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Articulo de referencia

visión subacuática

Buzo con lentes bifocales acopladas a una máscara. La visión subacuática es la capacidad de ver objetos bajo el agua , y esta se ve afectada significativamente por varios factor...

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Buzo con lentes bifocales acopladas a una máscara.

La visión subacuática es la capacidad de ver objetos bajo el agua , y esta se ve afectada significativamente por varios factores. Bajo el agua, los objetos son menos visibles debido a los menores niveles de iluminación natural causados ​​por la rápida atenuación de la luz con la distancia a través del agua. También se ven borrosos por la dispersión de la luz entre el objeto y el observador, lo que resulta en un menor contraste. Estos efectos varían con la longitud de onda de la luz, el color y la turbidez del agua. El ojo de los vertebrados suele estar optimizado para la visión subacuática o para la visión aérea, como en el caso del ojo humano. La agudeza visual del ojo optimizado para la visión aérea se ve gravemente afectada por la diferencia en el índice de refracción entre el aire y el agua cuando se sumergen en contacto directo. La creación de un espacio de aire entre la córnea y el agua puede compensar esta diferencia, pero tiene el efecto secundario de distorsión de escala y distancia. El buceador aprende a compensar estas distorsiones. La iluminación artificial es eficaz para mejorar la iluminación a corta distancia. [ 1 ]

La agudeza estereoscópica , la capacidad de juzgar las distancias relativas de diferentes objetos, se reduce considerablemente bajo el agua, y esto se ve afectado por el campo de visión. Un campo de visión estrecho causado por una pequeña ventana de visualización en un casco resulta en una agudeza estereoscópica muy reducida y la consiguiente pérdida de coordinación mano-ojo. [ 1 ] A muy corta distancia en aguas claras, la distancia se subestima, de acuerdo con la magnificación debida a la refracción a través de la lente plana de la máscara, pero a distancias mayores (mayores que el alcance del brazo), la distancia tiende a sobreestimarse en un grado influenciado por la turbidez. Tanto la percepción de profundidad relativa como la absoluta se reducen bajo el agua. La pérdida de contraste resulta en una sobreestimación, y los efectos de magnificación explican la subestimación a corta distancia. [ 1 ] Los buceadores pueden adaptarse en gran medida a estos efectos con el tiempo y la práctica. [ 1 ]

Los rayos de luz se curvan al viajar de un medio a otro; la cantidad de curvatura está determinada por los índices de refracción de ambos medios. Si un medio tiene una forma curva particular, funciona como una lente . La córnea , los humores y el cristalino del ojo forman juntos una lente que enfoca las imágenes en la retina . El ojo de la mayoría de los animales terrestres está adaptado para ver en el aire. Sin embargo, el agua tiene aproximadamente el mismo índice de refracción que la córnea (ambos alrededor de 1,33), lo que elimina efectivamente las propiedades de enfoque de la córnea. Cuando se sumerge en agua, en lugar de enfocar las imágenes en la retina, se enfocan detrás de ella, lo que resulta en una imagen extremadamente borrosa debido a la hipermetropía . [ 2 ] Esto se evita en gran medida al tener un espacio de aire entre el agua y la córnea, atrapado dentro de la máscara o el casco.

El agua atenúa la luz debido a la absorción [ 2 ] y, a medida que la luz la atraviesa, el agua absorbe selectivamente el color. La absorción del color también se ve afectada por la turbidez del agua y la materia disuelta. El agua absorbe preferentemente la luz roja y, en menor medida, la luz amarilla, verde y violeta, por lo que el color que menos absorbe el agua es la luz azul. [ 3 ] Las partículas y los materiales disueltos pueden absorber diferentes frecuencias, lo que afectará el color en profundidad, dando lugar a resultados como el color verde típico de muchas aguas costeras y el color marrón rojizo oscuro de muchos ríos y lagos de agua dulce debido a la materia orgánica disuelta. [ 1 ]

La visibilidad es un término que generalmente predice la capacidad de un ser humano, animal o instrumento para detectar ópticamente un objeto en un entorno determinado, y puede expresarse como una medida de la distancia a la que se puede discernir un objeto o luz. [ 4 ] Los factores que afectan la visibilidad incluyen la iluminación, la longitud del recorrido de la luz, las partículas que causan dispersión, los pigmentos disueltos que absorben colores específicos y los gradientes de salinidad y temperatura que afectan el índice de refracción. [ 5 ] La visibilidad se puede medir en cualquier dirección arbitraria y para varios objetivos de color, pero la visibilidad horizontal de un objetivo negro reduce las variables y cumple con los requisitos para un parámetro sencillo y robusto para la visibilidad subacuática. [ 4 ] Hay instrumentos disponibles para estimaciones de campo de la visibilidad desde la superficie, que pueden informar al equipo de buceo sobre posibles complicaciones.

Iluminación

La iluminación de los entornos subacuáticos está limitada por las características del agua. La absorción de luz por el agua es variable y depende de la temperatura y la concentración de iones (salinidad). Se dispone de valores precisos para el coeficiente de absorción y los coeficientes de temperatura y salinidad para rangos y longitudes de onda específicos, desde 400 nm hasta 14000 nm. Existen tres modos de vibración molecular dominantes, pero el espectro de absorción en el agua líquida es continuo. La dispersión de la luz también es variable en función de la temperatura y la salinidad. [ 6 ]

Iluminación natural

La iluminación natural submarina proviene principalmente de la luz solar durante el día y de la luz de la luna durante la noche en la capa más superficial. En las regiones más profundas, donde la luz solar no penetra, la bioluminiscencia —luz producida por organismos vivos— constituye la principal fuente de iluminación natural. En los ambientes marinos, la disponibilidad de luz define cinco zonas principales: la epipelágica, la mesopelágica, la batipelágica, la abisopelágica y la hadalpelágica, en orden de menor a mayor profundidad. [ 7 ]

  • Zona epipelágica (también conocida como zona iluminada por el sol): Con una profundidad de aproximadamente 200 metros (656 pies), la zona epipelágica es donde se concentra la mayor parte de la luz natural. Esta zona está iluminada por rayos de luz solar que pueden penetrar hasta unos 200 metros de profundidad. [ 7 ] [ 8 ]
  • Zona mesopelágica (también conocida como zona crepuscular): Se extiende desde una profundidad de aproximadamente 200 metros (656 pies) hasta 1000 metros (3280 pies), justo más allá del alcance de la mayor parte de la luz solar. La zona mesopelágica recibe luz solar tenue, pero alberga organismos bioluminiscentes, es decir, organismos que producen luz. [ 7 ] [ 8 ]
  • Zona batipelágica (también conocida como zona de medianoche): Con una profundidad de entre 1000 y 4000 metros (3280 y 13 120 pies), la zona batipelágica se encuentra mucho más allá del alcance de la luz solar. Se caracteriza por una oscuridad casi total, interrumpida únicamente por la luz de organismos bioluminiscentes. [ 7 ] [ 8 ]
  • Zona abisopelágica (también conocida como zona abisal): Se extiende desde una profundidad de aproximadamente 4000 a 6000 metros (13 120 a 19 690 pies). La zona abisopelágica es completamente oscura, pero está habitada por organismos bioluminiscentes. El fondo oceánico generalmente se encuentra en esta zona. [ 7 ] [ 8 ]
  • Zona hadalpelágica (también conocida como zona hadal): A una profundidad de 6000 metros (19 690 pies) o más, la zona hadalpelágica es la zona más profunda del océano y existe únicamente en fosas como la Fosa de las Marianas. Al igual que la zona abisopelágica, es completamente oscura y solo recibe luz de organismos bioluminiscentes. [ 8 ] [ 7 ]

Iluminación artificial

La iluminación artificial se refiere a la iluminación producida por fuentes artificiales, como linternas y faroles. Bajo el agua, la iluminación artificial es generalmente poco común, pero sus fuentes suelen ser las luces equipadas por buceadores y sumergibles.

Absorción y dispersión de la luz

  • La retrodispersión tiene un mayor efecto cuando proviene de iluminación artificial, ya que es más probable que la fuente de luz esté cerca del observador que en el caso de la luz natural.

Evolución del ojo

Principales etapas en la evolución del ojo en los vertebrados

Los ojos se originaron, desarrollaron y diversificaron mediante selección natural como órganos de fotosensibilidad y visión en los organismos vivos. El ojo ejemplifica la evolución convergente de un órgano presente en muchas formas animales . La detección simple de luz se encuentra en bacterias, organismos unicelulares, plantas y animales. Los ojos complejos, capaces de formar imágenes, han evolucionado independientemente en varias ocasiones. [ 9 ]

Tipos de ojos

Existen varios tipos de ojos, entre los que se incluyen los ojos simples, con una superficie fotorreceptora cóncava, y los ojos compuestos, que constan de un grupo de lentes individuales dispuestas sobre una superficie convexa. Cada uno de estos tipos principales presenta varias variaciones menores, reconociéndose aproximadamente diez tipos importantes.

Todos estos sistemas se originaron en organismos acuáticos y, por lo tanto, en alguna etapa de su evolución, se adaptaron principalmente a la visión subacuática. Algunos linajes se adaptaron a la vida terrestre, y sus ojos evolucionaron aún más en ese entorno; de estos, algunos regresaron a un estilo de vida anfibio o acuático, con adaptaciones adicionales en algunos casos.

fotosensibilidad

Enfocar

El agua tiene un índice de refracción significativamente diferente al del aire, lo que afecta al enfoque del ojo. Los ojos de la mayoría de los animales están adaptados a la visión subacuática o aérea, y no enfocan correctamente en el otro entorno.

Variaciones por taxones

Los invertebrados poseen una gran variedad de estructuras oculares. La mayoría, posiblemente todas, se originaron en un ambiente acuático, pero algunas se adaptaron posteriormente a un ambiente terrestre y, más tarde, se readaptaron a un ambiente acuático. Todos los vertebrados evolucionaron a partir de un ancestro común vertebrado marino, que ya poseía una visión subacuática bien desarrollada y una estructura ocular específica, la cual se ha conservado o, en algunos casos, se ha atrofiado en animales que habitan en cuevas sin luz.

Artrópodos

La mayoría de los artrópodos tienen al menos uno de dos tipos de ojos: ojos compuestos laterales y ocelos medianos más pequeños, que son ojos simples. [ 10 ] Cuando ambos están presentes, los dos tipos de ojos se usan en conjunto porque cada uno tiene su propia ventaja. [ 11 ] Los ocelos pueden detectar niveles de luz más bajos, [ a ] ​​[ 12 ] y tienen un tiempo de respuesta más rápido, mientras que los ojos compuestos son mejores para detectar bordes y son capaces de formar imágenes. [ 11 ]

Moluscos

Los moluscos poseen la mayor variedad de morfologías oculares de cualquier filo , [ 13 ] y un alto grado de variación en su función. Los cefalópodos, como el pulpo , el calamar y la sepia, tienen ojos pares en la cabeza tan complejos como los de los vertebrados, [ 13 ] mientras que las vieiras tienen numerosos ojos simples a lo largo de los bordes de la abertura de la concha, [ 14 ] y los quitones poseen una red dispersa de pequeños ojos sobre la superficie de sus conchas que pueden funcionar conjuntamente como un ojo compuesto. Muchos gasterópodos tienen ojos pedunculados que pueden retraerse ante el peligro. [ 13 ]

En los moluscos existen entre siete y once tipos distintos de ojos, [ 15 ] de todos los niveles de complejidad, desde los ojos en fosa de muchos gasterópodos , hasta los ojos estenopeicos del Nautilus , pasando por los ojos lenticulares de los demás cefalópodos . Algunos bivalvos presentan ojos compuestos, y otros linajes, como las vieiras, han desarrollado "espejos" reflectantes . [ 13 ] Los ojos de los moluscos también abarcan un amplio rango de tamaño, desde 20 μm (0,0008 pulgadas) hasta 27 cm (11 pulgadas) de diámetro. [ 13 ]    

Pez

Los ojos de los peces son similares a los de los vertebrados terrestres como las aves y los mamíferos, pero los cristalinos de los ojos de los peces son extremadamente convexos , casi esféricos, y sus índices de refracción son los más altos de todos los animales. [ 16 ] Las aves y los mamíferos normalmente ajustan el enfoque cambiando la forma de su lente, pero los peces normalmente ajustan el enfoque moviendo la lente más cerca o más lejos de la retina . Debido a un gradiente de índice de refracción dentro de la lente [ 17 ] las lentes esféricas de los peces pueden formar imágenes nítidas libres de aberración esférica . [ 18 ] Las retinas de los peces generalmente tienen células bastones y células conos (para la visión escotópica y fotópica ), y la mayoría de las especies tienen visión del color . Algunos peces pueden ver ultravioleta y algunos son sensibles a la luz polarizada .

Entre los peces sin mandíbulas , la lamprea tiene ojos bien desarrollados, [ 19 ] mientras que la mixina solo tiene manchas oculares primitivas . [ 20 ] Los ancestros de la mixina moderna, que se cree que son protovertebrados, [ 21 ] evidentemente fueron empujados a aguas muy profundas y oscuras, donde eran menos vulnerables a los depredadores con vista, y donde es ventajoso tener una mancha ocular convexa, que capta más luz que una plana o cóncava. La visión de los peces muestra una adaptación evolutiva a su entorno visual, por ejemplo, los peces de aguas profundas tienen ojos adaptados al entorno oscuro.

Anfibios

Los anfibios evolucionaron a partir de peces de aletas lobuladas y, por lo general, pasan la primera parte de su ciclo vital en un ambiente acuático y la última en un ambiente terrestre. Los ojos de los anfibios son casi esféricos. En los anuros , el ojo sufre cambios entre las distintas etapas de la vida: en la etapa acuática de renacuajo , el cristalino es esférico y está cerca de la córnea, mientras que en los adultos se desplaza posteriormente y se vuelve más plano. [ 22 ]

Vertebrados acuáticos de ascendencia terrestre

Reptiles, aves y mamíferos

Pinnípedos

¿Monocromo?

Cetáceos

¿Monocromo?

Humanos

Vistas a través de una máscara plana, por encima y por debajo del agua.

El ojo humano no está adaptado para la visión subacuática, pero al usar una máscara de buceo plana , los humanos pueden ver con claridad bajo el agua. [ 2 ] [ 23 ] [ 24 ] La ventana plana de la máscara separa los ojos del agua circundante mediante una capa de aire. Los rayos de luz que entran desde el agua hacia la ventana plana paralela cambian mínimamente su dirección dentro del material de la ventana. [ 2 ] Pero cuando estos rayos salen de la ventana hacia el espacio de aire entre la ventana plana y el ojo, la refracción es bastante notable. Las trayectorias de visión se refractan (se curvan) de manera similar a como se observan los peces en un acuario. Los filtros polarizadores lineales disminuyen la visibilidad bajo el agua al limitar la luz ambiental y atenuar las fuentes de luz artificial. [ 1 ]

Al usar una máscara o gafas de buceo planas , los objetos bajo el agua aparecerán un 33 % más grandes (un 34 % más grandes en agua salada) o un 25 % más cercanos de lo que realmente están. [ 2 ] También se aprecian la distorsión de cojín y la aberración cromática lateral . Las máscaras de doble cúpula restauran la visión y el campo de visión subacuáticos de tamaño natural, con ciertas limitaciones. [ 2 ] [ 25 ]

Corrección óptica

Los buceadores pueden usar lentes de contacto debajo de la máscara o el casco. El riesgo de pérdida depende de la seguridad de la máscara o el casco, y es muy bajo con un casco. Existen lentes con montura compatibles con algunos cascos y máscaras faciales completas, pero pueden ser difíciles de desempañar si no hay un flujo de gas fresco y seco sobre ellas. La montura puede estar fijada al casco o la máscara, o usarse en la cabeza de la forma habitual, pero no se puede ajustar durante la inmersión si se desplaza.

Las gafas que se usen fuera de la máscara tendrán una refracción diferente fuera del agua que bajo el agua, debido a los diferentes índices de refracción del aire y del agua en contacto con las superficies de las lentes.

Las máscaras de buceo pueden equiparse con lentes para buceadores que necesitan corrección óptica para mejorar su visión. Las lentes correctoras se tallan planas por un lado y se adhieren ópticamente a la cara interna de la lente de la máscara. Esto proporciona la misma corrección tanto por encima como por debajo de la superficie del agua, ya que la superficie curva de la lente está en contacto con el aire en ambos casos. También hay lentes bifocales disponibles para esta aplicación. Algunas máscaras se fabrican con lentes extraíbles, y existe una gama de lentes correctoras estándar que se pueden adaptar. Las lentes autoadhesivas de plástico que se pueden aplicar al interior de la máscara pueden desprenderse si la máscara se inunda durante un período prolongado. Se pueden usar lentes de contacto debajo de una máscara o casco, pero existe cierto riesgo de perderlas si la máscara se inunda. [ 25 ] [ 26 ]

Variaciones fisiológicas

Una persona con miopía severa puede ver más o menos normalmente bajo el agua . Los buceadores interesados ​​en la fotografía subacuática pueden notar cambios présbitas durante la inmersión antes de reconocer los síntomas en sus rutinas habituales debido al enfoque cercano en condiciones de poca luz. [ 27 ]

El pueblo Moken del sudeste asiático es capaz de enfocar bajo el agua para recoger pequeños moluscos y otros alimentos. [ 28 ] Gislén et al. compararon a niños Moken y niños europeos no entrenados y encontraron que la agudeza visual subacuática de los Moken era el doble que la de sus homólogos europeos no entrenados. [ 29 ] Los niños europeos después de 1 mes de entrenamiento también mostraron el mismo nivel de agudeza visual subacuática. [ 30 ] Esto se debe a la contracción de la pupila , en lugar de la dilatación habitual ( midriasis ) que se produce cuando un ojo normal, no entrenado y acostumbrado a ver en el aire, se sumerge. [ 31 ]

visión del color

Comparación de la penetración de la luz de diferentes longitudes de onda en mar abierto y aguas costeras.

El agua atenúa la luz debido a la absorción [ 2 ] , la cual varía en función de la frecuencia. En otras palabras, a medida que la luz atraviesa una mayor distancia en el agua, el color es absorbido selectivamente por esta. La absorción del color también se ve afectada por la turbidez del agua y las sustancias disueltas.

El agua absorbe preferentemente la luz roja y, en menor medida, la luz amarilla, verde y violeta, por lo que el color que menos absorbe el agua es la luz azul. [ 3 ] Las partículas y los materiales disueltos pueden absorber diferentes frecuencias, lo que afectará el color en profundidad, dando lugar a resultados como el color verde típico de muchas aguas costeras y el color marrón rojizo oscuro de muchos ríos y lagos de agua dulce debido a la materia orgánica disuelta. [ 1 ]

Las pinturas fluorescentes absorben la luz de alta frecuencia, a la que el ojo humano es relativamente insensible, y emiten frecuencias más bajas, que se detectan con mayor facilidad. La luz emitida y la reflejada se combinan y pueden ser considerablemente más visibles que la luz original. Las frecuencias más visibles son también las que se atenúan más rápidamente en el agua, por lo que el efecto es un contraste de color mucho mayor en un rango corto, hasta que las longitudes de onda más largas se atenúan en el agua. [ 1 ]

Los mejores colores para usar para la visibilidad en el agua fueron mostrados por Luria et al. y citados por Adolfson y Berghage a continuación: [ 2 ] [ 23 ]

A. Para aguas turbias y poco turbias con baja visibilidad (ríos, puertos, etc.).

1. Con iluminación natural:
a. Amarillo, naranja y rojo fluorescentes.
b. Amarillo, naranja y blanco normales.
2. Con iluminación incandescente:
a. Amarillo, naranja, rojo y blanco fluorescentes y normales.
3. Con una fuente de luz de mercurio:
a. Amarillo verdoso y amarillo anaranjado fluorescentes.
b. Amarillo y blanco normales.

B. Para aguas moderadamente turbias (estuarios, bahías, aguas costeras).

1. Con iluminación natural o fuente de luz incandescente:
a. Cualquier fluoróforo en los colores amarillo, naranja y rojo.
b. Amarillo, naranja y blanco normales.
2. Con una fuente de luz de mercurio:
a. Amarillo verdoso y amarillo anaranjado fluorescentes.
b. Amarillo y blanco normales.

C. Para aguas claras (aguas del sur, aguas profundas mar adentro, etc.).

1. Con cualquier tipo de iluminación, las pinturas fluorescentes son superiores.
a. Con largas distancias de visualización, verde fluorescente y verde amarillento.
b. A corta distancia de visión, el naranja fluorescente es excelente.
2. Con iluminación natural:
a. Pinturas fluorescentes.
b. Amarillo, naranja y blanco normales.
3. Con fuente de luz incandescente:
a. Pinturas fluorescentes.
b. Amarillo, naranja y blanco normales.
4. Con una fuente de luz de mercurio:
a. Pinturas fluorescentes.
b. Amarillo normal, blanco.

Los colores más difíciles de captar en los límites de la visibilidad con un fondo de agua son los colores oscuros, como el gris o el negro.

Visibilidad

La visibilidad es un término que generalmente predice la capacidad de un ser humano o un instrumento para detectar un objeto en un entorno determinado, y puede expresarse como una medida de la distancia a la que se puede discernir un objeto o una luz. [ 4 ] La visibilidad teórica del cuerpo negro del agua pura, basada en los valores de las propiedades ópticas del agua para luz de 550  nm, se ha estimado en 74 m. [ 32 ] Para el caso de un objeto relativamente grande, suficientemente iluminado por la luz del día, la visibilidad horizontal del objeto es una función del coeficiente de atenuación del haz fotópico (sensibilidad espectral del ojo). Esta función se ha reportado como 4,6 dividido por el coeficiente de atenuación del haz fotópico. [ 4 ]

Entre los factores que afectan la visibilidad se incluyen: partículas en el agua ( turbidez ), gradientes de salinidad ( haloclinas ), gradientes de temperatura ( termoclinas ) y materia orgánica disuelta. [ 5 ]

Se ha observado que la reducción del contraste con la distancia en un plano horizontal a una longitud de onda específica depende directamente del coeficiente de atenuación del haz para dicha longitud de onda. El contraste inherente de un objetivo negro es -1, por lo que la visibilidad de un objetivo negro en la dirección horizontal depende de un único parámetro, lo cual no ocurre con ningún otro color o dirección. Esto convierte la visibilidad horizontal de un objetivo negro en el caso más simple, y por esta razón se ha propuesto como estándar para la visibilidad subacuática, ya que puede medirse con instrumentación relativamente sencilla. [ 33 ]

El coeficiente de atenuación del haz fotópico, del cual depende la visibilidad del buceador, es la atenuación de la luz natural tal como la percibe el ojo humano, pero en la práctica es más sencillo y habitual medir el coeficiente de atenuación para una o más bandas de longitud de onda. Se ha demostrado que la función 4,8 dividida por el coeficiente de atenuación del haz fotópico, según lo derivado por Davies-Colley, proporciona un valor de visibilidad con un error promedio inferior al 10 % para una amplia gama de condiciones típicas de aguas costeras e interiores y condiciones de observación, y los coeficientes de atenuación del haz para una sola banda de longitud de onda con un  pico de aproximadamente 530 nm son una aproximación adecuada para todo el espectro visible para muchos fines prácticos con algunos pequeños ajustes. [ 33 ]

Medición de la visibilidad

La medida estándar para la visibilidad subacuática es la distancia a la que se puede ver un disco Secchi . El rango de visión subacuática generalmente está limitado por la turbidez . En aguas muy claras, la visibilidad puede extenderse hasta unos 80 m, [ 34 ] y se ha informado de una profundidad Secchi récord de 79 m en una polinia costera del Mar de Weddell Oriental , Antártida. [ 34 ] En otras aguas marinas, se han registrado ocasionalmente profundidades Secchi en el rango de 50 a 70 m, incluido un récord de 1985 de 53 m en el Océano Pacífico Oriental y hasta 62 m en el Océano Pacífico tropical. Este nivel de visibilidad rara vez se encuentra en aguas dulces superficiales. [ 34 ] El Lago Crater , Oregón , se cita a menudo por su claridad, pero la profundidad Secchi máxima registrada usando un  disco de 2 m es de 44  m. [ 34 ] También se ha informado que los lagos de los Valles Secos de McMurdo de la Antártida y Silfra en Islandia son excepcionalmente claros.

La visibilidad se puede medir en una dirección arbitraria y de objetivos de distintos colores, pero la visibilidad horizontal de un objetivo negro reduce las variables y cumple los requisitos para un parámetro sencillo y robusto de visibilidad subacuática, que puede utilizarse para tomar decisiones operativas por parte de los cazadores de minas y los equipos de desactivación de explosivos. [ 4 ]

Un instrumento para medir la visibilidad subacuática mide básicamente la transmisión de luz a través del agua entre el objetivo y el observador para calcular la pérdida, y se denomina transmisómetro . Al medir la cantidad de luz que se transmite desde una fuente de luz de intensidad y distribución de longitud de onda conocidas, a través de una distancia conocida del agua hasta un medidor de luz calibrado, se puede cuantificar objetivamente la claridad del agua. [ 35 ] Una longitud de onda de 532  nm (verde) se alinea bien con el pico del espectro de percepción visual humana, pero se pueden utilizar otras longitudes de onda. [ 4 ] Los transmisómetros son más sensibles a bajas concentraciones de partículas y son más adecuados para medir aguas relativamente claras. [ 36 ]

Medición de la turbidez

Los nefelómetros se utilizan para medir partículas en suspensión en aguas turbias, donde presentan una respuesta más lineal que los transmisómetros. La turbidez, o enturbiamiento, del agua es una medida relativa. Se trata de una propiedad óptica aparente que varía según las propiedades de las partículas en suspensión, la iluminación y las características del instrumento. La turbidez se mide en unidades nefelómetro referenciadas a un patrón de turbidez o en unidades de turbidez de formazina . [ 36 ]

Los nefelómetros miden la luz dispersada por partículas en suspensión y responden principalmente a los efectos de primer orden del tamaño y la concentración de las partículas. Según el fabricante, los nefelómetros miden la luz dispersada en el rango comprendido entre aproximadamente 90° y 165° fuera del eje del haz, y suelen utilizar luz infrarroja con una longitud de onda de alrededor de 660  nm, ya que esta longitud de onda es absorbida rápidamente por el agua, por lo que la contaminación de la fuente por la luz diurna ambiental es mínima, excepto cerca de la superficie. [ 36 ]

Baja visibilidad

La baja visibilidad se refiere a un entorno de buceo donde el medio es turbio y los objetos no se ven con claridad a corta distancia, incluso con iluminación artificial. Este término no se suele usar para referirse a una simple falta de iluminación cuando el medio es transparente. La visibilidad cero se usa para describir condiciones en las que el buceador no puede ver prácticamente nada fuera de la máscara o el casco, y es necesario apuntar una luz hacia la ventana de visualización para comprobar si está encendida; además, una persona con visión normal no puede leer los instrumentos habituales. (Algunas pantallas de visualización frontal integradas en la máscara pueden ser legibles).

La baja visibilidad es definida por la NOAA para fines operacionales como: "Cuando ya no se puede mantener el contacto visual con el compañero de buceo". [ 37 ]

DAN-África Meridional sugiere que la visibilidad limitada se da cuando "no se puede distinguir a un compañero a una distancia mayor de 3 metros". [ 38 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ Los ocelos son aproximadamente 5000 veces más sensibles que los ojos compuestos de aposición. Pueden, por ejemplo, responder a la posición de la luna llena.

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 Luria, SM; Kinney, JA (diciembre de 1974). "Filtros polarizantes lineales y visión subacuática". Investigación biomédica submarina . 1 (4): 371– 8. PMID 4469103 . 
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 Adolfson, J.; Berghage, T. (1974). Percepción y rendimiento bajo el agua . John Wiley & Sons. ISBN 0-471-00900-8.
  3. 1 2 Hegde, M. (30 de septiembre de 2009). "El océano azul, el más azul y el más azul" . Servicios de datos e información de ciencias de la Tierra de NASA Goddard. Archivado del original el 12 de julio de 2009. Recuperado el 27 de mayo de 2011 .
  4. 1 2 3 4 5 6 "Investigación sobre la visibilidad del agua" . www.seabird.com . Sea-bird Scientific . Consultado el 24 de octubre de 2021 .
  5. 1 2 Gibb, Natalie. "Factores que afectan la visibilidad bajo el agua al bucear" . Terminología de buceo . about.com. Archivado del original el 13 de enero de 2017. Recuperado el 26 de noviembre de 2016 .
  6. ↑ Röttgers, Rüdiger; McKee, David; Utschig, Christian (2014). "Coeficientes de corrección de temperatura y salinidad para la absorción de luz por el agua en la región espectral visible a infrarroja" . Optics Express . 22 (21): 25093– 25108. Bibcode : 2014OExpr..2225093R . doi : 10.1364/OE.22.025093 . PMID 25401542 . 
  7. 1 2 3 4 5 6 "Capas del océano | Administración Nacional Oceánica y Atmosférica" . www.noaa.gov . Consultado el 27 de mayo de 2025 .
  8. 1 2 3 4 5 "Zona hadal - Institución Oceanográfica Woods Hole" . www.whoi.edu/ . Consultado el 27 de mayo de 2025 .
  9. ↑ "Una pista importante para comprender la evolución del ojo es la distinción entre los diferentes tipos de células fotorreceptoras. Salvini-Plawen y Mayr (1977) observaron una notable diversidad de la morfología de las células fotorreceptoras en todo el reino animal y sugirieron que los fotorreceptores evolucionaron independientemente en numerosas ocasiones." – Land, MF y Nilsson, D.-E., Animal Eyes (2.ª ed.), Oxford University Press, Oxford (2012), pág. 7.
  10. ↑ Mayer, G. (2006). "Estructura y desarrollo de los ojos de los onicóforos: ¿Cuál es el órgano visual ancestral en los artrópodos?". Estructura y desarrollo de los artrópodos . 35 (4): 231– 245. Bibcode : 2006ArtSD..35..231M . doi : 10.1016/j.asd.2006.06.003 . PMID 18089073 . 
  11. 1 2 Taylor, Charles P. (1981). "Contribución de los ojos compuestos y los ocelos a la dirección de las langostas en vuelo. I. Análisis del comportamiento". J. Exp. Biol . 93 : 1–18 . doi : 10.1242/jeb.93.1.1 .
  12. ↑ Wilson, M. (1978). "La organización funcional de los ocelos de la langosta". Journal of Comparative Physiology . 124 (4): 297– 316. doi : 10.1007/bf00661380 . S2CID 572458 . 
  13. 1 2 3 4 5 Serb, JM; Eernisse, DJ (2008). "Trazando la trayectoria de la evolución: utilizando la diversidad ocular de los moluscos para comprender la evolución paralela y convergente" . Evolution: Education and Outreach . 1 (4): 439– 447. doi : 10.1007/s12052-008-0084-1 .
  14. ↑ Land, MF; Fernald, RD (marzo de 1992). "La evolución de los ojos". Annual Review of Neuroscience . 15 (1): 1– 29. doi : 10.1146/annurev.ne.15.030192.000245 . PMID 1575438 . 
  15. ↑ "Ojos de cámara en moluscos gasterópodos" . mapoflife.org . Archivado del original el 26 de abril de 2021. Consultado el 31 de marzo de 2025 .
  16. ↑ Wood, RW (1 de agosto de 1906). "XXIII. Vistas de ojo de pez y visión subacuática" . The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science . 12 (68): 159– 162. doi : 10.1080/14786440609463529 . ISSN 1941-5982 . 
  17. ↑ Wehner, R (2005). "Fisiología sensorial: ojos sin cerebro" ( PDF) . Nature . 435 (7039): 157– 159. Bibcode : 2005Natur.435..157W . doi : 10.1038/435157a . PMID 15889076. S2CID 4408533 .  
  18. ↑ Land, MF; Nilsson, D. (2012). Animal Eyes . Oxford University Press. ISBN 9780199581146.
  19. ↑ Meyer-Rochow, V. Benno; Stewart, Duncan (1996). "Revisión de la ultraestructura ocular larval y postlarval en la lamprea (cyclostomata) con especial énfasis en Geotria australis (gris)". Microscopy Research and Technique . 35 (6): 431– 444. doi : 10.1002/(SICI)1097-0029(19961215)35:6 < 431::AID-JEMT3 > 3.0.CO ; 2-L . PMID 9016447 . S2CID 22940203 .  
  20. ↑ Lamb, Trevor D.; Collin, Shaun P.; Pugh, Edward N. (2007). "Evolución del ojo de los vertebrados: opsinas, fotorreceptores, retina y copa ocular" . Nature Reviews Neuroscience . 8 (12): 960– 976. doi : 10.1038/nrn2283 . ISSN 1471-003X . PMC 3143066. PMID 18026166 .   Véase también El origen del ojo vertebrado, de Lamb et al., 2008.
  21. ↑ Trevor D. Lamb; Shaun P. Collin; Edward N. Pugh Jr (2007). "Evolución del ojo de los vertebrados: opsinas, fotorreceptores, retina y copa ocular" . Nature Reviews Neuroscience . 8 (12): 960– 976. doi : 10.1038/nrn2283 . PMC 3143066. PMID 18026166 .  
  22. ↑ Keller, Charlotte B.; Shilton, Catherine M. (1 de mayo de 2002). "El ojo de los anfibios" . Veterinary Clinics of North America: Exotic Animal Practice . 5 (2): 261– 274. doi : 10.1016/S1094-9194(01)00005-6 . ISSN 1094-9194 . 
  23. 1 2 Luria, SM; Kinney, JA (marzo de 1970). "Visión subacuática". Science . 167 (3924): 1454– 61. Bibcode : 1970Sci...167.1454L . doi : 10.1126/science.167.3924.1454 . PMID 5415277 . 
  24. ↑ Weltman, G.; Christianson, RA; Egstrom, GH (octubre de 1965). " Campos visuales del buceador". Factores humanos . 7 (5): 423– 30. doi : 10.1177/001872086500700502 . PMID 5882204. S2CID 45543055 .  
  25. 1 2 Sawatzky, David (1 de noviembre de 2015). "Máscaras de buceo correctivas" . Columnas, Medicina del buceo . Revista Diver . Recuperado el 10 de diciembre de 2016 .
  26. ↑ Lonne, Torben (16 de septiembre de 2015). "Buceo con lentes de contacto" . Artículos . DIVE.in. Consultado el 10 de diciembre de 2016 .
  27. ↑ Bennett, QM (junio de 2008). "Nuevas reflexiones sobre la corrección de la presbicia en buceadores". Medicina Hiperbárica y de Buceo . 38 (2): 163– 4. PMID 22692711 . 
  28. ↑ "Moken Sea Gypsies: Seeing Underwater" . Archivado del original el 29 de agosto de 2008. Consultado el 11 de febrero de 2007 .{{cite web}}: CS1 maint: bot: estado de la URL original desconocido ( enlace )
  29. ^ Gislén A, Dacke M, Kröger RH, Abrahamsson M, Nilsson DE, Warrant EJ (mayo de 2003). "Visión submarina superior en una población humana de gitanos del mar" . actual. Biol . 13 (10): 833– 6. Bibcode : 2003CBio...13..833G . doi : 10.1016/S0960-9822(03)00290-2 . PMID 12747831 . S2CID 18731746 .  
  30. ^ Gislén A, Warrant EJ, Dacke M, Kröger RH (octubre de 2006). «El entrenamiento visual mejora la visión subacuática en los niños» . Visión Res . 46 (20): 3443– 50. doi : 10.1016/j.visres.2006.05.004 . PMID 16806388 . 
  31. ↑ "Cómo los Mokens ven con claridad bajo el agua, Construyendo tu cerebro, Dentro del cuerpo humano - BBC One" . BBC . 13 de mayo de 2011. Consultado el 4 de mayo de 2018 .
  32. ↑ Smith; Baker (1995). Davies-Colley, RJ; Smith, DG (eds.). "Aguas ópticamente puras en los manantiales de Waikoropupu ('Pupu'), Nelson, Nueva Zelanda" . New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research . 29 (2). The Royal Society of New Zealand: 251– 256. Bibcode : 1995NZJMF..29..251D . doi : 10.1080/00288330.1995.9516658 .0028-8330/95/2902-0251
  33. 1 2 Zaneveld, J. Ronald V.; Pegau, W. Scott (2003). "Parámetro robusto de visibilidad subacuática" . Optics Express . 11 (23). Optica Publishing Group: 2997– 3009. Bibcode : 2003OExpr..11.2997Z . doi : 10.1364/OE.11.002997 . PMID 19471421 . 
  34. 1 2 3 4 Davies-Colley, RJ; Smith, DG (1995). "Aguas ópticamente puras en los manantiales de Waikoropupu ('Pupu'), Nelson, Nueva Zelanda" (PDF) . New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research . 29 (2). The Royal Society of New Zealand: 251– 256. Bibcode : 1995NZJMF..29..251D . doi : 10.1080/00288330.1995.9516658 . Recuperado el 19 de octubre de 2013 .0028-8330/95/2902-0251
  35. ↑ Rossier, Robert N. (3 de noviembre de 1995). "¿Qué es la visibilidad? Datos esclarecedores sobre una situación poco clara" . dtmag.com . Revista de entrenamiento de buceo . Consultado el 14 de octubre de 2021 .
  36. 1 2 3 Thomson, Richard E.; Emery, William J. (2014). «Capítulo 1 - Adquisición y registro de datos» . En Thomson, Richard E.; Emery, Richard E. (eds.). Métodos de análisis de datos en oceanografía física (Tercera ed.). Elsevier. pp. 1–186 . doi : 10.1016/B978-0-12-387782-6.00001-6 . ISBN   9780123877826.
  37. ↑ Personal (9 de julio de 2014). "Buceo en condiciones de baja visibilidad" (PDF) . Política 0308. Oficina de Operaciones Marinas y de Aviación de la NOAA. pág. 2. Consultado el 26 de noviembre de 2016 . 
  38. ↑ Personal. "Directrices para el procedimiento en caso de buceador perdido" (PDF) . Dive Safety Partners . Consultado el 4 de enero de 2017 .

Lecturas adicionales

  • Chou, B; Legerton, JA; Schwiegerling, J. " Mejora de la visión subacuática: las lentes de contacto y otras opciones pueden ayudar a los pacientes a maximizar su visión bajo el agua de forma segura" . Contact Lens Spectrum (junio de 2007). Archivado del original el 14 de agosto de 2009. Consultado el 27 de junio de 2009 .