February 18th, 2012

la vista dei ragni usa le imperfezioni come forza!

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 Ragno saltatoreIl video dei salti del ragno

August 17th, 2011

Il TIME e il commercio degli occhiali

Einstein_TIME_Person_of_the_CenturyIl 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?

June 7th, 2011

Le renne vedono l’ultravioletto

Gli amici de ilsussidiario.net hanno pubblicato un mio articoletto sulla visione delle renne: lo trovate qui.

June 4th, 2011

Il trasferimento produttivo della conoscenza

E’ appena uscito un volume che sembra estremamente interessante, curato da Massimiano Bucchi e Andrea Bonaccorsi: “Trasformare conoscenza, trasferire tecnologia. Dizionario critico delle scienze sociali sulla valorizzazione della conoscenza”. Lo presenta Massimiano Bucchi (che incontrai a un corso del CNR e che mi sembrò preparatissimo e interessantissimo) sul Nova del Sole 24 Ore e sul suo blog. Il tema che tratta mi sembra utile per chi come me lavora in un ente di ricerca: la valorizzazione della conoscenza. Soprattutto mi colpisce l’ultimo paragrafo dell’articolo del blog:

Per giungere alla provocatoria conclusione che l’espressione stessa “trasferimento tecnologico” andrebbe forse abbandonata e sostituita con quella, più ricca e problematica, di “trasformazione produttiva della conoscenza”.

E’ bella questa definizione di trasformazione produttiva della conoscenza, che mi sembra mettere in gioco tutte le parti in causa. Troppo spesso il trasferimento tecnologico diventa banalmente da parte di un’azienda l’acquisto di un “prodotto”. Mentre trasferire conoscenza richiede forse più fatica, ma permette sicuramente una crescita più duratura per tutti, aziende, enti di ricerca e anche la nostra nazione.

June 2nd, 2011

Ancora sulla visione tetracromatica

Vista la discussione su Facebook sul fatto che alcune donne hanno una visione tetracromatica può essere di interesse l’editoriale di Marzo 2011 della rivista Lighting Research and Technology, che, essendo di una sola pagina, è visibile integralmente. L’articolo è firmato da Schanda, un grande personaggio della misura del colore che ebbi l’occasione di conoscere in un fantastico convegno a Disneyworld. PlutoAle.jpg (Credeteci o no, la foto qui presentata è stata presa durante un serissimo convegno scientifico dedicato alla temperatura di colore). Shanda ricorda quello che già segnalavo in un recente articolo, e cioè che alcune donne potrebbero avere un tipo di cono in più, e ricorda che con bassi livelli di luminanza si ha un contributo anche dei bastoncelli, avendo così in un certo modo una visione tetracromatica. Poi però Schanda ricorda anche la recente scoperta delle cellule gangliari retiniche che sono responsabili del ciclo circadiano e analizza il fatto se il variare del ciclo della melatonina possa cambiare la percezione della brillanza. Giustamente Schanda ricorda come ci sia ancora confusione tra il termine “luminance” (luminanza) e il termine “brightness” (brillanza) dove il primo corrisponde alla quantità di luce che arriva sul nostro occhio misurata fotometricamente, mentre il secondo è un termine che indica la percezione della luminanza stessa. La relazione tra queste due grandezze non è lineare e le differenze sono evidenti studiando ambienti illuminati da lampade incandescenti e dalla luce naturale. L’interessante prospettiva per il futuro è che queste differenze possano essere spiegate grazie al contributo delle cellule gangliari retiniche intrinsecamente fotosensibili: sarebbe interessante lavorare su questo.

May 28th, 2011

il colore e Toy Story 3

E’ interessante notare come il colore abbia un significato importantissimo in moltissimi settori. Dopo aver apprezzato moltissimo Toy Story 3 al cinema e in DVD (grazie ai figli) ho scoperto sulla pagina di wikipedia dedicata al film che anche qui il colore è studiatissimo:

In questo film ideammo il concetto del colore blu che connotasse il senso di sicurezza e casa. All’inizio del film, la camera di Andy è blu, il cielo è blu, la sua maglietta, i jeans, la macchina – non sono cose accidentali. Sono scelte ponderate. Ogni cosa nel film esiste per una ragione. Abbiamo preso un impegno nel dire che il blu connota sicurezza e cerchiamo di evitarlo nelle situazioni in cui non vogliamo che il pubblico si senta al sicuro.

April 28th, 2011

La visione del colore negli uomini e nelle donne

Sul sempre interessantissimo blog di Paolo Attivissimo ho trovato questa bella immagine che spiega un concetto che sono solito illustrare a lezione, dicendo che quando uno va a comprare una maglietta con la sua ragazza e dice “comprerò quella maglietta rossa” e lei risponde “ma no, è carminio, è rosso mattone, etc…”.color scale for male and female.
Ci sono molte ragioni, anche fisiologiche, che possono spiegare questa differenza tra uomini e donne, differenza che abbiamo visto anche nel nostro lab quando abbiamo provato alcuni test per la visione del colore. In primo luogo ovviamente le donne soffrono meno di anomalie nella visione del colore (il cosiddetto daltonismo) dato che hanno due cromosomi X, che sono quelli che portano tali anomalie. Se uno ne è affetto, la donna “usa” l’altro, mentre noi uomini che ne abbiamo uno non possiamo “scegliere”. Una spiegazione più raffinata sono le ricerche che sembrano mostrare che alcune donne abbiano quattro tipi di coni, invece che tre come capita normalmente negli uomini (e nelle altre donne). Questo permetterebbe loro di riconoscere più colori. Se volete collaborare a un bel esperimento sul nome dei colori preparato da due dei più bravi ricercatori su questo argomento (uno è un italiano che ho avuto modo di conoscere, Giordano Beretta, che lavora in HP), potete andare a questa pagina Internet. Vi sarà chiesto di dare un nome ai colori che appaiono a schermo e così sarà possibile confrontare la moltitudine di nomi che vengono dati ai colori.

March 26th, 2011

Il nuovo 3D senza occhiali di Nintendo

Un interessante articolo del New York Times (ma davvero diventano a pagamento gli articoli di questo giornale sul web?) annuncia il nuovo Nintendo 3DS, il 3D senza bisogno di occhiali: da quello che si capisce il gioco invia due diverse immagini ai due occhi (userà lenti di Fresnel?). Non servono gli occhiali, ma l’esperienza 3D sarà ottima solo tenendo il gioco davanti e alla giusta distanza, immagino. Vorrei studiarlo, ma come lo spiego agli uffici amministrativi che lo compro per la ricerca? E vi immaginate i revisori dei conti che trovano l’acquisto di un gioco per bambini?

March 5th, 2011

Il bello (e il brutto) della luce blu

Fino a pochi anni fa tutti i testi di fisiologia oculare affermavano che nell’occhio vi erano due tipi di fotorecettori, i coni e i bastoncelli. Non stupisce che abbia fatto molto rumore la scoperta, realizzata nel 2002 da Berson, Dunn e Takao, dell’esistenza di un terzo tipo di cellule retiniche che reagiscono alla luce. Un recente articolo di Nature, che qui cerco brevemente di descrivere, analizza le ultime conseguenze di questa scoperta.
I nuovi recettori retinici sono definiti “cellule gangliari intrinsecamente sensibili alla luce” (la sigla dalle iniziali inglesi è ipRGC) ed hanno alcune caratteristiche sorprendenti. In primo luogo il loro spettro di risposta è molto diverso da quello degli altri fotorecettori: la loro sensibilità massima è spostata decisamente verso il blu. Inoltre all’inizio il primo loro contributo apparve legato non alla visione, ma a quello che è chiamato ciclo circadiano, che è il caratteristico ciclo sonno-veglia. In pratica l’esposizione alla luce blu poteva cambiare il ciclo degli ormoni, cortisolo e melatonina, che sono quelli responsabili del fatto che, in condizioni normali, le nostre performance sono massime durante il giorno per poi decrescere. Questo fatto creò sin da subito interesse nell’ambiente dell’illuminotecnica, poiché si vide la possibilità di realizzare un’illuminazione che facesse stare più svegli e attenti. Le stanze dei call center e di tutti quei luoghi dove si svolgono turni notturni si riempirono così di luci azzurrate, che dovevano avere il compito di tenere desti i lavoratori. Purtroppo o per fortuna l’essere umano è animale più complesso rispetto alle galline (che trattate con questa luce producono più uova): così anche se un’esposizione di 6 ore alla luce blu conduce a migliori tempi di reazione, non bisogna mai dimenticare che per l’uomo conta anche la piacevolezza dell’ambiente lavorativo, piacevolezza che non aumenta certo in presenza di una luce azzurrata che per tutti è di tipo “ospedaliero”. Ciò non toglie che questo effetto della luce a corte lunghezze d’onda possa essere utile per trattare alcune problemi legati al sonno o alla cosiddetta SAD (Seasonal Affective Disorder), patologia che colpisce i popoli in cui la durata del giorno, per motivi geografici, è molto diversa da quella del normale ciclo circadiano.
La sensibilità delle ipRCG è per certi versi sorprendente: alcuni studi sembrano mostrare che se durante il sonno si viene esposti a luci che non svegliano e non modificano il ciclo circadiano, ciononostante l’attenzione e la memoria ne risentono. Ancor più sorprendente è il fatto, solo recentemente rivelato, che le ipRCG generano anche un segnale visivo. Ciò è strano perché la loro risposta è estremamente lenta, dato che hanno bisogno di alcuni secondi per cogliere una variazione nella luce: ciò le rende inadatte alla normale visione, ma potrebbe renderle assai utili per cogliere i fenomeni di lenta variazione, come l’arrivo del tramonto o dell’alba.
L’articolo di Nature si chiude con una nota importante da non trascurare; l’importanza che la luce blu ha per la nostra percezione visiva non deve distogliere l’attenzione dal fatto che questa luce, di corta lunghezza d’onda e quindi di elevata energia, può essere responsabile di alcune patologie oculari, una tra tutte la degenerazione maculare legata all’età. A questo proposito è importante segnalare che la sostituzione, che sta avvenendo un po’ dappertutto, delle tradizionali lampade al tungsteno, che pagano il loro enorme consumo, con innovative lampade a LED che contengono molto più luce blu, potrebbe non essere indolore. L’articolo pone una domanda rilevante, se cioè l’adozione di queste lampade possa condurre a problemi legati alla salute del sistema visivo. “Potremmo”, si chiede uno studioso, “stare avvelenando il mondo con lunghezze d’onda a cui non è abituato?”. Senza creare eccessivi allarmismi, è certo però che una risposta a questa domanda è necessaria e dovrà probabilmente passare da una migliore conoscenza del nostro sistema visivo che, come si vede, presenta ancora aspetti da approfondire e studiare.
Quali sono le conseguenze per l’optometria di questo tipo di ricerche? Il primo compito per l’optometrista potrebbe essere quello di collegare con la pratica quotidiana ricerche che appaiono, a primo impatto, estremamente teoriche. Il fatto che la luce azzurra potrebbe essere responsabile di una maggiore reattività ci deve in primo luogo ricordare che non tutte le lunghezze d’onda sono equivalenti: l’optometrista è il primo a rendersi conto che il benessere visivo di una persona non dipende esclusivamente da una pur importantissima correzione visiva; molti altri fattori possono influenzare le nostre performance visive, e la luce è certamente tra i primi. Allo stesso tempo l’optometrista può cominciare a valutare l’importanza, in determinate situazioni di illuminazioni e per determinate categorie di persone, di un filtraggio della radiazione che potrebbe avere, al contrario esiti nocivi: in questo senso il campo dell’ipovisione è quello dove questi aspetti sono più presenti.

Un soggetto esposto alla luce blu durante l'esperimento di Locley (da Nature 2011)

Un soggetto esposto alla luce blu durante l'esperimento di Locley (da Lok, C. Nature, 469, 284-285 (2011))

February 25th, 2011

L’ultimo video di Kanye West e il rischio epilessia

Su molti giornali è uscita la notizia legata al fatto che “All of the Lights” l’ultimo video del rapper americano Kanye West insieme a Rihanna potrebbe indurre attacchi epilettici. Nonostante la notizia possa sembrare strana, non è destituita di ogni fondamento. E’ noto ormai da tempo che osservare immagini che si accendono e spengono a frequenze abbastanza rapide possa generare attacchi di tipo epilettico in soggetti predisposti. Il caso più famoso è il notissimo caso Pokemon, che si verificò il 16 Dicembre 1997 in Giappone quando la televisione mandò in onda un epidsodio di questi mostri a cartoni animati che prevedeva rapidi cambi di colore. In particolare nell’episodio dei pokemon si verificava il passaggio da un rosso intenso a un blu molto luminoso con una frequenza di circa 12 Hz (cioè dodici variazioni al secondo).
L’allarme, lanciato da un’organizzazione inglese, è stato preso molto sul serio anche da youtube e dalla casa discografica, al punto che all’inizio del video c’è un messaggioall-of-the-lights che mette sull’avviso dei rischi che si potrebbero correre. E in effetti all’interno del video (peraltro molto bello) non mancano scritte blu e rosse che si alternano molto velocemente.
Sulla pagina di wikipedia vi sono molti approfondimenti: si consideri che questo problema deve essere tenuto di conto ad esempio nei sistemi di allarme antincendio formati da luci rotanti rosse (la rotazione deve essere inferiore ai 2 Hz e anche nell’illuminazione delle gallerie (per l’effetto di alternanza di luce che può essere prodotto dall’illuminazione insieme allo spostamento della macchina). In un vecchio film, il virus Andromeda, tratto da un libro di Chrichton, la dottoressa rimaneva immobilizzata proprio osservando un allarme a luce rossa rotante. kanye-west-rihanna-kid-cudi

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