Ljusperception
Vad uppfattas en våglängd som?
En specifik färg om det är inom synliga spectrat
Vad uppfattas amplitud (våghöjd som)?
Hur stor våghöjden är avgör ljusstyrkan
Vilka våglängder är synliga för människor?
400-700 nm
På vilket sätt påverkar mängden fotoner ljusstyrkan?
Starkt ljus har föer fotoner
Vad påverkar radiometri?
Den påverkas av mängden styrka/kraft som produceras av elektromagnetisk strålning, obereoende av hur det upplevs synmässigt
Vad är fotometri?
Hur den elktromagnetiska strålningen uppfattas och upplevs visuellt
Vilken våglängd upplevs starkast?
Grön våglängd, ca 550 nm
Vad är luminous efficienty?
Ett mått på hur bra/effektivt omvandlar elektrisk energi till synligt ljus
Förklara formeln vågländ*elektrisk effektivitet= LM/watt
Våglängden för ett ljus avgör hur starkt ljuset upplevs. Detta utifrån ovanstående graf
Kabilan pratar om att det är viktigt att förstå detta... Är skadligt ljus alltid jobbigt för ögonen direkt?
Nej, även vanligt ljus som du inte upplever obekvämt kan vara skadligt för ögonen.
I vilken enhet mäts luminans?
Candelas per kvm
I vilken enhet mäts Illuminans?
Lux
Förklara skillnaden på Luminans och Illuminans?
Illuminans
Mängden ljus som faller in på en yta. Mäts i lux (lx).
Luminans
Mängden ljus som reflekteras eller sänds ut från en yta i en viss riktning – det är detta vi faktiskt uppfattar med ögat. Mäts i candela per kvadratmeter (cd/m²).
Förklara hur ljuset träffar ögat och sedan går vidare till hjärnan
Ljuset fångas upp av fotoreceptorerna som omvandlar strålningen till en elektrisk signal. Den elektriska signalen skickas sedan vidare till bipolära celler som sedan skickar signalen vidare till gangliecellerna. Gangliecellerna skickar nervinpulser genom synnerven till laterala knäkroppen (lgn) i talamus
vad heter tappar på engelska?
cones
vad heter stavar på engelska?
Rods
Vad gör fotoreceptorn?
Trasduerar ljus till en elektrisk signal
när används stavarna?
natten
vad är synonymt för tapparna?
används för dagsseende, hög detaljseende
Vad gör horisontalcellerna?
Kopplar ihop fotoreceptorerna, jämför och tolkar signalen och skickar denna vidare. Bidrar till kontrastseende
Vad gör bipolära cellerna?
Tar emot signalen från fotoreceptorerna och skickar signalen till retinala gangliecellerna
Vad gör amakrina cellerna?
Tar emot information från bipolära celler och pratar med andra amakrina cellern. Viktigt för rörelsebearbetning
Vad gör gangliecellerna?
Tar emot signaler från bipolära celler och skickar signalen till hjärnan via synnerven, här uppstår auktionspotentialen
Vad är ett fotopigment?
EN molekyl som abosrberar ljus och genom att göra det skapar en auktionspotential genom att späninngen i cellen ändras
Vad är skotopisk syn, när framträder den och vad är synonymt för den?
Under nattetid eller svag belysning, mycket ljuskänsligt, svårt att se färger och dålig synskärpa. Förmedlas av stavar.
Vad kännetecknar fotopisk syn?
Uppträder under dagtid, ej ljuskänslig. Bra synskärpa och starkt färgseende. Tapparna är ansvariga för detta
Vad händer när en fotoreceptor utsätts för ljus?
Cellen hyperpolariseras, går från -50 till - 70.
Vad innebär den duplexa näthinnan?
Den Duplexa näthinnan innebär att vi har två paralella system med olika fotoreceptorer som arbetar vid olika tillfällen. Tapparna vid starkt ljus och stavarna vid svagt ljus. I skymningsljus samverkar dessa för att vi ska kunna se.
Vad är dark adaption/mörker adaption?
Mörkeradaptation är den gradvisa ökningen av ögats ljuskänslighet när man går från stark belysning till mörker. Den beror på att fotopigment som har blivit blekta av ljus (t.ex. rhodopsin i stavar) måste regenereras innan fotoreceptorerna kan svara på nya ljusstimuli.
Tapparna återhämtar sig snabbt (inom ca 7–10 minuter) men deras känslighet räcker inte för mörkerseende.
Stavarna återhämtar sig långsammare (rhodopsin regenereras med en halveringstid på ca 5 min) och det tar ca 30–35 minuter innan maximal känslighet nås (rod plateau).
Efter ca 10–12 minuter sker en rod–cone break, då stavarna blir känsligare än tapparna och tar över seendet i mörker.
Resultatet är att man i början kan se lite detaljer med tapparna, men i mörker är det stavarna som dominerar → mycket hög ljuskänslighet men låg upplösning och inget färgseende.
Vad är ljusadaption?
processen där synsystemets känslighet minskas så att det kan fungera vid högre ljusnivåer (sker snabbare än mörkeradaptation).
Vilka viktiga egenskaper påverkar vågen?
1. Våglängd
En kort våglängd innebär hög frekvens och en lång våglängd innebär låg frekvens. Våglängden bestämmer också vilken typ av strålning eller färg (för ljus) vi uppfattar.
2. Amplitud
Amplituden (våghöjd) beskriver hur stark vågen är. För ljud motsvarar den volym (ljudstyrka) och för ljus motsvarar den intensitet (hur ljust/starkt det upplevs).
3. Frekvens
Frekvens är antalet svängningar/vågor per sekund (mäts i Hertz, Hz). För ljud motsvarar det tonhöjd (hög eller låg ton), och för ljus motsvarar det färg.
Stäm av så att du kan detta?
Svar i fl1, Fotometri & radiometri – vad som krävs
Viktigast är koncept + enheter, inte alla detaljer.
Du måste kunna:
Grundläggande enheter (t.ex. lumen, lux, cd/m²).
Skillnad mellan luminans (ljus som avges, cd/m²) och illuminans (ljus som faller in, lux).
Beräkna ljusstyrka med hjälp av:
våglängd (λ)
motsvarande effektivitet ur V(λ)-kurvan
effekt i watt
och referensvärdet 680 lumen/W vid 555 nm.
👉 På tentan kan du få två ljuskällor (med λ, effektivitet och watt) och behöva räkna ut lumens och jämföra vilken som är ljusare.
se föreläsning 1
förklara fototransduktionen en gång för alla och hur ljuset går från fotoreceptor till bild. (Var tvungen att få ett långt svar för att förstå principen ordentligt)
Transduktion av ljus → elektrisk signal
Fotoner träffar fotopigment i stavar/tappar → isomerisering av retinal (ljuskänsliga delen av fotopigmentet).
Detta aktiverar transducin (ett G-protein) → aktiverar enzymet fosfodiesteras (PDE).
PDE bryter ner cGMP → natriumkanaler stängs.
Fotoreceptorn hyperpolariseras (till skillnad från de flesta andra sinnesceller som depolariseras av stimuli).
Minskad frisättning av neurotransmittorn glutamat → påverkar bipolära celler.
Signalvägen genom retina
Fotoreceptor → bipolär cell (kan vara ON- eller OFF-beroende på hur de reagerar på glutamat).
Bipolär cell → gangliecell (vars axoner samlas och bildar synnerven).
Dessutom finns horisontella och amakrina celler som modifierar signalen och ökar kontrastkänsligheten.
Vidare till hjärnan
Gangliecellernas axoner lämnar ögat via synnerven (n. opticus).
De flesta signaler går till laterala knäkroppen (LGN) i thalamus.
Därifrån vidare till primära synbarken (V1) i occipitalloben för bearbetning.
Riktning
Ljuset: passerar in genom retina till fotoreceptorerna.
Signalsvaret: går i motsatt riktning, från fotoreceptorerna ut mot ganglieceller och vidare via synnerven.
Optisk funktion
Trots den inverterade strukturen fungerar retinans celler som optiska vågledare → de leder ljuset effektivt ner till fotoreceptorerna.
Pigmentepitelet hjälper till att absorbera överflödigt ljus → minskar spridning och ökar bildskärpa.
Tapparna finns i olika varianter, varför?
Tapparna finns i S, M och L varianter.
S varianten är mest känslig för blått ljus 420 nm. Utgör ca 10% av tapparna och finns inte i centrala fovea.
M tapparna är mest känslig för grönt ljus och motsvarar ca 530 nm. Motsvarar ca 30 % av tapparna
L konorna är känslig för rött ljus, 560 nm, motsvarar ca 60 % av tapparna.
Att vi har dessa typer av tappar gör att vi kan uppfatta ljus inom spectrat 400-700 nm.
Beräkna lumen med hjälp av formeln effektivitet*680*watt
Se powerpoint, viktigt att kunna
Vad innebär fenomenet blechning?
Det innebär att fotopigmentet bleks i samband med att en foton träffar det, tapparna kräver upp till 100x fler fotoner som träffar innan det bleks. I samband med att det bleks kan de inte ta emot signalen från en ny foton. Tapparnas opsin återhämtar sig dock snabbt medan stavarnas rhodopsin kan ta lång tid på sig innan det återhämtat sig.
Nämn några skillnader för tapparna respektive stavarna?
Tappar (cones)
Små receptiva fält → kan skilja på detaljer (hög upplösning).
Kräver starkt ljus för att aktiveras → används i dagsseende.
Viktiga i visusmätning (Snellen-tavla med hög kontrast och små bokstäver).
Dåliga på att uppfatta mycket svaga ljusnivåer.
Stavar (rods)
Stora receptiva fält → flera ljuspunkter summeras i samma stav.
Kan inte skilja på detaljer → låg upplösning.
Mycket ljuskänsliga → kan upptäcka även enstaka fotoner.
Används i mörkerseende, gör att vi ser i mycket svagt ljus (t.ex. bio, nattlampa).
vad innebär skotopisk seende?
Används i mörker eller mycket svagt ljus.
Stavar är aktiva → extremt ljuskänsliga, kan reagera på enstaka fotoner.
Ger ingen färgupplevelse (endast svart-vitt seende).
Har låg upplösning och dålig detaljskärpa eftersom många stavar konvergerar till samma gangliecell.
Är långsamt → anpassning till mörker kan ta upp till 20–30 minuter (”dark adaptation”).
Vad innebär fotopiskt seende?
Används i dagsljus eller stark belysning.
Tappar är aktiva → kräver starkt ljus för att aktiveras.
Ger hög upplösning och detaljskärpa, särskilt i fovea där tapparna är som tätast.
Möjliggör färgseende tack vare S-, M- och L-konor.
Snabb respons och snabb anpassning till ljusförhållanden.
Vad innebär mesopsik syn?
Mesopiskt seende
Förekommer i skymning eller gryning samt vid månsken – alltså mellannivåer av ljus.
Både stavar och tappar är aktiva samtidigt.
Ger delvis färgseende (från tapparna) men med sämre färgåtergivning än vid fotopiskt seende.
Upplösningen är bättre än vid skotopiskt seende, men inte lika bra som vid fotopiskt seende.
Viktigt övergångsläge mellan mörkerseende och dagsljusseende.
Berskriv hur mörker adaption går till?
De första minutrarna så anpassar sig tapparna till att det det blir mindre ljus, detta sker första 7 minutrarna. Efter 7 minuter tar stavarna över och känsligheten börjar öka eftersom stavarna är mycket mer ljuskänsliga. Innan stavarna har nått full anpassning till mörkret tar det ca 20-30 minuter.
I vilken enhet mäter du ljusflöde och vad avser det?
Lumen
Totala mängden synligt ljus en ljuskälla avser per sekund
Vad är ljusintensitet och i vilken enhet mäts det?
Mängden ljusflöde i en viss riktning, mäts i candela