El artículo «Study on Threshold Patterns with Varying Illumination Using 1.3m Imaging System» de Sukumar, Vinesh, Hess, Herbert L, Noren, Ken V, Donohoe, Greg, y Ay, Suat (2010) investiga cómo varían los patrones de umbral, particularmente la sensibilidad al contraste, bajo diferentes condiciones de iluminación utilizando un sistema de imágenes de 1.3 megapíxeles. La visión humana es responsable de entre el 80% y el 90% de todas las neuronas en el cerebro humano, lo que subraya la importancia de este estudio. El artículo se centra en cómo el ojo humano distingue objetos en función de las diferencias de luminancia, más que de color, utilizando patrones de prueba sinusoidales.
El Sistema Visual Humano (HVS) se divide en dos componentes: los ojos, que capturan la luz y la convierten en señales comprensibles para el sistema nervioso, y las rutas visuales en el cerebro, que procesan estas señales para producir la percepción visual. La percepción humana de las imágenes es una función no lineal de la luminancia, y según la ley de Weber, la magnitud de un cambio de luminancia apenas perceptible es proporcional a la luminancia del fondo.
Se empleó un sistema de cámara de 1.3 megapíxeles con un monitor LCD calibrado para presentar patrones de prueba variables espacialmente. Los estímulos fueron capturados y presentados a un panel de sujetos, quienes evaluaron los umbrales de percepción en términos de la función de sensibilidad al contraste (CSF). Los estudios indican que la sensibilidad visual humana no es una función uniforme de la frecuencia espacial, sino que se comporta más bien como una función de paso de banda, tal como se demuestra en gráficos que evalúan diversos niveles de luminancia.
Uno de los aportes clave del estudio es cómo la sensibilidad al contraste se ve influenciada por el nivel de iluminación. Se observó que la sensibilidad al contraste mejora con el aumento de la iluminación. A niveles bajos de iluminación, la función de sensibilidad al contraste muestra una respuesta de paso bajo, mientras que a niveles altos de iluminación, la respuesta se asemeja más a una de paso de banda, reflejando la transición de la visión basada en bastones en condiciones escotópicas a la visión basada en conos en niveles fotópicos.
El método experimental empleó la medición de la distorsión de TV y la iluminación relativa para garantizar la precisión. Las imágenes capturadas se mantuvieron en el espacio de color RAW10 para evitar pérdidas de información por compresión. Las pruebas de resolución espacial mostraron resultados aceptables y consistentes. Todos los datos e imágenes se evaluaron en un entorno controlado para minimizar las interferencias, utilizando filtros de densidad neutra para variar la luz que incide sobre los estímulos de prueba. La calibración perfecta del monitor aseguraba una representación precisa de los tonos y frecuencias espaciales de las imágenes.
Este enfoque permitió una evaluación profunda y cuantitativa de cómo cambian la visibilidad, la agudeza y la discriminación de color con diferentes niveles de iluminación, proporcionando una mejor comprensión de las interacciones entre la adaptación visual y la percepción umbral del ojo humano. El autor también mencionó trabajos futuros que incluirán mediciones de CSF en frecuencias espaciales en dominios 3D y la inclusión de información cromática en los estímulos de prueba para identificar comportamientos de umbral de percepción más complejos.
En resumen, el estudio combina teoría y experimentación para mejorar la comprensión de la percepción visual en términos de sensibilidad al contraste bajo diversas condiciones de iluminación, utilizando un sistema de imágenes de precisión y una configuración experimental rigurosa.
