Come vede l'occhio umano: il triangolo nella vista

La visione umana è un processo biologico e ottico straordinariamente complesso, che consente di percepire il mondo circostante con ricchezza di dettagli, colori e profondità. Al centro di questo processo ci sono gli occhi, due organi sofisticati capaci di raccogliere la luce e trasformarla in segnali elettrici che il cervello può interpretare come immagini.

Vediamo come funziona l’occhio umano e qual è il suo rapporto con i triangoli.

Come vediamo un oggetto: come funziona l’occhio

Quando noi stiamo osservando un oggetto con entrambi gli occhi, non ci limitiamo a vederlo, ma ne distinguiamo la forma, il colore, le dimensioni, e soprattutto riusciamo a capire se è vicino o lontano da noi, molto più facilmente che se lo osservassimo con un occhio solo. Fai un piccolo esperimento: scrivi delle lettere su un foglio, poi chiudi un occhio e cerca di centrare una delle lettere con la punta di una matita… Hai mancato il bersaglio? Riprova tenendo ben aperti entrambi gli occhi e vedrai (è proprio il caso di dirlo) la differenza.

Ogni occhio funziona in modo simile a una fotocamera, con la cornea e il cristallino che agiscono come sistemi di lenti per focalizzare la luce sulla retina, la “pellicola" dell’occhio, che è ricca di cellule sensibili alla luce chiamate fotorecettori.

I fotorecettori, coni e bastoncelli, trasformano l’energia luminosa in segnali nervosi che vengono inviati al cervello attraverso il nervo ottico. Il cervello poi elabora queste informazioni, permettendoci di vedere. Tuttavia, la visione non si limita semplicemente a trasformare la luce in immagini. Il cervello integra i dati provenienti da entrambi gli occhi per interpretare la profondità e la tridimensionalità dell’ambiente, un fenomeno noto come visione stereoscopica o binoculare.

La visione binoculare sfrutta la posizione leggermente diversa dei due occhi sul viso, che fornisce due immagini leggermente diverse dello stesso oggetto o scena. Queste differenze, note come disparità binoculare, sono fondamentali per la percezione della profondità. Il cervello elabora queste due immagini, sovrapponendole per creare un’unica immagine tridimensionale. Qui entrano in gioco i triangoli, una componente essenziale della geometria della visione binoculare.

La formazione di immagini tridimensionali attraverso la visione binoculare può essere spiegata utilizzando il principio dei triangoli simili. Quando osserviamo un oggetto, ciascun occhio vede una versione leggermente diversa dello stesso. Queste due versioni formano la base di due triangoli simili, con i vertici degli angoli in ciascun occhio e il terzo vertice sull’oggetto osservato. La base di questi triangoli è la linea immaginaria che collega i due occhi, mentre i lati dei triangoli si estendono dagli occhi all’oggetto. Il cervello calcola la distanza e la profondità dell’oggetto analizzando le differenze tra questi due triangoli.

Questa capacità di calcolare la distanza e la profondità a partire dalla disparità binoculare è fondamentale per la navigazione e l’interazione con il nostro ambiente. Ci permette di valutare la distanza di un oggetto, di muoverci con sicurezza nello spazio e di eseguire compiti che richiedono precisione, come afferrare un oggetto o praticare sport. La comprensione di come la geometria dei triangoli sia integrata nella visione binoculare offre una prospettiva affascinante su come percepiamo il mondo tridimensionale che ci circonda.

La visione è stereoscopica o binoculare

Questo fenomeno si spiega perché la visione umana è stereoscopica o binoculare, significa che è in grado di percepire la profondità.

Quando si osserva un oggetto usando prima un solo occhio e poi l’altro ci si accorge che le due immagini distinte sono leggermente diverse, poiché i nostri occhi sono distanti 6-7 cm l’uno dall’altro e quindi vedono la stessa cosa, ma da due prospettive. Il nostro cervello riceve quindi due immagini diverse che poi sovrappone e somma fra loro, ottenendo una visione stereoscopica; ossia, possiamo vedere il mondo che ci circonda in tre dimensioni.

Il triangolo della vista

Cosa c’entra quindi il triangolo? C’entra eccome, perché gli occhi e l’oggetto che guardiamo sono posizionati sui tre vertici di un triangolo la cui base è la distanza tra gli occhi e l’altezza è la distanza a cui si trova l’oggetto.

Però se questo è troppo vicino, a meno di £$15$£–£$20 \text{ cm}$£ dal nostro naso, non riusciamo a vederlo bene guardandolo con entrambi gli occhi: fai una prova!