In questi giorni sto facendo esami, e una domanda “classica” riguarda l’aberrazione cromatica, cioè il fatto che l’indice di rifrazione di un materiale dipende dalla lunghezza d’onda. Dato che il potere di una lente dipende dall’indice di rifrazione ecco che una lente si trova ad avere poteri diversi a seconda della lunghezza d’onda. La conseguenza è che, ad esempio, sul nostro occhio la radiazione blu va a fuoco prima della retina mentre la radiazione rossa va a fuoco dopo (molti di voi avranno fatto, durante una visita oftalmica, un test in cui vi chiedevano “meglio rosso o meglio verde” che si basa su questo principio). L’aberrazione cromatica sembra avere un aspetto utile di compensazione di altre problemi che si dicono “aberrazioni geometriche”, ma un recente articolo pubblicato su Science ha mostrato come l’aberrazione cromatica sia indispensabile in alcuni ragni per avere una visione tridimensionale corretta.
In noi umani la visione tridimensionale nasce dal confronto delle immagini leggermente sfalsate che arrivano ai due occhi (ne ho parlato alla radio australiana, ritrovate il link qui). Gli insetti non possono utilizzare questa strategia e quindi muovono la testa in modo da avere due immagini successive diverse e da questo stimare la distanza (si chiama “parallasse di movimento”). Ma i ragni saltatori usano un altro metodo. Questi animali hanno una retina fatta a quattro strati uno sopra l’altro. I primi due strati sono sensibili soprattutto alla luce verde, mentre il terzo e il quarto sono sensibili soprattutto all’ultravioletto. Per via dell’aberrazione cromatica la luce verde arriva perfettamente a fuoco sul primo strato e fuori fuoco sul secondo. Ma l’immagine fuori fuoco sembra proprio quella utile a valutare la distanza, dato che l’entità dello sfocamento dipende dalla distanza. Per verificare questa loro ipotesi i ricercatori dell’Università di Osaka hanno misurato la precisione di salto del ragno (ok ricorda un po’ la barzelletta della pulce a cui levano le gambe per saltare) sotto una luce verde e sotto una luce rossa a cui avevano levato la componente verde. In quest’ultimo caso il salto era estremamente impreciso (il video è ovviamente su youtube). E’ bello vedere come, dopo tutte le prove genetiche e elettrofisiologiche sulla retina, i ricercatori hanno voluto fare la prova dal vero sui ragni per capire se accadeva realmente! Ed è affascinante come la natura utilizzi di imperfezioni apparenti (come l’aberrazione cromatica) per permettere una maggiore precisione!
Il video dei salti del ragno
Archive for the ‘ottica’ Category
la vista dei ragni usa le imperfezioni come forza!
Saturday, February 18th, 2012Il TIME e il commercio degli occhiali
Wednesday, August 17th, 2011
Il settimanale TIME (il più grande settimanale di notizie al mondo, almeno secondo wikipedia) ha pubblicato nel numero dello scorso 4 Luglio un articolo che può interessare a tutti i miei amici che sono nel settore dell’ottica. Si tratta infatti di un articolo dedicato al confronto tra il mercato degli occhiali e quello dei televisori. L’articolo originale lo trovate qui. Ve ne faccio una traduzione molto tirata via (in cui taglio anche dei pezzi) tanto per aiutare coloro che si stancano a leggere in inglese (ma chi lo sa bene non si arrabbi per i miei errori, la scrivo di corsa)
Dato che mi guadagno da vivere come giornalista, potete chiamarmi un osservatore professionale. (Potete avermi chiamato anche molto peggio.) Un set di occhi funzionanti correttamente servono per questo lavoro, e i miei occhi richiedono occhiali per prestazioni ottimali. Spesso utilizzo i miei occhi e gli occhiali per guardare la televisione. Si dà il caso che ho recentemente acquistato un nuovo paio di occhiali e un nuovo televisore a schermo piatto lo stesso giorno. E sapete cosa ho osservato? Gli occhiali con le lenti bifocali (aihme NON SONO BIFOCALI Ma PROGRESSIVE, nota mia, questi giornalisti), a circa 1.000 dollari, sono più costosi rispetto a una televisione di un fattore tre.Quando ho detto di questa differenza a una persona che conosco che lavora nell’elettronica di consumo, mi ha dato uno sguardo tipo “dillo a me”.
C’è molta più richiesta per i televisori che per occhiali da vista, quindi perché gli occhiali costano di più? E ‘ la storia di due mercati. La montatura che ho comprato è realizzata da una società danese, Lindberg, che ha introdotto montature in titanio di design nel 1983. Il titanio è un leggero, indistruttibile, materiale ancora relativamente costoso che i designer amano. Le lenti sono realizzate da una società francese, Varilux, che ha inventato le lenti bifocali progressive (AIHME di nuovo). Ho comprato i miei occhiali in un negozio costoso a New York City (dove ho avuto un servizio eccellente). Ma con gli occhiali, a differenza deitelevisori, ci sono meno alternative discount, grazie ad un’altra società europea. Alcuni delle più grandi catene di ottica negli Stati Uniti sono controllate da una ditta italiana, Luxottica, che possiede LensCrafters, Pearle Vision e Sunglass Hut. E ‘anche produttrice di montature, comprese quelle di Oliver Peoples, Oakley, Persol e Ray-Ban, e ha circa 50 licenze per marchi di stilisti da Chanel a Versace. Poiché Luxottica produce, distribuisce e vende occhiali, è in una posizione migliore come politica di prezzi prezzi. (Pensate ad Apple.) Le catene rivali non sono interessate ad una guerra dei prezzi, ed è la ragione per cui il prezzo medio al dettaglio degli occhiali da vista è fermo mentre quella dei televisori è sceso. Non c’è molto discount neanche nelle lenti.la principale concorrente di Varilux nella fascia alta del mercato è Carl Zeiss, ma si trovano a competere solo in chi ricarica di più. Le mie lenti sono ottime, ma costose – circa $ 500.
Per $ 650 è ora possibile acquistare un TV al plasma da 50″ che costava più di 4.000 dollari sei anni fa. Il prezzo è crollato a causa di eccesso di offerta: multinazionali come Samsung, Toshiba, Sharp e Sony necessitano di mantenere le loro fabbriche al lavoro, così continuano a sfornare televisori. Per ciò che riguarda la vendita al dettaglio, discount come Wal-Mart e Kmart si danno battaglia sul prezzo. L’acquisto di occhiali da vista sul Web non è così facile ancora.
Così, mentre avrei potuto trovare occhiali più economici, è improbabile che avrei potuto trovare un paio ad prezzo inferiore a quello del più economico TV a schermo piatto. I venditori di occhiali da vista hanno fatto un lavoro migliore nel mantenimento del prezzo rispetto ai venditori di TV. Almeno questo è il mio modo di vedere.
A parte l’errore sulle bifocali, l’articolo è interessante. Sicuramente contiene degli aspetti veri, ma mi sembra tralasci una cosa fondamentale. Il settore dell’ottica ha (o dovrebbe avere) un costo in più, quello di un personale estremamente specializzato. Infatti consegnare un occhiale, approntarlo, suggerirlo, è cosa sicuramente più impegnativa rispetto a un televisore. Questa professionalità aiuta a mantenere più elevato il livello! E non a caso il giornalista parla di un ottimo servizio ricevuto. E da noi in Italia come vanno le cose?
Anche Iron Man vuole migliorare la visione umana
Thursday, August 19th, 2010Anche Tony Stark alias Iron Man tenta di migliorare la visione, forse per raggiungere la mitica supervisione di cui si sentì tanto parlare. Così nel numero 29 della rivista pubblicata nell’Agosto 2010 negli Stati Uniti mostra a degli investitori le grandi capacità del suo occhio, riuscendo a leggere una piccolissima scritta a grande distanza e poi fa il commento che vedete nella vignetta che riporto qui sotto. In pratica afferma di aver fatto un upgrade e aggiunge (traduzione libera mia): “l’occhio non è male per essere fatto di gelatina e acqua, ma ho fatto qualche piccola miglioria”. Come avrà fatto, è un tipico mistero da super eroe. Come è noto, anche sistemando alla perfezione tutta l’ottica dell’occhio, rimane il problema del campionamento retinico, cioè del fatto che i fotorecettori sono in quel numero. Probabilmente Iron man ha fatto più di qualche miglioria, per vedere così bene deve aver sostituito in blocco tutto il sistema…

Due interessanti articoli dal ilsussidiario.net
Tuesday, February 9th, 2010La prima citazione delle lenti a contatto da parte del New York Times
Tuesday, January 5th, 2010Sul sito del New York Times (che è sempre ricco di interessanti contenuti scientifici) c’è un articolo dedicato alla prima volta nella storia in cui il noto quotidiano ha parlato di lenti a contatto: si tratta di un articolo del 1930, il che mostra che c’è voluto un po’ di tempo perchè le lenti a contatto diventassero oggetti abbastanza diffusi, a partire dalla loro invenzione che viene da molti datata nel 1888 da parte di Fick.
La lente a contatto di cui parlò il NY Times fu presentata a una riunione della New York City Optometric Society, dove fu applicata a una ventiduenne insieme a una soluzione salina.
La ventiduenne era miope e, a quello che riporta l’articolo d’epoca, si trovò benissimo. Le lenti costavano all’epoca 50 dollari al paio, una cifra che equivale all’incirca a 450 Euro oggi.
Un’altra citazione si trova nel 1937, quando un articolo afferma che circa 4.000 persone erano portatori di lenti a contatto. Un paio di lenti, sostiene il giornalista, costavano 36 dollari, ma tutte le altre spese, come l’onorario dei dottori, potevano portare la spesa a $150, circa 1500 euro al giorno d’oggi.
Il 13 Novembre del 1937, il Times stampava il primo annuncio relativo alla perdita di un paio di lenti a contatto. L’annuncio era di un portatore di lenti che dava il numero di riferimento prodotto delle lenti perse e offriva 10 dollari (circa 100 euro attuali) a chi le avesse ritrovate.

Lo sviluppo della miopia
Monday, December 28th, 2009Sulla rivista New Scientist c’è un articolo molto interessante dedicato alla miopia. Lo si trova anche sul web a questo indirizzo. La prima osservazione che l’articolo fa è quella legata al fatto che la miopia sembra aumentare in maniera incredibile nel mondo, tanto che in alcune zone dell’Asia si sia passati dal 25% all’80% di miopi in pochi decenni. La prima sfida della ricerca è trovare le ragioni che portano alla miopia. Infatti mentre è vero che le persone di maggior livello culturale maggiormente miopi, questo non è legato alla lettura, come spesso si diceva. Anche le tecniche legate ad aiutare l’accomodazione, ad esempio dando ai bambini miopi delle lenti progressive per limitare lo sviluppo della miopia, sembrano aiutare poco (-0.75 in chi porta le lenti progressive, -1.28 diottrie per gli altri). In realtà ciò che sembra fare la vera differenza è la vita all’aria aperta e non perchè uno legge poco se sta all’aperto, ma per ragioni legate alla fisiologia. Sembra che la luce naturale generi dopamina, la quale limita la crescita dell’occhio e quindi la progressione della miopia. Quindi il suggerimento è: stare all’aria aperta!
Gli scarabei e la luce polarizzata
Friday, November 13th, 2009Una delle tipiche cose che spiegonel corso delle mie lezioni quando parlo di ottica fisica è che molti animali traggono il loro colore da alcuni fenomeni tipicamente ondulatori. L’esempio tipico sono le ali delle farfalle. Ma recentemente al Georgia Institute for Technology hanno approfondito (la ricerca è descritta su Science) lo studio dei colori degli insetti. In particolare Vivek Sharma, Mohan Srinivasarao e altri ricercatori del Georgia Tech hanno “guardato da vicino” con tecniche di microscopia confocale un particolare tipo di scarabeo. Questo scarabeo ha un deciso colore verde che nasce dal fatto che riflette esclusivamente la luce polarizzata circolarmente verso sinistra. Così se viene illuminato da luce bianca polarizzata circolarmente verso detra, esso perde tutta la sua lucentezza.
.
La ragione è nel fatto che le cellule dello scarabeo si compattano in strutture di enorme regolarità sullo stile dei cristalli liqidi usati ad esempio in tutti i display dei telefonini (che non a caso sono anche loro sensibili alla luce polarizzata). Già Michelson si era accorto, nel 1900, che il colore di questi scarabei era dovuto alla polarizzazione. Ma oggi possiamo vedere la complessa struttura degli esoscheletri e provare a imitarla.
10 Domande di Ottica e simili per Wolfram Alpha
Friday, October 30th, 2009Ho già avuto modo di magnificare Wolfram Alpha, il sito Internet che ha realizzato il creatore del software Mathematica. Dato che sono di moda sui giornali le 10 domande, io vi propongo le dieci domande da fare sull’ottica a Wolfram Alpha. Provatele, e vedrete risposte sorprendenti!! E vi verranno in mente altre mille domande, non correlate all’ottica, che per il momento non ho messo (ad esempio, mia figlia a 6 anni è 1.28 m, quanto viene alta).
Lo stile è questo: dove metto D è la domanda in stile “umano”, W la domanda come dovete farla a Wolfram Alpha.
D) quale è la velocità della luce
W) speed of light
D) io ho 10 decimi, quanto vedo?
W) 20/20 vision
mostra anche la tavola ottotipica per mostrare come la si vede
D) mi è stata prescritta una lente da meno 2 D, con un cilindro di 0.5
asse 50. Che vuole dire
W) OD -2.0 cyl 0.5 x 50
Mostra la tavola di Snell che uno vede senza occhiali e l’equivalente sferico
D) che colore è rosso più blu
W) red + blue
D) che colore è una lunghezza d’onda di 580 nm
W) 580 nm
Ti dice che colore è e molte altre cose
D) che luce fa una lampada da 4500 K
W) 4500 K
E mostra anche lo spettro di emissione di corpo nero
D) come va LUXOTTICA?
W) Luxottica
Mostra l’andamento delle azioni, i dati fondamentali e altre amenità
D) che profondità di campo ho con un obiettivo da 50 mm?
W) depth of field f=50mm
D)Domanda in stile Boccaccini (per chi lo conosce) ho una lente di focale 50 cm e un oggetto a 2 m, dove si forma l’immagine?
W) lens, f=0.50 m, o=2 m
D) Quanto guadagna un ottico in USA
W) optician salary
$31430 all’anno ma aspettate a partire, si sono persi il 4% di posti da ottico in un anno…
Se avete altre domande belle, mettetele nei commenti
L’importanza degli screening visivi
Friday, August 21st, 2009Molti bambini sono in difficoltà a scuola a causa di problemi visivi non corretti. E’ un dato che emerge da un interessante articolo del sito Ophthalmology Times che evidenzia questo problema negli Stati Uniti. E questo accade nonostante la maggioranza dei 50 stati richieda degli screening visivi prima che gli studenti arrivino a scuola. Certo, si lamenta Ophthalmology Times, in molti stati non si usano strumenti all’avanguardia per la valutazione delle performance visive e in 15 stati non si controlla nulla. E da noi? A quello che mi risulta gli screening visivi nelle scuole sono completamente lasciati alla buona volontà di qualcuno, ma non esiste alcun piano di controllo. Così sicuramente anche da noi non saranno pochi i bambini in difficoltà nel seguire la lezione. Tra l’altro spesso capita che per prima cosa di fronte a difficoltà varie si pensa prima a problemi seri (dislessia, discalculia), invece di partire da questo aspetto banale. Sarebbe bello affrontare questo tema, invece delle mille polemiche del settore. E non sarebbe nemmeno tanto caro….
Un telescopio dentro l’occhio?
Wednesday, July 29th, 2009
Un interessante articolo del New York Times presenta un possibile sviluppo promettente per l’ipovisione. Si tratta di un mini telescopio che viene impiantato all’interno della cornea: è già stato sperimentato su alcuni pazienti e dovrebbe essere approvato a breve dall’FDA. Il mini telescopio dovrebbe essere utile per le persone affette da degenerazione maculare legata all’età, una delle principali cause di ipovisione, poiché crea un’immagine molto più grande, ad esempio di un viso che viene osservato. In questo modo l’immagine del viso viene ad occupare non solo la zona centrale della retina, che è spesso molto danneggiata nei pazienti, ma anche la zona periferica, che è ancora funzionante. Ovviamente l’occhio in cui viene impiantato il sistema ingrandente non può più essere utilizzato per vedere gli oggetti lontani, quindi il paziente deve utilizzare un occhio per le cose lontane e un occhio per le cose vicine: si tratta di una strategia che può richiedere un certo allenamento per funzionare.
L’ottica oftalmica utilizza da molto sistemi ingrandenti simili a piccoli telescopi montati su degli occhiali; la novità in questo caso è impiantare direttamente il telescopio sulla cornea. Questo approccio ha sicuramente qualche vantaggio, ma ha probabilmente anche qualche controindicazione. In primo luogo costringe i pazienti ad utilizzare sempre un solo occhio alla volta, dato che la differenza di ingrandimento tra i due occhi rende il loro utilizzo contemporaneo impossibile. Inoltre si tratta di un’operazione chirurgica, adatta a solo il 20% dei pazienti a causa delle varie conformazioni delle cornee; come tutte le operazioni è un qualcosa di diversamente irreversibile, a differenza di un occhiale con un sistema ingrandente, che può essere facilmente modificato, e può sempre portare a qualche complicazione. Al momento quindi non sembra che tale tecnologia potrà avere lo stesso impatto che le lenti intraoculari hanno avuto sulla cataratta; la carriera dei tradizionali sistemi oftalmici per la correzione dell’ipovisione è ancora molto lunga, ed è consigliabile a tutti gli esperti del settore di dedicarsi ad essi, dato che ci vorrà molto tempo prima che vengano soppiantati.




