ottica

L'ottica è la scienza che studia le leggi e le proprietà della luce, la sua rifrazione e assorbimento, nonché i mezzi dell'occhio in quella relazione. Può anche essere indicato come la pratica professionale di preparare prescrizioni per lenti oftalmiche, dispensare occhiali, realizzare e indossare lenti a contatto. Si riferisce anche all'apparato composto da lenti e specchi, che viene utilizzato per vedere immagini e disegni ingranditi. Può anche essere definito come un punto di vista quando si considera un problema o qualcos'altro. Conoscere le leggi dell'ottica ci permette di capire come si formano le immagini.

ottica

Che cos'è l'ottica

È la scienza appartenente alla fisica che studia le leggi, il comportamento, la composizione e le espressioni della luce . Questa parola deriva dal latino, che significa "relativo alla visione". La luce visibile, le radiazioni infrarosse e ultraviolette sono generalmente studiate in quanto si tratta di un tipo di radiazione elettromagnetica.

ottica

Poiché studia la luce, la sua cattura, interpretazione e i suoi diversi fenomeni, molti altri usano questa scienza. Grazie ad esso, potrebbero essere sviluppati dispositivi come le lenti, che servivano per l'invenzione di dispositivi a scopi scientifici come microscopi, telescopi, sistemi a fibre ottiche, specchi, favorendo così i campi della medicina, ingegneria, astronomia, biologia e fotografia. .

Anche quando si parla di ottica, il termine si riferisce alla pratica professionale sull'applicazione della correzione nella visione umana, che comprende oftalmologia e optometria, in modo che, dopo vari studi sulla visione umana, possono offrire il miglioramento dello stesso attraverso alcuni dispositivi di trasmissione ottica chiamati lenti, e quindi le carenze nel modo di percepire la luce negli occhi, possono essere integrate e migliorate con le necessarie regolazioni.

L'ottica coinvolge la fotografia, poiché la macchina fotografica è un dispositivo che registra ed elabora la luce attraverso un complesso sistema di elementi che funziona come l'occhio umano, l'organo incaricato di percepire la luce e il colore, per interpretarlo finalmente nel cervello. Le telecamere produrrebbero in questo modo, che nel cervello umano verrebbe catturato ogni volta che si vede qualcosa attraverso gli occhi.

Il termine di solito si riferisce anche a un punto di vista o opinione su alcuni aspetti o situazioni. Si chiama "ottica", perché questo punto di vista sarà secondo la "visione" o "l'occhio che viene guardato".

Ottica e visione umana

L'ottica, il cui oggetto di studio è la luce, è legata alla visione umana. L'occhio è l'organo perfetto per i fotorecettori, poiché la sua complessità consente alla luce di attraversarli, regolando la sua cattura e dando forma, colore, sfumature, profondità e trame a oggetti, luoghi o persone di fronte esso.

Questo complesso sistema non è solo costituito dall'occhio, ma coinvolge anche il cervello, che ha il compito di elaborare le immagini catturate da detto organo visivo.

L'occhio è composto principalmente da:

  • La cornea:

È la parte a contatto con l'esterno e la sua composizione trasparente copre l'obiettivo e l'iride.

  • iris:

È un muscolo dilatatore che aumenta e diminuisce la dimensione della pupilla . Definisce il colore degli occhi.

  • pupilla:

È il buco che esiste al centro dell'iride che regola il passaggio della luce.

  • Cristalino:

Si trova dietro l'iride ed è la "lente" ed esegue la messa a fuoco della visione . La sua curvatura e spessore varieranno mentre esegui questi approcci in base alla distanza di ciò che stai osservando.

  • Umorismo acquoso:

È un liquido che si trova tra la lente e la cornea, alimentando entrambe le parti, consentendo alla pressione oculare di essere costante.

  • sclera:

È ciò che copre e protegge il bulbo oculare, che gli conferisce il suo colore bianco. La parte anteriore è attaccata alla cornea e la parte posteriore al nervo ottico.

  • congiuntivo:

È una membrana che copre la sclera, permettendo la disinfezione e la lubrificazione dell'occhio .

  • coroide:

È la parte in cui si incontrano i vasi sanguigni e il tessuto connettivo, che mantiene l'occhio ossigenato, nutrito e con una temperatura costante.

  • Umorismo vitreo:

È un liquido di consistenza gelatinosa presente in tutto il bulbo oculare, che gli conferisce compattezza, attenua gli impatti, fissa la retina e mantiene la pressione intraoculare.

  • retina:

È la struttura più importante, poiché è l'organo ricevente della visione stessa. In esso si trova la presenza di bastoncini o bastoncelli (cellula foto-recettore sensibile alla luce e non percepisce i colori) e coni (cellule foto-recettore responsabili della percezione del colore).

  • Nervo ottico:

È una delle dodici coppie craniche ed è un insieme di fibre che trasmette al chiasma ottico del cervello (dove le fibre di entrambi gli occhi si intersecano), dove le informazioni visive catturate vengono inviate al cervello sotto forma di segnali elettrici.

L'ottica della fotografia

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Nel campo della fotografia è una delle aree che ha beneficiato di ciò che l'ottica studia, dal momento che è il concetto di base e per eccellenza.

La macchina fotografica è un dispositivo che consente di catturare immagini attraverso i suoi componenti presenti nel corpo macchina. Questa invenzione è nata emulando la visione organica (l'occhio), ottenendo permanentemente un momento unico e irripetibile.

Rispetto all'occhio, la fotocamera ha elementi simili e la sua funzionalità è la stessa . Per catturare una buona fotografia, devi conoscere alcuni concetti di base da tenere in considerazione:

  • Velocità dell'otturatore

È la velocità con cui la fotocamera fa entrare la luce nel suo sensore. Lo fa attraverso l'otturatore (grilletto), che regolerà il tempo in cui rimarrà aperto. Questo processo è noto come esposizione.

  • Profondità di campo

È il contrasto tra quelle aree da fotografare che sono nitide rispetto a quelle che non sono ben focalizzate. Qui viene gestito il punto focale, che è quello che avrà il punto di nitidezza, essendo in grado di avere la distanza davanti e dietro di esso, apparendo sfuocato.

  • Sensibilità ISO

È un elemento importante all'interno del triangolo di esposizione (che include anche la velocità dell'otturatore e l'apertura del diaframma ). Questo definisce la quantità di luce richiesta da una fotocamera per scattare la foto.

  • Bilanciamento del bianco

Questo processo consente di contrastare i livelli di colore nelle foto. Si ottiene attraverso la corretta regolazione dei tre colori di base nella luce (rosso, verde e blu).

Conoscendo questi aspetti, sarà possibile scegliere con maggiore precisione una macchina fotografica in base allo scopo per il quale è stata acquistata. Le parti più importanti sono:

Cos'è l'ottica classica

È quello costituito da ottica fisica e ottica geometrica, dove entrambi descrivono la luce come fenomeni diversi, poiché uno stabilisce che è ondulatorio, mentre l'altro è un impulso che viaggia in linea retta. Per capire cos'è l'ottica classica, è necessario conoscere entrambi i modelli:

Ottica geometrica

L'ottica geometrica spiega che la luce ha una velocità costante e si propaga come raggi che viaggiano in linea retta, che verranno deviati quando vengono colpiti da una superficie o saranno riflessi, quindi è governato dalle leggi di riflessione e rifrazione di luce, senza tener conto di altri fenomeni.

Questo modello consente di ottenere le formule di specchi e lenti attraverso la geometria e lo studio di fenomeni come arcobaleni, prismi e propagazione della luce.

Ottica fisica

Nell'ottica fisica, la propagazione della luce è ondulatoria, che soddisfa le caratteristiche di un'onda elettromagnetica. Quindi, tenere conto di fenomeni come l'interferenza, la diffrazione, la riflettività e la trasmittanza.

Questo tipo di ottica viene utilizzato per prevedere quale sarà il comportamento di un sistema ottico senza sapere con quale mezzo vengono agitate le onde . Sono considerate onde elettromagnetiche perché viaggiano anche alla loro velocità, motivo per cui sono attualmente considerate così, ad eccezione del modello quantistico (la luce è una particella e un'onda), che completerebbe la conoscenza di ciò che è. ottica classica.

Elementi ottici

Esistono diversi elementi in questo campo che devono essere noti per definire ciò che è ottico. Vale a dire, il seguente:

  • Onde elettromagnetiche

Sono quelle onde che non richiedono alcun mezzo fisico per la loro propagazione.

  • frequenza

È il numero di volte al secondo che l'onda si ripete. La frequenza di queste onde determinerà un colore, poiché ognuna vibra a una diversa.

  • Raggi e fasci di luce

I raggi di luce provengono dal modello geometrico in cui sarebbero diventati la linea immaginaria del loro percorso. I raggi di luce sono l'insieme di raggi o particelle (metodo quantistico) della stessa origine propagati senza dispersione.

  • Lunghezza d'onda e colore

È la distanza percorsa dalla luce durante la vibrazione completa. In base alla lunghezza d'onda, vengono misurati i colori.

  • Lo spettro

È un concetto importante all'interno degli elementi dell'ottica, poiché è l'insieme di tutte le frequenze vibratorie delle onde elettromagnetiche, in questo caso, della luce.

  • riflessione

Esistono due tipi: immagine speculare e riflessione diffusa . Il primo descrive la luminosità degli specchi, il cui riflesso è semplice e prevedibile, che consente immagini riflesse vicine alla realtà. Il secondo si riferisce a quello generato su superfici non lucide, il cui riflesso può essere descritto solo statisticamente.

  • dispersione

È quando frequenze di luce diverse hanno velocità diverse, poiché la luce è la combinazione di tutti i colori (frequenze). Un esempio in natura è l'arcobaleno.

Cosa sono le illusioni ottiche

È la percezione errata delle caratteristiche di un oggetto, di un insieme, di una persona o di qualsiasi immagine che si vede, cioè che sono lontani dalla realtà oggettiva. Per sapere quali sono le illusioni ottiche, è necessario tenere conto del fatto che in questo processo i fattori psicologici e fisiologici svolgono un ruolo importante.

La psicologica, perché in questi casi il cervello interpreta l'informazione visiva che viene catturata nel modo sbagliato e quella fisiologica, perché dipenderà dal fatto che l'oggetto sia visualizzato intensamente, il che influenza i recettori della retina.

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