Cosa vuol dire vedere 10

Cosa vuol dire vedere 10/10?	Che cosa è l'astigmatismo?
Perché, nelle giornate calde, una strada asfaltata sembra coperta di chiazze bagnate, che tuttavia si mantengono sempre alla stessa distanza dall'osservatore?	Perché le stelle non ci appaiono immobili, ma piuttosto affette da un continuo tremolio? Perché tale effetto non ha luogo per la luna?
E' vero che si può calcolare l'età di una persona semplicemente conoscendo la distanza minima a cui riesce leggere?	Quanto tempo occorre all'occhio umano per adattarsi all'oscurirà?
A che distanza si può vedere, nelle migliori condizioni possibili, una lampadina accesa di 50 watt?	Perchè quando fissiamo una sorgente luminosa, come il sole, e poi chiudiamo le palpebre, la sua immagine permane con colori cangianti dal viola al verde ed altro ancora, per unn tempo di minuti?
Perchè un corpo disteso ci appare sempre più lungo che non in posizione eretta?	Perchè sott'acqua vediamo gli oggetti fortemente sfuocati? In che modo la maschera da subacqueo ci permette di rimetterli a fuoco?
Che tipo di occhi speciali - occhi a doppio uso- debbono avere quegli uccelli acquatici che si tuffano in profondità per cogliere le loro prede e nuotano sott'acqua con le ali non diversamente dai pesci?	Perchè il sole prossimo all'orizzonte - e così la luna - appare più grande di quando è alto nel cielo?

Cosa vuol dire vedere 10/10?
La visione si esprime in decimi per convenzione, come per convenzione, ad esempio, si è scelto il metro come unità di misura. Tornando all'esempio del metro si è stabilito che questo fosse la 40milionesima parte dell'equatore, mentre per la misurazione della vista si è stabilito che ha 10/10 chi riesca a vedere alla distanza di 5 metri una lettera alta 7,3 mm. (Quindi vede 1/10 chi distingue una lettere di 73 mm di altezza a 5 metri).

Che cos'è l'astigmatismo?
L'astigmatismo è quella anomalia refrattiva in cui il diottro oculare presenta un potere differente nei vari meridiani.
Più semplicemente l'astigmatico è colui che quando guarda una croce vede a fuoco un solo braccio, o quello orizzontale o quello verticale.

Perché, nelle giornate calde, una strada asfaltata sembra coperta di chiazze bagnate, che tuttavia si mantengono sempre alla stessa distanza dall'osservatore?
E' il miraggio più conosciuto e facile da incontrare. Tutti hanno notato, percorrendo una strada asfaltata d'estate, che essa presenta apparenti chiazze di bagnato, capaci di riflettere la luce come specchi. Se si cerca di avanzare verso la zona "bagnata", essa si allontana corrispondentemente. L'effetto è dovuto alla presenza di un gradiente termico sopra l'asfalto: l'aria è più calda vicino ad esso, per via dell'assorbimento dei raggi solari, e diviene via via più fredda con la quota. L'aria più calda è meno densa e dunque meno rifrangente. Il risultato è che, nella zona sovrastante l'asfalto, i raggi luminosi incontrano una continua variazione dell'indice di rifrazione dell'aria, così da subire una graduale rifrazione e un incurvamento nella direzione del moto. Un raggio che si avvicini al suolo con piccola inclinazione, non giunge mai a toccarlo, ma si piega verso l'alto. Se raggiunge l'osservatore verrà giudicato né più né meno che un raggio riflesso.

Perché le stelle non ci appaiono immobili, ma piuttosto affette da un continuo tremolio? Perché tale effetto non ha luogo per la luna?
L'aria nell'atmosfera è soggetta a turbolenze e presenta sensibili variazioni di temperatura da punto a punto, per cui si manifestano fenomeni di rifrazione, ossia deviazione dei raggi luminosi. L'effetto è presente anche nell'osservazione della luna, ma è assai meno percettibile a causa delle grandi dimensioni del disco lunare.

E' vero che si può calcolare l'età di una persona semplicemente conoscendo la distanza minima a cui riesce leggere?
E' verissimo. E' solamente necessario che vengano corretti, se presenti, vizi refrattivi per lontano. L'età può essere calcolata fino ai 58 anni circa. Questo test non funziona dopo tale età. Ci sono delle tabelle (precise) che consentono di trasformare i centimetri della minima distanza di messa a fuoco con l'età. Ad esempio 8,3 cm corrispondono a 15 anni; 10 cm a 20 anni; 14,2 cm a 30 anni; 20 cm a 40 anni; 40 cm a 50 anni.

Quanto tempo occorre all'occhio umano per adattarsi all'oscurirà?
L'adattamento dell'occhio alle condizioni di forte illuminazione - ossia perdita di sensibilità della retina in presenza di abbagliamento - avviene in pochi istanti. Tale fenomeno è dovuto alla temporanea saturazione dei pigmenti fotosensibili (rodopsina nel caso dei coni), a seguito della reazione fotochimica cui prendono parte. La loro rigenerazione, in quanto processo fisiologico, non può essere ovviamente istantanea. In presenza di illuminazione stabile, si instaura una situazione di equilibrio dinamico in cui consumo e rigenerazione dei pigmenti fotosensibili si bilanciano. In condizioni di oscurità, quando la visione è garantita dai bastoncelli, il primo processo si arresta, così che il secondo porta a un notevole accumulo di pigmenti e a una conseguente alta sensibilità visiva. L'adattamento al buio varia da persona a persona e dipende da altri fattori, come l'età, la stanchezza, la malnutrizione, la salute (in particolare, nella rigenerazione della rodopsina gioca un ruolo importante la vitamina A, quella che abbonda nelle carote). In media, si può dire che il grosso dell'effetto avviene in qualche minuto, ma le condizioni finali, corrispondenti a una sensibilità mille volte più alta che in normali condizioni, vengono completamente raggiunte in circa sessanta minuti. E opportuno sottolineare che l'occhio, in tali condizioni, perde, a vantaggio della sensibilità, in acuità visiva e rapidità di percezione. Il primo effetto ha luogo perchè, presumibilmente, viene allargata la regione della retina da cui partono i segnali diretti al cervello, col risultato che diminuisce la definizione dei contorni. Il secondo avviene perchè, al fine di compensare la ridotta illuminazione, il sistema nervoso allunga il tempo dedicato alla percezione per un maggiore accumulo dei prodotti della reazione fotochimica.

A che distanza si può vedere, nelle migliori condizioni possibili, una lampadina accesa di 50 watt?
I bastoncelli, fotorecettori della visione notturna, sono capaci di rilevare un'intensità luminosa corrispondente ad alcuni fotoni per secondo, ossia pari a un'energia in arrivo dell'ordine di 10^-10 erg. Ciò significa che, in linea teorica, una lampadina da 50 watt è visibile a circa 1.000 chilometri di distanza! Poco credibile? Prescindendo dalla curvatura della terra, e quindi ponendo la lampadina su un missile ormai lontano nello spazio, supponendo inoltre che l'atmosfera non assorba in alcun modo né, diffonda la luce, ciò è quanto si dovrebbe verificare. In ogni caso, benché, le circostanze possano essere peggiori che non nella situazione ideale, si otterranno sempre distanze enormi.
Per chi volesse rendersi conto di tale risultato, basta ricordare che l'energia di un fotone è eguale a hf, dove la costante di Planck vale 6,62 x 10^-27 erg per secondo e la frequenza di oscillazione del campo elettromagnetico f è pari, per il giallo, a 5 x 10¹⁴ hertz. Il prodotto, nel caso una trentina di fotoni, porta appunto al valore detto. Quanto alla valutazione della distanza una stima grossolana si può fare nel modo seguente. Una lampadina da 50 watt, con efficienza del 20%, emette in un secondo una quantità di energia luminosa pari a 10 joule = 10⁸ erg, che si distribuisce su una superficie sferica (fronte dell'onda). L'occhio, di tale energia, cattura solo la porzione che corrisponde all'area della pupilla. Il rapporto tra l'area del fronte d'onda e quella della pupilla è allora 10⁸/10^-18 = 10¹⁸. Prendendo per la pupilla un'area di 0,1 cm², si deduce per la superficie sferica dell'onda un valore 0,1 x 10¹⁸ cm² = 10⁷ km², corrispondente a un raggio di quasi 1.000 chilometri.

Perchè quando fissiamo una sorgente luminosa, come il sole, e poi chiudiamo le palpebre, la sua immagine permane con colori cangianti dal viola al verde ed altro ancora, per un tempo di minuti?
Che i fotorecettori siano completamente scombussolati da una illuminazione troppo forte, appare evidente allorché, si fissa, anche per un attimo, una sorgente intensa come il sole. Quando si chiudono le palpebre, permane netta la sensazione di una macchia luminosa che non scompare per diversi minuti, assumendo via via colorazioni diverse.
L'effetto diventa ancora più marcato se si coprono le palpebre con le mani, in modo da ottenere condizioni di buio più profondo. Si tratta di un'immagine consecutiva positiva. La macchia, o immagine postuma, proviene da quei fotorecettori sui quali è stata focalizzata l'immagine luminosa, e ne riproduce perciò la forma. Nel caso di una lampadina a incandescenza osservata da vicino, si ha nitida l'immagine del filamento. Se nell'osservare la sorgente di luce è stata mossa la testa, a occhi chiusi si percepisce una striscia luminosa che corrisponde alla traccia descritta sulla retina dalla macchia luminosa. Evidentemente, in seguito all'accecamento dei fotorecettori colpiti dalla luce, vengono liberate grandi quantità di sostanze chimiche atte a stimolare la rigenerazione dei pigmenti fotosensibili. Queste non sono smaltite che in tempi lunghi, inducendo così una persistenza temporale della stimolazione nervosa. L'effetto è significativo, perché, comprova la natura prettamente chimica del meccanismo dei processi visivi.

Perchè un corpo disteso ci appare sempre più lungo che non in posizione eretta?
E' una questione di maggiore assuefazione alla vista di oggetti orizzontali - distanze, dimensioni - che verticali. Dopo il decollo di un aereo, ogni cosa appare improvvisamente piccola, case, strade, automobili. E assai difficile, inoltre, valutare con buona approssimazione la distanza dal suolo. Per noi, esseri sprovvisti di ali, la visione verticale è certamente meno usuale di quella orizzontale. E per questo motivo, presumibilmente, che un segmento disposto verticalmente appare più corto di quando è disteso (come anche un corpo umano), e che un quadrato, per risultare tale, deve avere l'altezza un pò più lunga che la base.

Perchè sott'acqua vediamo gli oggetti fortemente sfuocati? In che modo la maschera da subacqueo ci permette di rimetterli a fuoco?
L'occhio è un sistema di lenti organiche che focalizza le immagini sulla retina. Le lenti sono la cornea, posta alla superficie di ingresso della cavità oculare e riempita essenzialmente di acqua, e il cristallino, posto all'interno. La deformazione del cristallino, dovuta all'azione del muscolo ciliare, consente di ottenere la focalizzazione di oggetti che vanno da qualche decina di centimetri fino all'infinito. Tuttavia, ai fini della focalizzazione, il grosso della rifrazione, o deviazione dei raggi, avviene all'ingresso del globo oculare, dove la luce passa dall'aria, che ha indice di rifrazione uno, alla cornea, una membrana con indice di rifrazione 1,33, grosso modo come l'acqua. Se il mezzo esterno, anziché aria è acqua, la rifrazione iniziale viene a mancare: il cristallino, da solo, non riesce più a focalizzare l'immagine sulla retina. La presenza di una maschera da subacqueo elimina l'inconveniente, ripristinando una zona d'aria davanti all'occhio.

Che tipo di occhi speciali - occhi a doppio uso- debbono avere quegli uccelli acquatici che si tuffano in profondità per cogliere le loro prede e nuotano sott'acqua con le ali non diversamente dai pesci?
Consideriamo prima gli uccelli acquatici. Vi sono diversi modi con cui la natura ha fornito alle varie specie una duplice capacità di visione, per cui possono fare a meno della maschera subacquea (anche se taluni - come i pellicani, le sterne ed alcuni pesci tuffatori - vanno alla cieca, ossia individuano il pesce dall'alto e poi si affidano alle correzioni di tuffo che possono operare finché sono fuori dall'acqua). Gli altri uccelli acquatici hanno invece una vera e propria visione anfibia. In certi pinguini, la cornea è quasi piatta, per cui il suo ruolo rifrangente è minimo e il passaggio dall'aria all'acqua non si avverte. I cormorani, le anatre e altri uccelli tuffatori, invece, compensano la perdita di rifrazione a carico della cornea grazie a una eccezionale capacità di accomodamento del cristallino che può arrivare a premere contro l'iride protrudendo oltre la pupilla. Il suo centro, in questo modo, risulta fortemente incurvato e garantisce un efficiente meccanismo di rifrazione. Il caso dei pesci è ancora diverso. Qui si ha a che fare con due retine, una che riceve i segnali provenienti dall'acqua, l'altra i segnali che arrivano dall'aria. Il cristallino ha una speciale forma a uovo, ossia è più bombato dalla parte dell'acqua, per un maggiore potere focalizzante e più snello dalla parte dell'aria, dove viene coaudiuvato dalla rifrazione associata alla cornea.

Perchè il sole prossimo all'orizzonte - e così la luna - appare più grande di quando è alto nel cielo?
Si tratta soltanto di una nostra impressione soggettiva. Il disco lunare e quello solare ci appaiono più piccoli in mezzo al cielo semplicemente perché lo scenario manca di riferimenti. L'orizzonte, una silhouette di alberi o caseggiati, un profilo di colline, sono sufficienti a dare maggior risalto alle loro dimensioni.