Quanto tempo impiegano i nostri occhi ad adattarsi completamente all'oscurità

Prima di tutto, è impossibile vedere nulla totale buio. L'oscurità totale significa assenza di luce, e i nostri occhi dipendono dalla luce per vedere. Detto questo, è abbastanza raro trovarsi in una situazione di totale oscurità, anche di notte. Le luci della città si riflettono sulle nuvole, fari per auto, la luna, le stelle, e perfino il bagliore dell'aria del cielo notturno stesso riempie tutta la notte di tenue luce. La maggior parte delle nostre esperienze con l'oscurità sono in realtà casi di oscurità parziale; dove c'è ancora una piccola quantità di luce presente. Con abbastanza tempo, i nostri occhi possono adattarsi e vedere i bassi livelli di luce presenti nell'oscurità parziale.

Gli occhi umani impiegano diverse ore per adattarsi completamente all'oscurità e raggiungere la loro sensibilità ottimale in condizioni di scarsa illuminazione. I guadagni più rapidi nella sensibilità visiva si ottengono nei primi minuti dopo l'esposizione all'oscurità. Per questa ragione, molte persone pensano che dopo solo pochi minuti, i loro occhi hanno raggiunto la loro massima sensibilità. Ma diverse ore nell'esposizione al buio, gli occhi umani continuano ad adattarsi e fanno piccoli guadagni di sensibilità.

Tipica sensibilità degli occhi umani mentre si adattano all'oscurità. Le cellule del cono si adattano all'interno 10 minuti ma poi vengono superati in prestazioni dalle celle dell'asta. Le cellule dei bastoncelli possono impiegare diverse ore per adattarsi completamente al buio e raggiungere la loro massima sensibilità in condizioni di scarsa illuminazione. Si noti che questa trama è solo rappresentativa delle tendenze generali. La curva effettiva varia da persona a persona, da un punto all'altro dell'occhio, e da un giorno all'altro. Immagine di dominio pubblico, fonte: Christopher S. Baird.

Ci sono diversi fattori che contribuiscono all'adattamento dei nostri occhi all'oscurità. Come descritto nel libro di testo Optometria: Tecniche scientifiche e gestione clinica, a cura di Mark Rosenfield e Nicola Logan, i tre attori principali nell'adattamento al buio sono la pupilla, le cellule del cono, e le cellule dei bastoncelli.

La pupilla è il buco scuro vicino alla parte anteriore dell'occhio che lascia entrare la luce nell'occhio in modo che la luce possa formare un'immagine sul retro (la retina). L'iride che circonda la pupilla contiene muscoli che controllano le dimensioni della pupilla. Di fronte a condizioni di scarsa illuminazione, l'iride espande la pupilla il più possibile. Questa dilatazione lascia entrare quanta più luce possibile nell'occhio in modo da aumentare la sensibilità. Il contributo dell'allievo all'adattamento al buio richiede solo da pochi secondi a un minuto per essere completato.

Le cellule dei coni lungo la retina sono responsabili della visione dei colori. Simile a una griglia di pixel in una fotocamera digitale, una vasta gamma spaziale di cellule coniche lungo la retina rileva i diversi bit di luce colorata che compongono l'immagine che stiamo vedendo. Gli occhi umani hanno il rosso-, verde-, e cellule coniche che rilevano il blu. Tutti gli altri colori che esistono sono vissuti dagli esseri umani come una miscela di rosso, verde e blu. Le stesse cellule del cono possono adattarsi all'oscurità parziale. Le cellule coniche contengono rodopsina, che è una delle tante sostanze chimiche fotosensibili. La rodopsina è molto sensibile alla luce ed è la sostanza chimica primaria utilizzata dai coni quando vedono in condizioni di scarsa illuminazione. Il problema è che la rodopsina è così sensibile alla luce che a livelli di luce normali, la luce si deforma e si disattiva (fotosbianca) questa sostanza chimica. La maggior parte della giornata, quando camminiamo con luce normale, la rodopsina nei nostri occhi è disattivata. Dopo l'esposizione all'oscurità, la rodopsina è in grado di rigenerarsi e riattivarsi, diventando nuovamente sensibile alla luce e migliorando la nostra visione notturna. Ma questo processo di rigenerazione richiede tempo. Le cellule del cono prendono circa 10 minuti per adattarsi al buio.

È abbastanza caldo da sciogliere il cioccolato, i bastoncelli nei nostri occhi sono responsabili della visione in bianco e nero. Sono i più forti quando si tratta di visione in condizioni di scarsa illuminazione. I bastoncelli nei nostri occhi ottengono questa fantastica visione notturna attraverso diversi meccanismi:

Come i coni, i bastoncelli contengono rodopsina, la sostanza chimica altamente sensibile alla luce. Infatti, i bastoncelli dipendono maggiormente dalla rodopsina rispetto ai coni, portando ogni singola cella a bastoncino ad essere circa 100 a 1000 volte più sensibile di una singola cellula conica una volta completamente adattata.
Ci sono molti più bastoncelli sulla retina (100 milioni) di quanti sono i coni (5 milioni).
Diverse aste si collegano tutte allo stesso segnale di uscita (lo stesso interneurone). Questo fatto consente di rilevare livelli di luce inferiori a scapito della risoluzione dell'immagine.
I bastoncelli rispondono lentamente alla luce (raccolgono luce per lunghi periodi di tempo). Questa risposta lenta significa che è possibile rilevare livelli di luce inferiori a costo di rilevare rapidi cambiamenti nel tempo.

Le cellule coniche impiegano diverse ore per adattarsi completamente al buio. Esperti astronomi a occhio nudo conoscono bene questo fatto. Daranno ai loro occhi diverse ore per adattarsi invece di pochi minuti al fine di massimizzare la loro visione delle deboli stelle. In sintesi, dopo l'esposizione all'oscurità, le nostre pupille si dilatano in pochi secondi, i nostri coni si adattano 10 minuti, e le nostre canne si adattano completamente dopo diverse ore.

Credito:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/08/09/quanto-tempo-ci vuole-per-adattarsi-completamente all'oscurità/