Sistema da Vis

1
Teia do Saber
Sistema da Visão Humana
2
Sistema da Visão Humana
Multidisciplinar
Composição Química e Reação Fotoquímica
Anatomia do Olho
Percepção Visual
Fenômenos Físicos
Sistema Nervoso Central
Visão Humana
3
Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
4
Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Músculos ciliares
Eclerótica
Iris
Humor Vítreo
Fovea
Pupila
Lente
Retina
Nervo Óptico
Córnea
Humor Aquoso
Coróide
Corpo Ciliar
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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho

• Esclerótica - membrana rígida que serve para dar
  forma ao globo ocular através dos músculos
  externos (orbital). É opaca à luz
• Coróide - rica em vasos sangüíneos e em pigmentos
  de cor negra (melanina), é responsável pela
  nutrição da retina e reduz a reflexão da luz no
  anterior do globo ocular. Tem espessura que varia
  de 0,1 até 0,22mm

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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho

• Retina - membrana onde estão os fotoreceptores,
  nela também ocorre o primeiro estágio do
  processamento das informações visuais
• Córnea é transparente à luz visível e participa
  como uma importante lente primária para a
  formação da imagem retiniana. O seu diâmetro é
  11,6 mm no plano horizontal e 10,6mm na vertical.
  O seu índice de refração vale 1,376.

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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho

• Cristalino divide o olho em dois compartimentos
  distintos humor aquoso e humor vítreo. Funciona
  como uma lente biconvexa de geometria variável,
  que se encontra sustentada pelo ligamentos
  suspensores (fibras de zônula). Sua forma pode
  ser alterada pelos músculos ciliares. Quando os
  músculo se contraem, o cristalino é relaxado,
  tornando suas faces mais curvas (acomodação).

• Artérias e veias as diversas estruturas do olho
  são nutridas pela artéria central e veia central
  da retina que penetram no olho através do nervo
  óptico.

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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho

• Iris é uma membrana móvel e cuja cor determina
  a coloração do olho. Ela atua como um diafragma,
  limitando a área iluminada do cristalino e,
  assim, controlando a quantidade de luz que chega
  à retina.
• Pupila abertura da íris por onde passa a luz

• A íris possui músculos dispostas radialmente e
  circulares, aumentando o diâmetro da pupila
  (midríase) ou reduzindo o seu diâmetro (miose).

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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Características do Humor Aquoso
Composição Química Cloretos, Glicose, Dióxido de
Carbono, Aminoácidos, Ácido Láctico, Uréia,
Proteínas, Ácido Ascórbico, Fósforo inorgânico,
Ácido cítrico, Ácido úrico.

• Características Físico-Químicas
• Quantidade 0,15 0,35 ml
• Densidade 1,002 1,009 g/cm3
• Ìndice de refração 1,333 1,337
• pH 7,17 7,76

O humor aquoso é drenado das câmaras oculares por
meio do Canal de Schlemm. Esse canal se situa no
corpo ciliar, próximo ao limbus. O volume do
humor aquoso é que determina a pressão
intra-ocular. O aumento dessa pressão,
caracteriza o quadro patológico conhecido como
Glaucoma.
Documenta Geigy, Tablas científicas, Laboratório
Geigy, impresso pela Sociedade de Artes Gráficas,
Barcelona, Espanha, 1958, p.352-353
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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Características do Humor Aquoso
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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Características do Humor Vítreo

• Características Físico-Química
• Quantidade 3,9 cm3
• Densidade 1,0053 1,0089 g/cm3
• Ìndice de refração 1,331
• pH 7,2 7,5

Composição Química Nitrogênio, Mucoproteína,
Albumina e Globulina, Peptona, Glicose, Zinco.
Documenta Geigy, Tablas científicas, Laboratório
Geigy, impresso pela Sociedade de Artes Gráficas,
Barcelona, Espanha, 1958, p.354.
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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
O Movimento do Globo Ocular

• Seis músculos controlam os movimentos de cada
  olho
• Oblíquo Maior (OM)
• Oblíquo menor (Om)
• Reto interno
• Reto externo (Re)
• Reto superior (Rs)
• Reto inferio (Ri)

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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Característica da Retina Humana

• A microscopia óptica mostra que a retina é uma
  mebrana com estrutura complexa formada por 10
  camadas. As principais camadas
• Epitélio pigmentar
• Camada dos receptores
• Membrana limitante externa
• Camada nuclear externa
• Camada plexiforme externa
• Camada nuclear interna
• Camada plexiforme interna
• Camada de células glanglionares
• Camada de fibras ópticas
• Membrana limitante interna

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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Fotoquímica da Visão Humana

• Cones e Bastonetes
• Tanto os cones quanto os bastonetes contêm
  agentes químicos que se decompõem pela exposição
  à luz e, no processo, excitam as fibras nervosas
  provenientes do olho.
• O agente químico fotossensível nos bastonetes é
  chamado de Rodopsina no cones são chamados de
  pigmentos de cor ou pigmentos dos cones.
• Os cones são células nervosas especializadas na
  detecção de luz e da cor. Operam em condições de
  grande intensidade luminosa. Estão localizadas
  principalmente no centro da Retina (Fóvea).
• Os bastonetes são células nervosas que se ativam
  em baixa intensidade de luz. Não apresentam boa
  resolução, não fornecem informações que permitam
  a definição de detalhes das imagens que recebem.
  Não discriminam cores, só tonalidade de cinza.
  Estão localizadas principalmente na periferia da
  retina.

http//www.members.tripod.com/alkimia/curiosidades
/visao.htm
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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Fotoquímica da Visão Humana

• Ciclo Visual Retinal-Rodopsina pela Excitação
  Luminosa
• A figura mostra a decomposição da rodopsina
  durante expposição à luz e, através do processos
  químicos, sua subseqüente nova formação.
• A Rodopsina é a combinação da proteína
  Escotopsina, 11-cis-retinal (pigmento
  carotenóide), 11-cis-retinol e energia
  metabólica (Isomerase).

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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Fotoquímica da Visão Humana
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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Fotoquímica da Visão Humana
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Sistema da Visão Humana
Anatomia do Olho
Fotoquímica da Visão Humana

• Detecção de Cores pelo Cones
• Os agentes fotoquímicos nos cones têm quase
  exatamente a mesma composição química que a da
  rodopsina nos bastonetes (fotopsinas).
• A porção retinal de todos os pigmentos visuais é
  exatamente a mesma nos cones e bastonetes.
• Os pigmentos sensíveis à cor nos cones são
  combinações de retinal e fotopsinas.

• Os cones são sensíveis às cores primárias azul,
  verde e vermelha.
• As cores intermediárias interpretadas pelo
  cérebro de acordo com a combinação de respostas
  de vários tipos de cones.

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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
A Percepção de Objetos
Luz
Iluminação
Percepção
Reflexão
objeto
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
A Óptica do Olho Humano
Luz
Objeto
Refração
Imagem
Lentes
Córnea
Reflexão Polarização
Humor Vítreo
Difração
Humor Aquoso
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
O Disco Óptico do Olho Humano
O local onde emerge o nervo óptico (NO) cria uma
região que é chamada de disco óptico (DO) ou
ponto cego, localizada próxima a fóvea. Esta
região é desprovida de qualquer tipo de
fotoreceptores. Assim, uma imagem projetada nesta
região não pode ser percebida.
Fóvea
Disco óptico
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Eixo Óptico e Eixo Visual

• A córnea e o cristalino atuam como lentes
  convergentes.
• Eixo óptico - a linha que liga os centros ópticos
  dessas duas lentes.
• Eixo visual - une a fóvea ao centro óptico do
  olho .Esse eixo está ligeiramente deslocado do
  eixo óptico do olho.

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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano

• Classificação da Luz
• Eletromagnéticas Produzidas por variação dos
  campos elétrico e magnético (ondas de rádio,
  microondas, infravermelho, luz visível,
  ultravioleta, raios-x e raios-gama). Não dependem
  do meio para se propagar

http//www.pet.dfi.uem.br/animacoes/ondas/ondas002
/index.html
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Sensibilidade do Olho Humano O globo ocular
possue, na sua estrutura anterior, uma parede
transparente às radiações eletromagnéticas (luz
colorida) com comprimento de onda entre 380 e 780
nm.
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Na percepção visual humana, os diferentes
comprimentos de onda (?) estão associados a
diferentes cores.

• Violeta 380 - 440 nm
• Azul 440 - 490 nm
• Verde 490 - 565 nm
• Amarelo 565 - 590 nm
• Laranja 590 - 630 nm
• Vermelho 630 - 780 nm

Velocidade da Luz A luz não tem a mesma
velocidade de propagação em todos os meios. No
vácuo se move a uma velocidade de 300.000 km/s.
Todavia ao penetrar noutro meio qualquer, sua
velocidade diminui.
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Reflexão da Luz A luz, ao incidir sobre uma
superfície, pode retornar ao meio de onde veio.
Se a superfície refletora é lisa, um feixe
incidente, constituído não tem a mesma
velocidade de propagação em todos os meios. No
vácuo se move a uma velocidade de 300.000 km/s.
Reflexão Especular Se a superfície onde a luz
está incidindo é lisa, o ângulo de reflexão é o
mesmo que o ângulo de incidência e retorna para o
mesmo meio de onde veio.
Reflexão Difusa Se a superfície onde a luz está
incidindo é irregular, os raios refletidos se
espalha em várias direções. Essa difusão da luz
permite que os objetos sejam visualizados com
mais facilidade pelo olho.
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Reflexão da Luz
Leis da reflexão 1o. O raio incidente A, o raio
refletido B e a normal N pertencem ao mesmo
plano 2o. O ângulo de reflexão r é igual ao
ângulo de incidência i r i
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Refração A Superfície que separa dosi meios
transparentes é chamado de superfície dióptrica.
Chama-se de refração o desvio da trajetória dos
raios luminosos quando a luz passa de um meio
para outro. A refração da luz ocorre por causa da
mudança de velocidade de propagação da luz nos
dois meios.
A velocidade da luz no meio 2 é menor do que a
velocidade da luz no meio 1. Nestas condições, o
raio refratado se aproxima da normal e forma com
ela um ângulo (r) menor do que o ângulo de
incidência (i).
dióptrio
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Refração Para quantificar a refração dos corpos
transparentes, definiu-se o índice de refração
(n) como sendo a razão entre a velocidade da luz
no vácuo (c) e a do meio (v).
Meio índice de refração água 1,33
ar 1,00 Vidro crown 1,52
Snell-Descartes mostraram que o desvio da
trajetória dos raios luminosos pode ser dada pela
relação
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Refração
Ângulo máximo de incidência Quando a luz passa
de um meio mais refringente (água) para um meio
menos refringente (ar), o raio refratado se
afasta da normal. Neste caso, existe um ângulo
limite máximo para a incidência luminosa.
http//www.pet.dfi.uem.br/animacoes/otica/otica009
/index.html
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Interferência de Onda
Interferência construtiva durante o cruzamento,
houver um reforço das ondas.
Interferência destrutiva durante o cruzamento,
houver um cancelamento total ou parcial entre as
ondas.
http//geocities.yahoo.com.br/saladefisica3/labora
torio/superposicao/superposicao.htm
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Interferência de Onda
Quando as ondas ocorre em ondas luminosas, os
pontos onde a interferência é construtiva
aparecem mais brilhantes (maior intensidade). Nos
pontos onde ocorre a interferência destrutiva,
aparecem mais escuros (menor intensidade).
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Difração de Luz
Difração é o fenômeno pelo qual uma onda tem a
capacidade de superar um obstáculo, ao ser
parcialmente interrompida por ele. A difração da
luz é pouca acentuada, por que o comprimento de
ondas luminosas é muito pequena (ordem de 10-7m),
só ocorrendo quando as dimensões dos obstáculos
são pequenas.
Princípio de Huygens Cada ponto de uma frente
de onda pode ser considerado uma nova fonte de
ondas secundárias que se propagam em todas as
direções. Em cada instante, a curva ou superfície
que envolve a fronteira dessas ondas secundárias
é a nova frente de onda.
http//micro.magnet.fsu.edu/primer/java/diffractio
n/basicdiffraction/index.html
http//www.pet.dfi.uem.br/animacoes/otica/otica017
/index.html
34
Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Polarização da Luz
As ondas luminosas vibram transversalmente em
relação à direção da sua propagação. Quando um
feixe de luz atravessa os materiais polarizados,
a onda luminosa emergente passa a vibrar num
único plano.
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Lentes
f distância focal p distância do objeto q
distância da imagem
A equação das lentes delgadas
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Lentes
São feitas com material mais refringente do que o
meio onde vão ser empregadas.

• Lente Convergente
• Todo raio incidente paralelo ao eixo principal
  emerge da lente passando pelo seu foco.
• Todo raio incidente que passa pelo dentro óptico
  da lente não sofre desvio.
• Todo raio proveniente de um dos focos da lente
  emerge dela como raio paralelo ao eixo
  principal.
• São lentes coonvergente biconvexa,
  plano-convexa e côncava-convexa

http//micro.magnet.fsu.edu/primer/java/lenses/con
verginglenses/index.html
http//www.pet.dfi.uem.br/animacoes/otica/otica020
/index.html
37
Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Lentes

• Lente Divergente
• Todo raio incidente paralelo ao eixo principal
  emerge da lente afastando-se do eixo principal. O
  prolongamento dos raios emergente passa pelo foco
  da lente.
• Todo raio incidente que passa pelo dentro óptico
  da lente não sofre desvio.
• Todo raio, cuja direção passa pelo foco-imagem,
  emerge da lente paralelo ao eixo principal.
• São consideradas lentes divergentes bicôncava,
  plano-côncava e convexo-côncava.

http//micro.magnet.fsu.edu/primer/java/lenses/div
erginglenses/index.html
http//www.pet.dfi.uem.br/animacoes/otica/otica021
/index.html
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
Lentes

• Poder de Convergência das Lentes (D)
• Corresponde a inverso da distância focal (f) da
  lente, medida em m-1, e é meido em Dioptrias.

Como a distância focal pode ser positiva (lente
convergente) e negativa (lente divergente), o
poder de convergência (D) acompanha o sinal.
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Sistema da Visão Humana
Características Físicas do Olho Humano
O Mecanismo da Acomodação O poder de refração da
lente do cristalino do olho pode ser aumentado,
voluntariamente, de 20 dioptrias até cerca de 34
dioptrias em jovens. Essa acomodação é executado
pelos músculos ciliares que relaxa os ligamentos
suspensores do cristalino, permitindo, assim, que
o cristalino se torne mais espesso, aumentando o
seu poder de refração.
http//micro.magnet.fsu.edu/primer/java/humanvisio
n/accommodation/index.html
40
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual

• Emetropia e ametropia - O olho normal, aquele que
  é capaz de produzir uma imagem nítida sobre a
  retina tanto para objetos distantes como para
  objetos próximos, é chamado de emetrope, os que
  fogem à essa regra são chamados ametropes.

Defeitos de Forma O globo ocular pode apresentar
defeitos de forma devido Miopia Hipermetropia Pl
esbiopia astigmatismo
41
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Miopia
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Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Miopia
43
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Miopia

• OD olho direitoOE olho esquerdo
• -2.25 e -1.00
• Se for precedido do sinal negativo, indica o grau
  de miopia correspondente a cada olho.

44
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Hipermetropia
45
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Hipermetropia
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Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Hipermetropia

• OD olho direitoOE olho esquerdo
• 2.25 e 1.00
• O sinal positivo, indica o grau de hipermetropia
  correspondente a cada olho.

47
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Plesbiopia
48
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Plesbiopia
49
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Plesbiopia

• OD olho direitoOE olho esquerdo
• 2.0 e 1.00 é o valor do grau complementar,
  necessário ao olho com presbiopia para ver bem de
  perto.
• Assim, a visão de perto é a soma da adição e da
  visão de longe, neste exemplo, OD 4.00 e OE
  3.00.

50
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Astigmatismo
Lente cilíndricas ou toroidal
51
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Astigmatismo
Teste para detectar o astigmatismo. O olho que
possui este tipo de defeito, não visualiza
corretamente os traços da figura, deformando ou
borrando alguns deles.
52
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Astigmatismo

• OD olho direitoOE olho esquerdo
• 1.00 o número indica
• grau de miopia, se for precedido pelo sinal menos
  
• grau de hipermetropia se for precedido pelo sinal
  mais
• (-0.50) exprime o valor do astigmatismo e 0º a
  orientação da córnea

53
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
A Percepção de Cores
http//www.pet.dfi.uem.br/animacoes/otica/otica002
/index.html
54
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Aberrações

• aberrações esférica - Os raios que incidem na
  periferia de lentes de pequeno raio de curvatura
  convergem para focos diversos.
• aberrações cromáticas - o foco das lentes varia
  com a cor que incide sobre elas. Para as cores de
  menor comprimento de onda, a distância focal é
  menor.

55
Sistema da Visão Humana
Acuidade Visual
Daltonismo

• As pessoas de visão cromáticas normal, não terão
  dificuldade em ver o número 74.
• Já as pessoas cegas ao vermelho e ao verde verão
  21.

56
Sistema da Visão Humana
A Percepção Visual e o Mundo Real
Sistema visual
O sistema visual realiza várias operações de
transformação (análise, síntese e de conhecimento
adquirido).
57
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
58
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
No desenho é composto de pequenos círculos
concêntricos com raios progressivamente maiores
do que o anterior. O olho humana integra esses
círculos e fornece a percepção de uma espiral.
59
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
As figuras com fundo com tonalidade mais clara,
fornece uma percepção de que a figura no seu
centro são mais escuros do que com fundo com
tonalidade mais escura.
60
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
A direção de linhas retas que interceptam outras
linhas ou curvas é aparentemente alterada. As
linhas retas são percebidas em forma curva ou
retorcidas
61
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
A figura mostra que o determinada formas de
linhas faz com que crie percepção de
movimento. Fixe os olhos no ponto central e mova
a cabeça para a frente e para trás.
62
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
No desenho, ocore a percepção que existe um
triângulo com tonalidade clara que penetram nos
círculos negros sobrepondo ao triângulo com borda
preta.
63
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
Quando fixamos o olhar na figura, da impressão
de pequenos círculos com tonalidade cinza entre
os vértices do quadrados escuros. escura.
64
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
O tamanho aparente de um objeto é permanentemente
influenciado por outros objetos que atuam
opticamente. Alinha vermelha aparenta ser maior
na figura da parte superior do que da parte
inferior
65
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
As ilusões óptico-geométricas, que em parte
derivam da influência de linhas ou objetos
próximos. O círculo vermelho aparenta ter
diâmetro maior na figura rodeada de círculos
menores do que a rodeada por círculos maiores. As
linhas vermelhas da figura de baixo tem o mesmo
comprimento e aparentam terem comprimentos
diferentes
66
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
Os olhos percebem o objeto como ele é na
realidade. As contradições nos desenhos resultam
do fato de o cérebro procurar interpretar
espacialmente o desenho bidimensional. Como, na
realidade, não existem objetos com uma tal
construção, o observador sente-se embaraçado.
67
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
A direção do nosso olhar processa-se em linha
reta. Em conseqüência, os objetos parecem
diminuir à medida que aumenta a distância que os
separa de nós. As figuras representadas são de
iguais dimensões. No entanto, a figura do fundo
parece ser a maior. 
68
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
As ilusões óptico-geométricas, que em parte
derivam da influência de linhas ou objetos
próximos.
69
Sistema da Visão Humana
Ilusões Ópticas
LARANJA ROSA CINZA VERDE BRANCO AZUL
MARROM PRETO VERMELHO AZUL PRETO ROSA
AMARELO CINZA LARANJA PRETO VERDE MARROM
BRANCO
O hemisfério direito do seu cérebro tenta dizer a
cor, mas o hemisfério esquerdo insiste em ler a
palavra. Diga em voz alta a cor de cada palavra.
70
Referências Bibliográficas

• Eduardo A.C. Garcia Biofísica, Editora
  Sarvier, 2000.
• Nicolau, Penteado, Toledo Torres Física
  Ciência e Tecnologia, Editora Moderna, 2001.
• http//www.pet.dfi.uem.br/animacoes/index.html
• http//www.walter-fendt.de/
• Walter Fendt, 1998-03-05
• http//www.cepa.if.usp.br/Fendt/phbr/
• http//www.feiradeciencias.com.br/sala09/09_01.asp
  Ilusões20sensoriais
• http//Idca.ufm.br/light.
• http//www.ucb.br/fisica/antigo/profs/araken/VISA
  O.ppt