuerda vívidamente las demostraciones de esta "constancia del color", hechas por el difunto Edwin Land, el inventor de la fotografía instantánea y fundador de la Corporación Polaroid. Land y sus colegas habían hecho un gran montaje de formas geométricas multicolores, llamado el "Mondrian", debido a su semejanza con los trabajos del pintor holandés Piet Mondrian. Usaron tres proyectores que emitían una luz que igualaba a la sensibilidad de la longitud de onda de los tres tipos de conos humanos. Con estos proyectores, la composición exacta de la longitud de onda reflejada desde cualquier parte del Mondrian, se podía controlar con precisión.

"Land señaló una porción en el Mondrian que parecía ser de color naranja, en el contexto de los colores que la rodeaban", recuerda Nathans. "Luego me dio un tubo, como un tubo de las toallas de papel, y me hizo mirar a esta porción en forma aislada. Y ya no era más anaranjada. Era de un color rojo perfecto".

Esta porción, en realidad, estaba pintada de color naranja, pero Land había emitido sobre ella una luz de onda larga de gran intensidad que provenía del extremo rojo del espectro; de esta forma, reflejaba una alta proporción de luz roja. Bajo circunstancias normales de observación, sin embargo, cuando esta porción estaba rodeada de los otros colores del Mondrian, Nathans todavía veía a la figura con su color verdadero, anaranjada.

De alguna manera, al comparar una porción de color con la región coloreada que la rodea, el cerebro es capaz de descontar la longitud de onda de la luz que la ilumina y reconstruir el color real de esa porción a la luz del día.

"La constancia del color es la propiedad más importante del sistema del color", expresa el neurobiólogo Semir Zeki, del Colegio Universitario, en Londres. El color sería una forma inadecuada de clasificar a los objetos, si los colores percibidos cambiaran bajo condiciones diferentes, señala. Pero el ojo no es una cámara. En cambio, la vía que va desde el ojo al cerebro constituye una clase de computadora—mucho más compleja y poderosa que cualquiera que los ingenieros humanos hayan construido—diseñada para construir una representación visual estable de la realidad.

La clave de la constancia del color es que no determinamos el color de un objeto aislado; más bien, el color del objeto se deriva de una comparación de las longitudes de onda reflejadas desde el objeto y de sus alrededores. A la luz rosada del amanecer, por ejemplo, un limón amarillo reflejaría más luz de onda larga y, por ello, podría parecer de color naranja; pero las hojas que tiene alrededor también reflejan más luz de longitud larga. El cerebro compara a las dos y anula los aumentos.

La teoría de la visión del color de Land, "Retinex", es un modelo matemático de este proceso de comparación; deja la pregunta abierta de dónde, en el camino entre la retina y la corteza, se logra la constancia del color. Esta cuestión sólo podría ser resuelta estudiando el cerebro mismo.

Trabajando con monos anestesiados en los 60, David Hubel y Torsten Wiesel, en la Facultad de Medicina de Harvard, habían mostrado que la corteza visual primaria (V1), una región del tamaño de una tarjeta de crédito en la parte posterior del cerebro, posee un sistema muy organizado de neuronas destinadas a analizar la orientación del contorno de un objeto. Pero en sus primeros estudios, encontraron pocas señales provenientes de las células sensibles al color. Luego, en 1973, Semir Zeki identificó un área separada, llamada V4, la cual estaba llena de células que descargaban activamente cuando eran expuestas a colores diferentes.

Unos años más tarde, Edwin Land visitó a Zeki en Londres. "Me hizo la demostración y quedé totalmente cautivado", dice Zeki. "En realidad, fui transformado. Así que usé su ilustración del Mondrian para estudiar células individuales presentes en el área V4".

De esta manera, Zeki descubrió que algunas de las células en el área V4, responden consistentemente al color real de la superficie de una porción del Mondrian, a pesar de las condiciones de iluminación. El cree que estas células son las que llevan a cabo la constancia del color.

Más recientemente, con la ayuda de escáneres PET, Zeki encontró un área, similar a la V4 de los monos en cuanto a su ubicación, que se activa específicamente en los humanos que miran la exposición de colores del Mondrian. Esta exposición de colores también estimula al área visual primaria y a un área que está junto a ella, el área V2.

Sin embargo, existe mucha controversia acerca de todos los aspectos de la vía del color más allá de la retina. Los investigadores no están de acuerdo sobre el rol exacto de las células en las áreas humanas V1 y V2, acerca de la importancia de V4, acerca de las semejanzas entre los cerebros de los monos y de los humanos.

Los científicos esperan los resultados de más experimentos en humanos para resolver estas cuestiones. Las nuevas técnicas de procesamiento de imágenes, que no son invasivas, y que pueden mostrar al cerebro en acción, podrían proporcionar respuestas claves. En unos pocos años, los investigadores esperan que estas técnicas revelen las vías precisas de los mensajes nerviosos que hacen posible que veamos la riqueza de los colores a nuestro alrededor.

Para obtener más información acerca de Jeremy Nathans y del estudio de la visión, vea 1997 Holiday Lectures.

 

© 2007 Howard Hughes Medical Institute.

 


Un microelectrodo registra la excitación de células individuales, en la corteza visual de un mono.

Foto: Fritz Goro, Life Magazine © Time Inc.

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