Ópticamente

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Según científicos de la Australian National University (Camberra) el aumento de los casos de miopía en las grandes urbes de extremo Oriente se debe a la escasez de horas que los jóvenes asiáticos pasan al aire libre, donde pueden recibir los beneficiosos rayos de luz natural.

Hasta hace una década se creía que las altas tasas de miopía entre los asiáticos podían ser debidas a la genética. Sin embargo, los últimos experimentos científicos parecen desmentir dicha creencia. Como ejemplo se cita el país de Singapur, en donde los tres grupos étnicos principales (indios, chinos y malayos) han visto como aumentaba el número de miopes en esta última década. En los demás países asiáticos también se ha visto un incremento de los casos demasiado acusado como para tratarse a factores genéticos.

“Cualquier tipo de justificación genética no explica la velocidad del cambio, los cambios en el patrimonio genético de una población no se producen en dos generaciones. Tanto si se debe a un factor ambiental o a un efecto del mismo sobre el genoma, lo que importa es que no se debe al acervo génico, es el entorno”, subrayó Ian Morgan, líder del estudio.

La miopía ha pasado de afectar a un 20% de la población a un 90%, en tan solo medio siglo. Según el estudio, los factores que más han contribuido a acentuar el problema son las largas jornadas de estudios a las que, por presión, se someten los jóvenes asiáticos. Éstas hacen que, además de forzar más la vista, pasen más tiempo encerrados en casa. La solución más simple sería la de aumentar el número de horas que se pasa al aire libre a un mínimo de tres diarias. Los rayos del sol promueven la producción de dopamina, el neurotransmisor que se cree puede evitar la prolongación del globo ocular.

El estudio se ha llevado a cabo con jóvenes de varios países asiáticos como son China, Taiwán, Hong Kong, Japón, Singapur y Corea del Sur. Los que hayáis visitado alguno de estos países seréis conscientes de la cantidad de chicos que llevan gafas.

Según Morgan, “no hace falta que estén debajo de un sol intenso, puede lograrse también bajo un día nublado en el Reino Unido”. En dicho país las tasa de miopía en jóvenes se ha mantenido estable entre el 20% y el 30%

Uno de los mayores problemas de ir a ver una película 3D al cine es que no es nada cómodo hacerlo si vas con gafas. El hecho de tener que filtrar la luz a través de los cristales de las gafas polarizadas hace que el espectador miope tenga que llevar dos pares de gafas al mismo tiempo, cosa que es de lo más incómoda.

Por supuesto siempre nos queda la solución de ser previsores e ir al cine con lentillas. ¿Pero qué pasa si la sesión de cine ha sido un plan improvisado que te ha pillado con las gafas puestas y las lentillas en casa? ¿O qué pasa si, simplemente, no te gusta o no puedes llevar lentillas?

A este mismo problema se han debido enfrentar los diseñadores Lucy Lung y Daejin Ahn, ya que han sido ellos los que han dado con una solución para este problema.

¿Su solución? Una película adhesiva que se adapta a cualquier lente de gafa para convertirla, al instante, en un par de gafas polarizadas aptas para ver cine en 3D. La película vendría con un adhesivo fácil de quitar que no deja marcas en los nada baratos cristales de nuestras gafas.

Por el momento se trata tan sólo de un concepto que no se comercializa, pero tiempo al tiempo. Donde hay negocio siempre habrá alguien dispuesto a invertir.

Pese a las tremendas capacidades del ojo humano, éste siempre ha encontrado dificultades para enfocar lo que está muy cerca del mismo. Esto siempre ha sido un problema para los artilugios tecnológicos que pretenden proyectar imágenes a corta distancia (visores, gafas de realidad virtual y aumentada, etc.). Hasta ahora se arreglaba este problema mediante complejas soluciones ópticas que hacían que la pantalla pareciese estar más lejos de lo que realmente estaba. Pero por primera vez, una compañía norteamericana (Innovega) ha hallado otra solución, que es la de potenciar la capacidad del ojo para ver cosas cercanas.

Unas nuevas lentillas que utilizan técnicas de nanoescala nos permitirán enfocar aquello que esté muy cerca de nuestra pupila (a la misma distancia a la que se encuentran las lentes de una gafa normal de los ojos de quien las lleva), consiguiendo además que no perdamos el enfoque sobre aquello que está más lejos.

iOptik

De esta manera, podremos usar como gafas de realidad virtual o gafas de realidad aumentada equipos mucho más ligeros y baratos de producir que, además, nos permitirán enfocar dos imágenes simultáneamente.

Las lentillas tienen una composición especial que permite pasar los rayos de luz emitidos por el dispositivo cercano por el centro de la pupila, mientras que la luz del entrono (la de los elementos lejanos) pasan por la parte exterior de la pupila.

Lo que desde ópticamente nos preguntamos es si estas lentillas funcionarán con cualquier objeto que se sitúe cerca de la pupila, sea electrónico o no, permitiendo a nuestros ojos ver como si de una fotografía con macro se tratase.

Fotografía con macro

iOptik, que así se llama el invento, ha despertado ya el interés de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) norteamericana, que podría usarlo para, por ejemplo, facilitar a los soldados desplegados una imagen vía satélite del campo de batalla.

La compañía detrás del invento cree que esta tecnología podría estar disponible para su uso comercial a finales del año 2014 y que será usada, probablemente, en el campo del entretenimiento electrónico.

Puede que muchos de los que nos leéis no sepáis quiénes son los chicos de Valve. Es normal, puesto que éste es un blog sobre óptica donde, en principio, no debería tener cabida una empresa de videojuegos ¿no?

Valve es un estudio de desarrollo de videojuegos muy muy respetado dentro de su sector. A su empresa pertenecen clásicos contemporáneos como pueden ser Counter Strike, Half Life (el juego de ordenador mejor valorado en Metacritic) y el estupendo e innovador Portal (cuya secuela se llevó el BAFTA a mejor videojuego en 2011, entre muchísimos otros premios).

El caso es que los chicos de Valve, no contentos con lanzar al mercado alguno de los mejores videojuegos, decidieron abrir en 2003 su propia plataforma de distribución digital (Steam), con la que no sólo han revolucionado el sector gracias a su política de precios, sino que además se están haciendo de oro (Valve obtiene más beneficios por trabajador que gigantes como Google o Apple).

Al parecer las montañas de dinero se les deben de estar acumulando en sus oficinas, por lo que la compañía se está aventurando en nuevos terrenos como es la fabricación de hardware. Hace unas semanas saltaba el rumor de que la compañía estaba preparando su propia consola, rumor que fue desmentido para más tarde volver ligeramente modificado, diciendo que Valve podría haberse aliado con Apple para el lanzamiento de una consola conjunta.

El caso es que el día 13 de este mismo mes, un trabajador de Valve nos confiaba, mediante el blog corporativo de la empresa, que la compañía anda metida en un proyecto relacionado con la fabricación de hardware, pero que éste no sería una nueva consola, sino algún dispositivo de realidad aumentada (en el texto se habla tanto de gafas como de lentillas).

Las cabezas pensantes de la compañía parecen tener muy claro que el futuro de la industria pasa por aumentar la movilidad de los productos, por lo que un dispositivo que te permita convertir cualquier entorno en un campo de juego tendría un éxito de ventas asegurado.

Al igual que ya hizo Google hace unos días se ha tratado de calmar las ansias del público diciendo que esto no es más que un proyecto de investigación, y que aún queda tiempo para poder ver este tipo de productos en la calle, si bien también afirma que éstos tardarán en llegar mucho menos de lo esperado. Al contrario que el gigante de Internet, Valve no ha presentado imagen alguna que nos permita elucubrar sobre el estado de desarrollo en el que se encuentra el proyecto.

Lo que está claro es que el uso de la realidad aumentada para fines comerciales de uso común está a la vuelta de la esquina, y parece ser que ninguna gran compañía relacionada de un modo u otro con la industria tecnológica quiere quedarse atrás para no perder su trozo de tan suculento pastel.

La ceguera al cambio es la incapacidad de percibir cambios en el campo visual, por muy evidentes que estos sean, siempre y cuando no seas testigo del momento exacto del cambio.

Una vez más estamos hablando de “deficiencias visuales” provocadas por el incorrecto procesamiento que hace el cerebro de los datos enviados por los ojos y no por problemas en los ojos en sí mismos.

Este hecho fue estudiado por primera vez por George McConkie en la década de los 70, en unos experimentos en los que consiguieron realizar enormes cambios en textos o películas mostrados sin que el sujeto se diese cuenta. En uno de estos experimentos, realizaron Eye Tracking (estudiaron los patrones de movimiento de las pupilas para saber en qué punto concreto de la pantalla se estaba fijando el sujeto) para decidir cual era el momento ideal para intercambiarle las cabezas a los protagonistas de la película sin que el espectador fuese consciente del cambio. Dado que el sujeto del experimento no veía el cambio en sí, al volver a fijar la mirada en las cabezas de los personajes el cerebro no notaba nada raro.

Todo esto que puede sonar tan raro está relacionado con lo que los científicos denominan memoria visual, inattentional blindness y los movimientos sacádicos (de los que os hablaremos en próximas entradas). Simplificando un poco las cosas podríamos resumir dos puntos claves.

1. Los seres humanos no vemos las cosas como una imagen completa o una fotografía. En lugar de eso nos fijamos en pequeños detalles, centramos nuestra atención en pequeños elementos (mediante los ya citados movimientos sacádicos) con los que luego nuestro cerebro se encarga de formar la imagen completa.

2. Como ya demostramos con el vídeo de los pases del equipo de baloncesto en la entrada sobre las agnosias visuales, el cerebro recibe tal cantidad de estímulos y datos que no es capaz de procesarlos todos, por lo que desecha la información que no considera primordial.

Eso es lo que hace que nuestro cerebro sea tan poco fiable a la hora de percibir la realidad y,por lo tanto, sea engañado tan fácilmente. La mayoría de las personas niegan que esto sea posible, incluidos los sujetos de los diferentes experimentos, los cuales sólo fueron capaces de admitir sus propias limitaciones una vez se les repitió el experimento estando esta vez bajo aviso (una vez más, podéis hacer vosotros mismos la prueba con el vídeo enlazado en la entrada de las agnosias visuales).

Estudios posteriores a los realizados por McConkie en los 70 han arrojado nuevos datos sobre este curioso proceso. Por ejemplo, se ha descubierto que el problema no es completamente neurológico sino que los factores culturales influyen. Esto se se consiguió realizando cambios a una imagen estática que los sujetos miraban. Si bien en este experimento se medía el tiempo de reacción (lo que tardaba el sujeto en darse cuenta del cambio) se vio que los sujetos norteamericanos eran mucho más rápidos localizando cambios en los elementos principales de la imagen, mientras que los sujetos asiáticos lo eran localizando cambios en las áreas periféricas de la imagen.

A día de hoy también se sabe que las personas afectadas de autismo son menos propensos a no ver los cambios. Se cree que es porque una de las características del autismo es un control atípico de la atención. Al parecer al sufrir autismo uno tiene una incapacidad para filtrar los estímulos externos (¿recordáis lo que os decíamos acerca de que el cerebro recibe tanta información que tiene que desechar parte de ella? Pues al parecer los autistas no lo hacen), lo que hace que sus cerebros sean, en cierta manera, más difíciles de engañar y mas conscientes de los cambios que se producen a su alrededor.

Si todavía os cuesta creer lo que estáis leyendo, podéis ver este vídeo en el que el mentalista británico Derren Brown demuestra, con personas de la calle, que todos padecemos de esta curiosa “enfermedad” (entrecomillado porque en realidad no es una enfermedad, sino la manera que tiene nuestro cerebro de trabajar) en mayor o menor medida.

Si no, siempre podéis experimentar vosotros mismos aquí y aquí.

Como vimos en la conferencia de Beau Lotto sobre ilusiones ópticas, muchos de los problemas visuales sufridos por las personas son derivados de una mala interpretación que hace el cerebro de la información enviada por los ojos.

Y es que la frase de “se ve con el cerebro, no con los ojos” es de lo más cierta.

Algunos de estos “fallos” a la hora de ver son inevitables. La información que nos transmiten los ojos es demasiado basta para que nuestro cerebro pueda procesarla en su totalidad, por lo que se centra en los elementos que cree que son más importantes. Si no nos creéis podéis hacer la prueba aquí mismo (evitad mirad los comentarios para que el experimento resulte satisfactorio, que sólo se puede hacer una vez).

Pero el cerebro no sólo elimina información que considera inútil sino que también modifica la información recibida para darle sentido. Por ejemplo, se sabe que el cerebro tiene que hacer trampas para darle continuidad a nuestra visión y que ésta no se vea interrumpida por nuestros parpadeos, movimientos rápidos de los ojos o “rellenando huecos” (efectivamente, el no vernos la nariz en todo momento es un truco efectuado por el cerebro).

Pero por desgracia el cerebro no hace siempre estas cosas de manera correcta. Existen multitud de deficiencias visuales que vienen dadas por la incapacidad del cerebro de gestionar correctamente las imágenes que recibe. Una de las más comunes es la “agnosia visual”. La agnosia (que viene de la palabra griega para definir “ignorancia”) es un trastorno en el que se impide el correcto procesamiento de los estímulos sensitivos. Este problema no está relacionado exclusivamente con la visión. Pero son los tipos de agnosias visuales los que veremos hoy aquí.

Las agnosias visualesa perceptivas son aquellas en las que el cerebro recibe bien la imagen pero es incapaz de acceder a la estructuracion perceptiva de la misma (completar formas, emparejar objetos similares…) Interpretan la imagen como las piezas de un puzzle sin montar, siendo incapaces de ver la imagen como un todo. Las personas son conscientes de los objetos (conocen lo que es un paraguas ya que lo han visto anteriormente y lo han usado) pero si ven uno cerrado pueden decir que es un bastón (si ven el mango). Son capaces de reconocer una bicicleta si ven las dos ruedas, aunque en conjunto no la consigan diferenciar. También son incapaces de copiar un plano o un dibujo simple.

Un paciente con agnosia visual perceptiva no será capaz de reconocer los elementos individuales de este dibujo

Con la agnosia visual asociativa los sujetos poseen integridad de la percepción pero poseen un problema de reconocimiento de lo que ven. Los pacientes pueden describir escenas visuales y clases de objetos, a pesar de no poder reconocerlos. Pueden, por ejemplo, saber que un tenedor es algo con lo que comen pero podrían confundirla con una cuchara. Los pacientes con agnosia asociativa todavía son capaces de copiar una imagen, a pesar de no entender lo que es (aunque conozcan los conceptos en sí).

Un paciente con agnosia visual asociativa es capaz de copiar un dibujo pero no sabrá reconocer los elementos más allá de "algún tipo de animal" o "un medio de transporte".

Las personas con problemas de visión pueden descargarse ya en sus dispositivos móviles de pantalla táctil la aplicación “Loowi”, que ha sido desarrollada para facilitar el uso del terminal gracias a un diseño de sencillos iconos de gran tamaño y contraste, además de un sistema de vibración y voz que guía al usuario. La aplicación ha sido desarrollada por ingenieros de la Universitat Jaume I, en colaboración con la empresa Raylight y el Instituto Tecnológico de Óptica, Color e Imagen.

También para iPhone

Gracias a la aplicación Loowi, disponible también en entornos de iPhone, el usuario cuenta con una pantalla de inicio con nueve grandes iconos (llamadas, agenda, sms, reloj, aplicaciones, ajuste, internet, lupa y gps) en color blanco sobre fondo negro para favorecer su visión.

Un interfaz incorpora sonido a las teclas cuando éstas son pulsadas, estando disponible por el momento en español, inglés y francés. Además, cada icono lleva asociada una vibración diferente, explica Vidal.

La catedrática de Proyectos de Ingeniería destaca que hasta ahora los dispositivos móviles adaptados para personas con problemas de visión eran muy costosos, lo que impedía que muchas personas pudieran acceder a una tecnología básica en la sociedad actual.

Asimismo, la investigadora explica que también se está avanzando en el desarrollo de una lupa electrónica que permitirá la lectura automatizada de textos mediante técnicas OCR (Optical character recognition) y TTS (Text to speech). “Así, por ejemplo, una persona con visión reducida podrá ir a un restaurante y a través de la lupa escanear la carta y que el móvil la lea”, señala.

Concretamente ya se ha desarrollado un primer prototipo para dispositivos Android que permite aumentar el tamaño de los textos y convertirlos en blanco y negro puros para facilitar su lectura por parte de personas aquejadas de baja visión.

Para llevar a cabo esta iniciativa la UJI, Raylight y AIDO han contado con la financiación del IMPIVA y de la Comunidad Europea a través de fondos FEDER. Una vez desarrollada la aplicación, se está dando a conocer con una excelente acogida en foros como The Fifth International Conference on Advances in Computer-Human Interactions, celebrada el pasado mes de enero en Valencia, o The Mobile World Congress 2012, que tuvo lugar a finales de febrero en Barcelona.

Ha sido en Corea del Sur donde un equipo de la Seoul National University College of Medicine capitaneado por el Doctor Jeong-Min Hwang le ha dado una nueva función a los controles que, tradicionalmente, no sirven sino para jugar.

El caso es que existe una enfermedad llamada Tortícolis Ocular que viene derivada de un estrabismo (fundamentalmente vertical). Al producirse un estrabismo los niños tienden a inclinar la cabeza para compensar las deficiencias de visión. Eso hace que finalmente se desarrolle una contracción prolongada de los músculos del cuello.

Esta enfermedad, que según el Dr. Hwang padece el 1.3% de los niños, requiere de mediciones precisas de las posición de la cabeza para evaluar su progresión y determinar el tratamiento. Estas mediciones hasta ahora se han hecho principalmente con un aparato llamado CROM (Cervical Range Of Motion).

El equipo de la universidad ha creado mediante el uso de Wiimotes (así se llama en inglés el mando usado en la consola Nintendo Wii, el cual está dotado de giroscopios y acelerómetros que le permiten medir su posición en el espacio) conectados a un ordenador un sistema que es capaz de reconocer y registrar los movimientos de la cabeza del niño en tiempo real. Los diseñadores del invento destacan la importancia de esta característica, ya que en la práctica clínica es difícil realizar las mediciones a niños con CROM, ya que éstos no paran de moverse.

El invento ha sido bautizado como IOHT (Infraread Optical Head Tracker) y debido a sus ventajas como el reconocimiento en tiempo real, facilidad de uso y bajo coste esperan que se empiece a usar en los próximos años alrededor de todo el mundo.

Pawan Sinha es profesor en el laboratorio del Instituto Tecnológico de Massachusetts y ha dedicado su vida a investigar cómo el cerebro aprende a reconocer y usar los patrones que nos rodean.

Además realiza una labor humanitaria con el Proyecto  Prakash (término que significa “luz” en sánscrito) localizando y ayudando a niños desfavorecidos con problemas de visión en La India. Desde que se abrió el proyecto en 2003 ha ayudado a más de 700 niños a recuperar la totalidad o parte de su visión. Lo curioso del proyecto es que los niños son ayudados libre de costes sean útiles o no para sus investigaciones. Sinha ha creado un vínculo especial entre investigación y filantropía que desde aquí queremos aplaudir.

En la conferencia que dio en TEDIndia 2009 nos habla de las dos facetas de su investigación, desmontando por el camino muchas ideas preconcebidas que los científicos tenían acerca de cómo se desarrolla el sistema visual del cerebro.

Llevo usando lentes de contacto desde que tenía 13 años, y desde entonces me he preguntado siempre cómo las hacen. Ahora, gracias a Discovery Channel mi curiosidad se ha visto satisfecha.

La verdad es que es un proceso de lo más complicado. Aquí os dejo un vídeo del proceso:

Proceso de creación de lentes de contacto