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Los fotones que salen de una galaxia, una estrella o una nebulosa recorren miles de millones de kilómetros, de vez en cuando interaccionan con los gases dispersos en nuestra galaxia, cerca del final de su viaje interaccionan con la atmósfera terrestre y finalmente (si no hay gafas, lentillas, etc. de por medio) se adentran en nuestros ojos. Pero no toda la luz será analizada por nuestro cerebro: la luz ultravioleta de alta frecuencia se ve absorbida por la córnea y el cristalino filtra los colores azules y violetas. De entre toda la gama de radiaciones electromagnéticas, nuestros ojos sólo reaccionan ante las radiaciones que se encuentran dentro de una pequeña franja de frecuencias correspondiente al espectro visible.

El primer contacto de la luz con nuestros ojos se produce con el líquido lagrimal, que protege de infecciones e hidrata al ojo. Posteriormente atraviesa la córnea ( que es la membrana externa del ojo) y el humor acuoso que lo separa del cristalino. La esclerótica es la membrana dura y blanca que protege al ojo excepto en la córnea, por donde puede entrar la luz. El haz de luz pasa a través de la pupila (el agujero formado por el iris) que limita la luz que entra a nuestros ojos, sería el equivalente al diafragma en una cámara fotográfica. El iris puede presentar multitud de tonalidades, desde el negro, al color miel, pasando por las tonalidades azules, verdosas, grisáceas, marrones, liláceas y mezclas entre ellas. En condiciones de poca luminosidad la pupila se dilata hasta 7 veces su diámetro habitual para permitir la entrada de la máxima cantdidad de luz posible.

Imagen de la variación del tamaño de la pupila según las condiciones lumínicas. E= Esclerótica, I= Iris, P= Pupila.

El cristalino, que se encuentra tras la pupila, se comporta de forma similar a la del objetivo de una cámara fotográfica (aunque en el ojo el "objetivo" se encuentra detrás del "diafragma"), que concentra el cono de luz que entra, invierte la imagen y la proyecta enfocada sobre la retina. Alrededor del cristalino (que es deformable, pero se va endureciendo con la edad) existe un sistema muscular anular, conocido como músculo ciliar, que deforma la forma del cristalino, lo que nos permite enfocar correctamente las imágenes dependiendo de la distancia, luminosidad, etc. del objeto. El cristalino crece durante toda la vida, periódicamente una capa de células envuelven al cristalino originando una estructura similar a la de una cebolla. Con los años las células del centro del cristalino van muriendo y van amarilleando las imágenes que recibimos. A veces pueden producirse cataratas, que consisten en el enturbamiento de las imágenes debido a ese proceso de envejecimiento.

Una vez que la luz atraviesa la córnea y el cristalino, su trayectoria discurre por el humor vítreo, que es parecido a un jarabe o un almíbar. Posteriormente la luz impacta contra la retina.

Entre la esclerótica y la retina se encuentra la coroides que es una membrana que recubre la parte interior del globo ocular excepto en la zona de la córnea. La retina no es más que una "extensión" del cerebro que procesa la información antes de transmitírsela al centro visual del cerebro a través del nervio óptico, que consta de más de 800.000 terminaciones nerviosas. La retina se encuentra en la pared interior opuesta al cristalino y en ella existen dos tipos de fotoreceptores: los conos y los bastones. Existen tres tipos de conos: unos que captan la luz roja, otros la amarilla-verdosa y unos otro la azul. Funcionan en condiciones de luminosidad elevada pero no en condiciones de baja luminosidad ( por ejemplo, durante la noche en una habitación a oscuras). Los conos están concentrados en la zona de la retina que recibe la mayor parte de la luz, conocida como fóvea. En esa zona más de 6 millones de conos cumplen su función. También pueden encontrarse conos en las zonas exteriores de la fóvea, mucho menos abundantes y mucho más grandes que los que se encuentran en el centro.

Imagen, obtenida a través de un microscopio electrónico, de los conos que se encuentran en la fóvea.

La imagen proyectada sobre la retina está invertida respecto a la realidad: lo que está arriba se proyecta abajo y lo que está a la izquierda se proyecta a la derecha. Nuestro cerebro se encarga de corregir este problema, de ahí que veamos las imágenes correctamente.

En las condiciones de luz en las que se desenvuelve el astrónomo los conos no están operativos y funcionan los otros fotoreceptores: los bastones. Los bastones procesan la información en una gama de grises. Tiene forma alargada y cilíndrica, similar a una salchicha. Están situados alrededor de la fóvea, a unos 15 o 20º del centro de ésta hasta unos 60º alejados del centro de la fóvea.

Imagen, obtenida a través de un microscopio electrónico, de los conos y los bastones que se encuentran en la zona que rodea a la fóvea.

En los conos y los bastones la luz interactúa con moléculas sensibles a la luz, llamadas cromóforos, y se inicia un proceso fotoquímico que da origen a una señal eléctrica que viaja hacia el cerebro. Cuando el ojo se encuentra en condiciones de baja luminosidad una proteína, conocida como rodopsina, se acumula en los bastones hasta en una cantidad de 100 millones por fotoreceptor. Cuanto más rodopsina se acumula en los bastones, más sensibilidad a la luz poseerá el ojo. Esa acumulación de proteínas se produce con mucha rapidez durante los primeros 20 a 30 minutos y se va acumulando hasta pasados unas 2 horas.

Esquema de a) un cono y b) un bastón.

Nuestros ojos necesitan mucho oxígeno para funcionar correctamente, prácticamente utilizan todo el que llega a través de la sangre y de la córnea.

Allá donde el nervio óptico se une al ojo existe una zona en la que no se perciben las imágenes, el cerebro completa esa carencia basándose en la información que recibe de sus alrededores. Ese punto se conoce como Punto Ciego. Una forma sencilla de comprobar este fenómeno es mediante el dibujo que aparece abajo. Tápate el ojo izquierdo y fija la mirada en el punto situado a la izquierda de la imagen con el ojo derecho (o bien tápate el ojo derecho y fíjate en la cruz con el ojo izquierdo), acércate o aléjate de la pantalla manteniendo la mirada sobre ese punto y verás que a una cierta distancia (más o menos a dos palmos de la pantalla) la cruz de la derecha desaparece, es en ese punto donde el ojo no recibe información y el cerebro la suple, en este caso crea una mancha blanca que disimula esa carencia. En el esquema de la parte superior de la página puedes ver el esquema del ojo derecho en el que se aprecia que la imagen de la cruz se proyecta sobre la zona del nervio óptico. Cuando miramos con los dos ojos el cerebro suple la carencia de información de cada uno con lo que ve el otro.

Prueba para detectar el Punto Ciego.

Nuestro pasado evolutivo determina la funcionalidad de nuestros ojos. Nuestros hábitos diurnos han moldeado un órgano especialmente preparado para detectar movimientos, una visión estereoscópica (en tres dimensiones) para evaluar distancias cercanas, la capacidad de distinguir más de 10 millones de colores, a diferencia de otros animales que sólo ven diferentes tonalidades de grises, amarillos, etc.

En referencia a la sensación de movimiento de las imágenes, habría que comentar algo sobre el fenómeno de la persistencia retiniana, en el que las imágenes permanecen en nuestra retina una décima de segundo después de que haya sido captada. Sin esa fusión de imágenes veríamos el mundo en distintos fotogramas estáticos, eso sí, en una secuencia muy rápida. Este fenómeno tiene sus desventajas, si movemos rápidamente la mano, vemos pasar a un motorista a gran velocidad, etc. no podremos apreciar detalles, pero esa imagen alargada nos dará cierta información sobre la velocidad a la que se mueve, la dirección, etc. Hay animales en los que este fenómeno no se produce, es el caso de las moscas, que ven las cosas en forma de una secuencia rápida de fotogramas, de ahí que puedan ver perfectamente nuestra mano aproximándose "poco a poco" para intentar cazarlas.

Pero este fenómeno tuvo y tiene una importancia capital. En el pasado permitió a nuestra especie, y a las que la precedieron, poder detectar a los depredadores. Al poder apreciar el movimiento podían notar la presencia de un depredador escondido entre la vegetación de la selva, o entre los matorrales de la sabana africana. Si hubiesen percibido las imágenes sin ese fundido, quizás el depredador podría haberse acercado muy despacio hasta nosotros y entonces atacarnos, sobre todo si el color de su piel fuera parecido al de la vegetación. Si quieres comprobar este fenómeno, accede a esta página. En ella hay escondida un símbolo, que sólo podrás percibir si mueves la barra lateral del navegador, en el momento en el que dejas de moverla parecerá que el dibujo se funda con el fondo, al igual que un lobo ártico parece que desaparece de nuestra vista si se queda quieto en un bosque nevado. Curiosamente también se puede apreciar como el dibujo no se funde al instante con el fondo, sino que tarda una breve fracción de segundo desde que se deja de mover la barra. Si no se produjera esas fusiones entre imágenes, los puntos que forman la cara siempre quedarían disimulados con el fondo y no podríamos verlo. Como curiosidad hay que indicar que hay gente que no presenta esta persistencia visual y no pueden ver objetos en movimiento.
Desgraciadamente sólo puede apreciarse éste fenómeno en navegadores Internet Explorer o similares (NO puede verse con Netscape, Firefox...).

La televisión y el cine se basa en este fenómeno. Las pantallas de televisión muestran 25 imágenes, o más, por segundo, que nuestro cerebro percibe como una secuencia sin saltos. En las pantallas del cine se nos muestran 24 imágenes por segundo. Si tenemos en cuenta que nuestro ojo capta unas 10 imágenes por segundo, tenemos que emitir más imágenes para asegurarnos que no veremos los saltos entre los fotogramas o las imágenes, de ahí que se proyecten más del doble de imágenes por segundo.

Nuestros ojos tienen otras imperfecciones; las imágenes que se proyectan sobre la retina son de muy poca calidad, sobre todo en las zonas exteriores que el cerebro se encarga de mejorar. Además, la cantidad de luz que entra a través de la pupila es muy pequeña, y de la luz que entra, SOLO UN 1O% DE LA LUZ interacciona con los fotoreceptores.
Quizás empezamos a interesarnos por el cielo desde hace unas cuantas decenas de miles de años, que en términos evolutivos no es mucho, además, nuestra especie sigue teniendo hábitos diurnos y en la noche no se encuentra ante el problema de detectar depredadores o presas, de ahí que no dispongamos de mejores medios ópticos para la contemplación del firmamento. Existen peces que pueden contemplar y reconocer constelaciones como medio de orientación en alta mar. Muchas aves también se guían utilizando los astros y muchos animales pueden ver objetos mucho más débiles en el firmamento de los que nosotros jamás seremos capaces de ver.

A partir de lo expuesto anteriormente podemos llegar a la conclusión de que:

- Para la observación astronómica a través de un telescopio es mejor desviar ligeramente la vista del centro óptico para que la luz impacte en las zonas en las que hay mayor densidad de bastones, entonces aparecerán nuevos detalles sobre el objeto que estamos viendo de reojo. Este es un truco que los astrónomos aficionados utilizamos mucho. Como hemos visto, hemos de desviar la mirada entre unos 15-20º respecto al objeto que queramos ver.

- También nos daremos cuenta que lo que vemos (excepto cuerpos brillantes como las estrellas, planetas...) tiene tonalidades grisáceas ya que los conos (que sí perciben los colores) no reaccionan ante tan poca luz.

- Hemos visto que nuestros ojos consumen mucho oxígeno, inconscientemente tendemos a aguantar la respiración cuando miramos a través de un ocular, y es precisamente en ese momento cuando tendríamos que realizar respiraciones más profundas para que nuestros ojos estén bien oxigenados. Si durante la observación estamos en una postura forzada, o tenemos frío, nuestra sangre aportará más oxígeno a otras zonas del cuerpo para que los músculos mantengan esa postura o para contrarrestar el frío, entonces nuestros ojos recibirán un aporte menor de oxígeno y nuestra agudeza y sensibilidad disminuirá hasta el punto de no ver aquello que estábamos buscando. Por lo tanto, hemos de observar en una postura cómoda y bien abrigados. Un aporte de glucosa (un caramelo, una fruta, etc.) antes de una observación puede ayudarnos. Hemos de evitar las bebidas alcohólicas y el tabaco, ya que el contenido de oxígeno en la sangre disminuye.

- Algunos bastones reaccionan ante el movimiento. Muchas veces, cuando estamos intentando ver objetos muy débiles (en el límite de luminosidad), nos puede ayudar darle un pequeño golpe al tubo del telescopio para que vibre y se activen esos receptores, es entonces cuando podemos intuir esa nebulosa, esa galaxia o esa estrella que estamos intentando observar. El fenómeno de la persistencia retiniana juega aquí un gran papel.

- Nuestros ojos necesitan estar un tiempo a oscuras para que se produzca el cambio de "competencias" de los conos a los bastones y para que se acumule gran cantidad de rodopsinas. En unos 15-20 minutos apreciaremos una gran mejoría de nuestra agudeza visual, pero una exposición breve a una fuente luminosa intensa volverá a invertir los papeles y tendremos que volver a esperar unos minutos. Por eso intenta observar desde una zona sin luces, con poca iluminación. Un trozo de tela oscura sobre nuestra cabeza, que impida la entrada de luz mientras observamos a través del ocular, puede ayudarnos a alcanzar la máxima agudeza visual posible.

- Utiliza una linterna cubierta con varias capas de celofán rojo (aun mejor si dispones de una linterna con LEDs rojos, mira como fabricar una en la ACTIVIDAD 5). Nuestros ojos son menos sensibles al rojo que a otros colores (somos especialmente sensibles al color verde-amarillento) y podemos volver a observar a través del ocular pasados unos segundos.

- El exceso de luz (¡¡¡siempre evitable!!!) de las ciudades sobre el cielo impide que alcancemos nuestra máxima sensibilidad, en esas condiciones siguen actuando tanto los bastones como los conos, por lo que no podemos sacarle el máximo partido a nuestros ojos para la observación del firmamento. Por eso, siempre que puedas (y quieras observar objetos débiles) escápate a zonas más oscuras, si ello es posible. Es muy triste, pero según pasan los años cada vez más tenemos que desplazarnos más kilómetros para escaparnos de la burbuja de luz que emiten las ciudades. En el caso de la Península Ibérica apenas si quedan zonas en las que poder observar el cielo. De aquí a unos años (si nadie lo impide) no habrán zonas en las que poder observar el cielo y se tendrán que realizar largos viajes para poder observar. 3/4 partes de los habitantes de la Tierra YA NO VEN LA VÍA LÁCTEA desde su localidad. Existen filtros que acentúan el contraste en la observación a través del ocular, pero sólo son útiles para ciertos objetos.

- Como todo en la vida, la experiencia nos ayuda a mejorar el rendimiento de nuestros ojos. Es importante no forzarlos. Es aconsejable que enfoquemos el ocular con los ojos totalmente relajados, sin forzar ni un músculo, como si tuviésemos la vista perdida en el infinito. Para la observación planetaria los astrónomos experimentados observan el planeta en cuestión con los ojos relajados enfocando con la vista perdida a la espera que la atmósfera se estabilice y la imagen se aclare, es en ese momento cuando se centran en la imagen y obtienen el mayor número de detalles posible. Esas condiciones, con mucha suerte, pueden durar unos cuantos segundos. Quizás en una hora podríamos aprovechar 10 o 20 segundos de imágenes estabilizadas, en las que poder sacar los máximos detalles posibles. Hay noches en las que no llega a estabilizarse nunca la imagen, y otras en las que parece que estemos observando una fotografía.

- Días antes de hacer una observación en la que queramos observar objetos muy débiles, es recomendable utilizar gafas de sol durante el día.

- NO MIRES JAMÁS EL SOL sin la protección necesaria, desconfía de los filtros de soldador, los filtros solares que se sitúan enroscados en el ocular, el uso de radiografías... ya que dejan pasar las radiaciones infrarrojas y las ultravioletas, que son las más dañinas para nuestros ojos.

- Cuídalos, son para toda la vida.

Hasta pronto.

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