FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADOFACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Luciano Fratin ROTEIRO DE AULA: VISÃO Objetivos da aula: Abordar os fatores envolvidos na percepção visual: fonte de luz, interação da luz com o meio material e fisiologia da visão. Caracterizar as estruturas do olho composto. Caracterizar as estruturas do olho humano. Fatores que devem ser considerados para que se possa compreender a percepção visual. São três os fatores que devem ser considerados quando se pensa na percepção da luz pelo olho de um animal ou pelo olho humano. São eles: a fonte de luz, a interação entre a luz e o meio material e a fisiologia da visão. Figura 1. Esquematização dos fatores envolvidos na percepção da luz. 1 FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Luciano Fratin O que é a luz? É a radiação luminosa (radiação eletromagnética) emitida por um corpo quando elétrons das camadas mais externas de seus átomos mudam de nível de energia. O olho humano e animal são sensíveis a parte desta radiação. A gama de freqüências, ou comprimentos de onda que sensibilizam nossos olhos constitui o chamado espectro visível, que para o olho humano estende-se do vermelho ao violeta e que para os insetos alcança o ultravioleta. No vácuo a velocidade de propagação da luz, c, é aproximadamente 300.000 km/s e num meio material sua velocidade é sempre menor ou igual a esse valor. O comprimento de onda, , ou a correspondente freqüência, f, são os parâmetros utilizados para se referir à luz. Eles são relacionados pela expressão = c/f. Figura 2. Representação de uma onda eletromagnética. A figura 3 a seguir expõe o espectro eletromagnético caracterizado pelo comprimento de onda da radiação. Nele está discriminada a região visível, que sensibiliza o olho humano e região do ultravioleta para a qual alguns olhos do mundo animal têm sensibilidade. 2 FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Representação do espectro da radiação eletromagnética em função do comprimento de onda da radiação. Luciano Fratin Figura 3. Todas as formas de vida do planeta evoluíram sob a luz solar e os olhos na natureza são estruturas que alojam células que são estimuladas pela radiação (fotossensíveis) com comprimentos de onda que se estendem de aproximadamente 700 nm a 400 nm para o olho humano ou comprimentos de onda ainda menores (ultravioleta) para alguns animais. 1 Å = 10 -10 m. 3 . à esquerda. a evolução da vida no planeta propiciou aos animais um sensor maravilhoso que permite perceber o mundo ao seu redor. A luz branca que percebemos é na verdade a superposição da radiação luminosa correspondente ao espectro contínuo da luz visível. Flor iluminada pelo sol e sua percepção por um olho humano. Luciano Fratin Figura 4. A figura 5 abaixo mostra a dispersão da luz branca quando ela atravessa um prisma triangular transparente. tabela1. Assim. à direita. o olho. e por um olho de inseto. 4 . Tal dispersão também pode ser observada pela difração da luz branca numa rede de difração.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. A energia da radiação que causa percepção visual nos animais corresponde às transições eletrônicas entre os níveis de energia mais externos dos elétrons dos átomos e ocorrem a todo momento com conseqüência da interação da luz presente no meio (luz solar em particular) com a matéria. Luciano Fratin Figura 5. Cores do espectro visível ao olho humano Cor Comprimento de onda (nm) Freqüência (1012Hz) vermelho 625-740 480-405 laranja 590-625 510-480 amarelo 565-590 530-510 verde 500-565 600-530 ciano 485-500 620-600 azul 440-485 680-620 violeta 380-440 790-680 Espectro contínuo em função do comprimento de onda 5 . Dispersão da luz branca.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Uma libélula tem 28000 omatídios enquanto uma mosca doméstica tem 4000. Luciano Fratin Tabela 1 relaciona o espectro visível com os respectivos comprimentos de onda e freqüências. é formado por várias facetas receptoras de luz chamadas omatídios. A luz sofre refração nesse conjunto.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. para o cérebro do animal que percebe a imagem global como um mosaico das inúmeras pequenas imagens conjugadas. via fibras nervosas. Olho composto ou facetado O olho composto ou facetado. Seu número é variável. 6 . Cada omatídio tem uma córnea seguida de um cone cristalino. próprio dos insetos. e convergem para o chamado rabdoma. As figura 6 e 7 ilustram as estruturas de um olho composto de um inseto. Cada omatídio conjuga uma imagem de um pequeno campo visual que é transmitida. Os pigmentos fotossensíveis do rabdoma recebem a luz focalizada que o atravessa. seu foco também é fixo.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. se estende ao longo do omatídio e mede de 100 a 600 µm. Os raios de curvatura das lentes dos olhos dos insetos são fixos. e. não há poder de acomodação. O cone cristalino pode ser sólido ou líquido com a base logo abaixo da córnea e ápice em contato com as células fotossensíveis. geralmente sólida. insetos enxergam bem somente a distâncias pequenas (da ordem de milímetros). o cone cristalino e a rabdoma. Figura 7. Em geral. A córnea é uma lente biconvexa ou plana convexa. O rabdoma. na sequência do ápice do cone cristalino. Olho composto de um inseto e detalhe de um omatídio. com espessura de 50 µm. portanto. 7 . Sendo assim. Luciano Fratin Figura 6. Detalhes de omatídios explicitando a córnea. ¿ arc sen 1. Num inseto essa acuidade é função do ângulo que o raio luminoso incidente faz com o eixo central do omatídio. Percepção da luz polarizada Os insetos se orientam através da percepção de luz polarizada. tal como a separação angular entre o máximo principal e o primeiro mínimo numa figura de difração de uma fenda ou obstáculo circular de diâmetro b. Um critério para quantificar o poder de resolução de uma lente. 8 . mas o aumento do omatídio ocuparia muito espaço na cabeça do inseto e a diminuição da faceta poderia levar à difração da luz e resultar em imagem borrada. ❑ b ( ) onde é o comprimento de onda luz. Quanto menor esse ângulo maior a resolução. era suficiente para a indicação dos locais de prospecção de néctar. Nos omatídios das abelhas. Em cada uma dessas células fotopigmentos são localizados em pequenos microtubos arranjados linearmente. Num inseto b representa o diâmetro da sua córnea. Luciano Fratin servindo como guia da onda luminosa. é a capacidade do olho em distinguir dois objetos próximos.22. a luz que atravessa a córnea e o cone cristalino atingem o rabdoma. ou poder de resolução. O comprimento do omatídio ou a diminuição da faceta pode melhorar a acuidade visual. corresponde à separação angular entre dois pontos objetos. Se a luz solar for polarizada só os pares sensibilizados transmitirão a luz e o cérebro do inseto consegue perceber a intensidade e a direção da luz polarizada e com isso determinar a direção do Sol para se orientar. mesmo que em baixa intensidade.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Quanto menor for maior será a resolução. artrópodes e crustáceos percebem luz polarizada. proposto por Lord Rayleigh. Diferentes insetos. Acuidade visual A acuidade visual. No caso de um ser humano representa o diâmetro da pupila. A acuidade visual de uma abelha é um centésimo da acuidade visual humana e a de uma mosca um milésimo. Estudando a comunicação das abelhas observou-se que existência de luz solar polarizada pelas moléculas da atmosfera. que é formado por três ou quatro pares de células chamadas rabdômeros (células retinulares da figura 7) diametralmente opostas. A luz é mantida na guia por reflexões internas em suas paredes. assim. através da substância foto-sensível rodopsina (moléculas de proteínas contendo cerca de 350 aminoácidos). Envolvendo a fóvea. A parte central da retina. devido aos cones.0 mm. À frente do cristalino encontra-se a íris. O olho humano A formação e a evolução dos olhos e a acuidade visual dos diferentes seres vivos decorrem da seleção natural e da adaptação destes ao meio ambiente.3 mm. os bastonetes. As flores vermelhas em geral não são visitadas pelos insetos e quando isso acontece é porque refletem radiação ultravioleta também. No fundo do olho a luz incide numa membrana fotossensível. Para os insetos polinizadores as flores coloridas contrastam com o fundo uniforme das folhas verdes e são facilmente distinguidas. isso significa que o olho desse animal é sensibilizado diferentemente por cada radiação de distinto comprimento de onda. com exceção das borboletas.5 mm. a córnea. 9 .5 mm a 8. os cones. estrutura dotada de um orifício. A parte da frente do olho. com uma espessura de 0. por exemplo. separada da câmara posterior por uma lente convergente. O olho humano evoluiu sob luz solar. uma sala escurecida. na região do ultravioleta.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. e o menor comprimento de onda percebido é 300 nm. atrás dela se acha a câmara anterior.5 mm. é formada por cerca de 7 milhões de células. a pupila. a retina com espessura aproximada de 0. com diâmetro da ordem de 0. A faixa do espectro eletromagnético percebido pelos insetos é deslocada em relação aos seres humanos. a intensidade da luz que penetra no olho. Existem três tipos de cones e são eles que cones detectam as cores. a fóvea retiniana. capaz de se dilatar e contrair. existem aproximadamente 100 milhões de outras células fotossensíveis. limitando. que não distinguem cor e que são ativos diante de uma luz fraca. o cristalino. A visão é o resultado da transmissão de sinais ao cérebro por células presentes na retina. Esses elementos são responsáveis pela visão conhecida como "escotópica". A figura 8 abaixo mostra sua estrutura básica do olho. Em geral os insetos não percebem o vermelho. O diâmetro da pupila pode variar de 1. é transparente e convexa. a tabela 2 mostra os índices de refração das partes transparentes do olho e a figura 9 representa a retina. Luciano Fratin Percepção de cores Quando se diz que um animal distingue cores. é chamada de "fotópica". A visão colorida. Parte do olho Índice de refração córnea 1.38 Humor aquoso 1.33 10 .38 a 1.37 -1. Estrutura básica de um olho humano.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Luciano Fratin Figura 8.33 cristalino 1.41 Humor vítreo 1. FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. 2 células horizontais. nos dá a percepção visual humana. Na luz do dia (visão fotópica) nossa maior sensibilidade encontra-se nos 555 nm (amarelo esverdeado). O olho humano não é igualmente sensível a todas as cores do espectro. Luciano Fratin Tabela 2. 7 células de suporte. Na noite (visão escotópica) há um deslocamento para a esquerda nessa curva (não mostrado na figura) e a maior sensibilidade de nossos olhos encontra-se nos 508 nm (verde). Representação da retina onde: 1 bastonetes. Índices de refração das partes transparentes do olho humano. 6 direção da luz incidente. Diferentes comprimentos de onda (diferentes cores) produzem diversas sensações de luminosidade. 11 . Cada tipo de cone tem sensibilidade distinta ao espectro visível da luz e a estímulo simultâneo de cada um deles. juntos com os bastonetes. Figura 9. 5 células ganglionares. A figura 10 mostra a curva de sensibilidade luminosa relativa de cada tipo de cone e a figura 11 mostra a curva da sensibilidade luminosa relativa do olho humano padrão. 4 células amácrinas. 3 células bipolares. 8 cones. Curva de sensibilidade luminosa relativa de cada tipo de cone presente na retina. Curva internacional de luminosidade espectral relativa para o olho humano padrão. CIE). 12 .FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. de acordo com a Comissão Internacional de Iluminação (International Commission on Illumination. Figura 11. Luciano Fratin Figura 10. figura 12. O Olho humano é sensível somente a parte do espectro emitido (espectro visível) que é situado desde o violeta ao vermelho.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Como conseqüência dos três tipos de cones e suas respectivas sensibilidades. vermelha e verde são consideradas cores luz primárias. entre os 400 nm. já os espectros das lâmpadas de descarga gasosa são descontinuos. A superposição das cores luz nos dá a percepção das cores no denominado processo aditivo de composição de cores. Espectro de emissão de uma lâmpada As várias cores (distintas freqüências ou distintos comprimentos de onda) que compõem a luz emitida por uma fonte luminosa constitui seu espectro de emissão. Figura 12. Temperatura da cor: 13 . Core luz primária e sua composição. O Sol e as lâmpadas incandescentes produzem um espectro contínuo. ou seja. de comprimento de onda. as cores luz azul. e 700 nm. Luciano Fratin O efeito da superposição dos estímulos produzidos pela radiação luminosa correspondente ao espectro contínuo da luz visível nas células fotossensíveis de nossos olhos nos dá a sensação da luz branca. As lâmpadas fluorescentes compactas economizam energia e têm IRC 82. a luz volta a ficar mais quente. o espectro de emissão da lâmpada determina a qualidade de reprodução das cores do objeto iluminado pela lâmpada utilizada influindo diretamente na nossa percepção das mesmas. semelhante às lâmpadas incandescentes. e que vai nos servir de parâmetro para vários conceitos Ao acordarmos o Sol está mais vermelho. mais “fria” é a cor da lâmpada. Índice de Reprodução Cromática (ICR) Refere-se à capacidade que tem a fonte luminosa de reproduzir as distintas cores do objeto iluminado tendo por referência a percepção com a luz solar. luz mais fria maior atividade. a luz do sol vai ficando mais fria. sua luz tem um tom mais quente. Em um dia nublado.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. mais fielmente as cores serão reproduzidas. A luz amarela (dita quente) tem uma temperatura de cor de aproximadamente 3000 K. Como estas lâmpadas emitem menos calor. são erroneamente chamadas de lâmpadas frias.500K) e também em cor quente (2. uma de 7000K tem tonalidade muito “fria”. Quanto mais próximo este índice for ao IRC 100. As incandescentes têm o IRC 100 e podem ser usadas em todos os ambientes com a potência adequada. O ideal numa residência é variar entre 2700K e 5000K. a medida que o dia avança e nossas atividades aumentam. Devemos utilizar lâmpadas com boa reprodução de cores (IRC acima de 80). A luz azul (dita fria) tem uma temperatura de cor em torno de 10000 K. Nas lâmpadas quanto maior for a temperatura. O valor máximo. considerado muito bom. Cor-luz e cor-pigmento 14 . As lâmpadas halógenas dão mais brilho e destaque com ótima reprodução de cores (IRC 100). A luz do Sol tem uma temperatura de cor de 5000 K. vamos observar o Sol. Perceberam? Luz mais quente maior aconchego e relaxamento. Os pigmentos contidos nos objetos interagem com luz ambiente e têm a capacidade de absorver determinadas cores e refletir outras. ICR 100 é dado à luz solar às 12:00 horas sem nuvens. quando falamos em luz “quente” ou “fria”. Voltando à natureza. e uns 2000 K quando está no horizonte. Nesse contexto. Uma lâmpada de temperatura de cor de 2700K tem tonalidade “quente”. As lâmpadas fluorescentes são adequadas para várias aplicações. No final da tarde quando pensamos em relaxar. nossa maior fonte de luz. As fluorescentes compactas estão disponíveis em temperatura de cor fria (6. Luciano Fratin É a temperatura em Kelvin (K) na qual um corpo negro deve estar para que emita luz estável com comprimento de onda máximo numa determinada cor. Portanto. Conhecendo a temperatura da cor de uma luz podemos adequar seu uso. e sim ao tom de cor que ela dá ao ambiente. não estamos nos referindo ao calor físico da lâmpada. possuindo IRC 85. É uma escala que vai de 0 a 100.700K). Hoje estão disponíveis no mercado lâmpadas fluorescentes que apresentam várias temperaturas de cor. a luz fica com um tom quase azulado e é quando desenvolvemos com muito mais vigor nossas atividades. A luz não absorvida volta (é refletida) para o ambiente e nos causa a percepção de cor dos objetos. Eles absorvem parte do espectro de luz incidente. o ciano e o magenta. Cor-pigmento Cor-luz absorvida Cor-luz refletida amarelo azul e violeta amarela. Nesse processo existem três cores luz (cores primárias) que adicionadas adequadamente levam à percepção de qualquer cor e inclusive a branca. São três os pigmentos primários: o amarelo. Luciano Fratin A percepção da luz solar ou da luz branca das lâmpadas é devida à superposição dos estímulos produzidos pela recepção das cores luz que corresponde ao espectro visível (do vermelho ao violeta). vermelha e violeta verde e azul magenta amarela.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. verde e violeta vermelha e azul Sob luz branca observa-se a seguinte composição de cores-pigmento: 15 . Essa composição caracteriza o que se chama de processo aditivo de cores luz. verde + vermelha = amarela verde + azul = ciano azul + vermelha = magenta vermelha + verde + azul = branca A luz ambiente interage com os elétrons dos átomos dos pigmentos que constitui o meio material. verde e azul. aquela que corresponde às energias necessárias para que ocorram transições eletrônicas. São elas: vermelha. verde e vermelha Ciano amarela. Para o caso de duas lentes C = C 1 + C2. O comportamento ótico das lentes é função dos índices de refração do meio externo e do material da lente. C= 1 f A justaposição de lentes gera um sistema ótico com vergência equivalente dada pela soma algébrica das vergências das lentes justapostas. símbolo di.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Formação de imagem O olho humano pode ser considerado uma câmara escura de diâmetro aproximado de 2. Quanto maior a vergência. Essas considerações são importantes no caso da necessidade de lentes corretoras. Luciano Fratin amarelo + ciano = verde ciano + magenta = azul magenta + amarelo = vermelho amarelo + ciano + magenta = preto A cor preta resultante da mistura das três cores-pigmento primárias implica na absorção de toda a luz incidente. F’. e foco principal imagem. A convergência de uma lente permite identificar dois pontos focais para os raios luminosos. f. Eles são simétricos em relação à lente.0 cm e o cristalino é uma lente convergente que conjuga uma imagem sobre a retina para a visão normal. Nas lentes convergentes os focos são reais. medida em metros. O inverso da distância focal caracteriza a lente e recebe o nome de vergência ou convergência. São denominados de foco principal objeto. A distância desses focos ao centro ótico da lente denomina-se distância focal. pois os raios luminosos passam de fato por ele e atribuímos um sinal positivo para denotá-los. C. menor a distância focal. situados no eixo principal de uma lente (reta perpendicular ao vértice da lente). F. Para a construção de imagens com lentes esféricas serão utilizados os comportamentos de alguns raios luminosos: 16 . O processo envolvido na composição de cor-pigmento recebe a denominação de processo subtrativo. Sua unidade é o inverso de metro e recebe o nome de dioptria. sendo positiva para lentes convergente e negativa para lentes divergentes. O estudo analítico das lentes permite a descrição matemática da formação de imagens. 1 1 1 = + f p p O aumento linear transversal é a é dado por: i −p a= = o p onde i é o tamanho da imagem e o é o tamanho do objeto. Considera-se a seguinte convenção de sinais algébricos: p é positivo. pois o objeto real. (2) O raio luminoso que passa pelo centro ótico da lente não sofre desvio ao atravessá-la. f. No olho humano as lentes convergentes conjugam imagens reais no eixo principal. p`é positivo para imagem real e negativo para imagem virtual. (3) O raio luminoso que tem direção do foco emerge da lente paralelamente ao eixo principal da mesma. p`. emerge da lente tendo direção do foco. A equação das lentes esféricas relaciona a distância do objeto ao vértice da lente. p. Luciano Fratin (1) O raio luminoso que incide paralelamente ao eixo principal. 17 . Figura 13. que devem obedecer uma convenção de sinais associada à natureza da imagem e do espelho. e incidência que passa pelo foco. A figura 13 ilustra a formação de imagem em uma lente esférica convergente.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. e a distância focal da lente. a distância da imagem ao vértice. Formação de imagem em lente convergente Para a construção da imagem i conjugada ao objeto o ilustram-se os raios luminosos com incidência paralela ao eixo principal da lente. FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. o astigmatismo. Uma demonstração da paralaxe é conseguida também de maneira simples. Observe que o lápis parece mover-se com relação ao plano de fundo. feche um olho e olhe com o outro apenas. Luciano Fratin f é positivo para lentes convergentes e negativo para lentes divergentes. feche um dos olhos e tente fazer com que as pontas se toquem. O que acontece? Para se compreender como se dá a percepção de profundidade é necessário abordar o efeito de paralaxe. Essa posição dos olhos permite ao cérebro desses animais terem noção de profundidade e avaliar distâncias. A miopia requer lentes divergentes (vergências negativas) e a hipermetropia requer lentes convergentes (vergências positivas). As imagens formadas na córnea de um olho não permitem perceber profundidade. Isso indica que o cristalino tem um poder de acomodação de 4 di. Existe um defeito associado a alterações na córnea. i é positivo para imagem direita e negativo para imagem invertida. Considerando que o globo ocular tenha 2. figura 14. Segure um lápis ou caneta em cada mão. Isso exige um poder de acomodação do cristalino que deve mudar sua distância focal. Visão binocular e efeito de paralaxe O homem e outros animais têm dois olhos voltados para a. A vergência das lentes corretoras deve ser tal que somadas á vergência do olho defeituoso leva à condição de normalidade. A indicação de lentes corretoras se dá quando se altera o ponto próximo da visão (hipermetropia) ou quando se altera o ponto distante (miopia). Isso é demonstrado de maneira simples.0 cm utiliza-se p’ = 0. o é positivo Lentes corretoras A equação das lentes para um olho humano normal tem visão nítida para objetos próximos dos olhos. Com o passar do tempo (aproximadamente aos 40 anos) o cristalino perde poder de acomodação e ponto próximo aumenta. Trata-se da presbiopia e a correção se faz com o uso de lentes convergentes.02 m e obtém-se para o ponto próximo uma vergência de 54 di e para o ponto distante uma vergência de 50 di. Segure um lápis à sua frente e a uma distância de um braço. Sem mover a cabeça nem o lápis troque de olho para visualizar o lápis. frente garantindo-lhes a chamada visão binocular. Essa mudança aparente de posição em relação ao fundo é o chamado efeito paralaxe. 18 . que é corrigido com o uso de lentes cilíndricas. à distância de 25 cm (p = 25 cm) e para pontos distantes com paisagens (p = ). Efeito de paralaxe quando se utiliza um olho de cada vez para visualizar um objeto com relação ao plano de fundo. Uma pequena paralaxe indica que o objeto está distante. que o objeto está próximo. O efeito de paralaxe (ângulo de paralaxe) diminui à medida que o objeto visualizado se distância.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. e dos animais binoculares. Luciano Fratin Figura 14. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 19 . A configuração da cabeça do ser humano. uma grande. com uma determinada distância entre os dois olhos (linha de base) é que determina a noção de profundidade processada pelo cérebro em função do efeito de paralaxe. A 1 km do chão uma águia em vôo enxerga um rato de 4 cm de comprimento? Considere ( = 550 nm.10 -4 rad? Exercício 6. Dado: lei de Snell-Descartes para a refração n 1.3.365 e o índice de refração do meio que o rodeia 1. ambos medidos com relação à reta normal à interface de separação entre os meios considerados. Exercício 3 . para a luz verde ( = 500 nm). no chão? Exercício 4. Exercício 2 O diâmetro da córnea de um omatídio de abelha doméstica é de cerca de 30 µm. Calcule o poder de resolução de um omatídio.sen(i) = n2. Determine a cor percebida para a combinação dos seguintes pigmentos em três situações de iluminação: 20 .sen(r) i é o ângulo de incidência e r é o ângulo de refração. Luciano Fratin Exercício 1. Exercício 5. Determine: A) O ângulo crítico para que aconteça reflexão interna total no rabdoma.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. em vôo a 2 m do chão. O índice de refração do rabdoma de um omatídio de uma mosca do gênero Calliphora é 1. O diâmetro da pupila de uma águia mede 4 mm. Uma abelha doméstica. Qual é a distância mínima entre dois pontos que podem ser resolvidos pelo olho humano quando estiverem a 25 cm dos olhos se o poder de resolução vale 1. B) O ângulo máximo de entrada no rabdoma para que aconteça a reflexão interna total. pode enxergar uma flor de cerca de 1 cm.339. As bandeiras abaixo estão expostas numa sala que é iluminada com lâmpadas incandescente (espectro de emissão equivalente à da luz solar).FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Luciano Fratin a) iluminação com luz branca. c) iluminação com duas fontes monocromáticas: uma verde e outra vermelha. 21 . Determine as cores percebidas em cada bandeira para a as duas situações de iluminação da sala descritas abaixo: A) Iluminação com todas as lâmpadas da sala cobertas com um filtro verde. b) iluminação com luz monocromática vermelha. cor observada combinação de pigmentos situação a) situação b) situação c) amarelo + ciano ciano + magenta magenta + amarela amarelo + ciano + magenta Exercício 7. B) Iluminação com todas as lâmpadas da sala cobertas com um filtro ciano. FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN 22 Prof. Luciano Fratin . FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Luciano Fratin Cores observadas. na mesma sequência situação A) situação B) Bandeira do Brasil Bandeira Paulista 23 . A) 25 cm B) 1 m C) 6. Considere suas respostas aos exercícios 9 e 10 e estime a maior distância que podemos estimar por paralaxe. sem lentes corretoras. Considere que a linha de base (distância entre os dois olhos de uma pessoa) seja 6. desse paciente. Uma pessoa tem diante de seus olhos objetos a várias distâncias. E) O poder de acomodação dos olhos desse paciente.5 m D) 10 m E) 30 m F) 200 m Exercício 11.5 di e – 3. Leve em consideração os as distâncias informadas e determine o ângulo de paralaxe em cada caso.50 E) 1. Luciano Fratin Exercício 8 . Determine: A) O tipo de defeito visual corrigido por cada uma das lentes. A) 200 B) 100 C) 50 D) 2. Considere que a linha de base (distância entre os dois olhos de uma pessoa) seja 6. Uma pessoa tem diante de seus olhos objetos a várias distâncias.00 F) 0.5 cm. na lente. D) O ponto próximo e o ponto distante dos olhos. C) A distância focal de cada uma das partes da lente bifocal. Vídeos recomendados no YouTube: 24 .0 di são prescritas a um paciente por um oftalmologista. Leve em consideração os ângulos de paralaxe informados e determine as distâncias existentes em cada caso.5 cm.50 Exercício 10.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Exercício 9. B) A localização. de cada uma das vergências. Lentes bifocais vergências +2. com/watch?v=9Eskxmq6eBA http://www.youtube. ou exposição a certos químicos. O daltonismo progressivo envolve a deterioração da retina e outras partes 25 .com/watch?v=CCQ6sP5RR1k http://www. nervos ou cérebro. porém foi demonstrado que há muitas mutações em pelo menos 19 cromossomos diferentes que podem causar daltonismo.com/watch?v=hA4GxyxuklQ http://www.youtube.com/watch?v=gMFWrJgS2pQ http://www.youtube. mas também pode ocorrer por dano ao olhos. O daltonismo herdado pode ser congênito (desde o nascimento).youtube.youtube.com/watch?v=yyj5hjBPlB4 Faça sua própria procura pelos temas cor luz.youtube. Dependendo da mutação. ou pode começar na infância ou vida adulta. O nome daltonismo deriva do trabalho do químico inglês John Dalton sobre essa condição médica em 1798. Ele é mais comumente herdado de mutações no cromossomo X. cor pigmento e visão.com/watch?v=WEoD3zAPMLk http://www.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. Causas do daltonismo O daltonismo pode ser herdado geneticamente. Luciano Fratin http://www.youtube.com/watch?v=Dh-egH6Issk http://www.com/watch?v=v9icGANv32Q http://www. ANEXO: Daltonismo (texto e figuras) O que é daltonismo O daltonismo é a incapacidade de perceber diferenças entre algumas cores que outras pessoas podem distinguir.youtube. o daltonismo pode ser estacionário (permanece o mesmo por toda a vida) ou progressivo. O daltonismo é mais freqüentemente uma falha genética. Tratamento e controle do daltonismo Não há. Porém. Outras causas de daltonismo incluem dano ao cérebro ou à retina.FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN Prof. tem alguma forma de daltonismo. A razão da incidência maior em homens é que eles possuem somente um cromossomo X. Luciano Fratin do olho. e pode progredir até a cegueira. certos tipos de lentes de contato podem ajudar a pessoa a distinguir melhor as cores. mas apenas 0. 26 . e se um desses for normal ela não exibirá a mutação que ocasiona daltonismo. nenhum tratamento que cure o daltonismo.5% da mulheres. Já as mulheres possuem dois cromossomos X. Em torno de 8% dos homens. Pesquisas em aparelhos e terapia gênica estão sendo feitas com o objetivo de tornar possível a pessoas com daltonismo distinguir cores. de modo geral. Daltonismo também pode se apresentar no espectro de doenças degenerativas do olho. FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN 27 Prof. Luciano Fratin . FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN 28 Prof. Luciano Fratin . FUNDAÇÃO ARMANDO ALVARES PENTEADO FACULDADE DE ARTES PLÁSTICAS DESENHO INDUSTRIAL FÍSICA NO DESIGN 29 Prof. Luciano Fratin .