A menudo leo que la gente cree que la visión humana tiene una frecuencia de fotogramas por segundo (FPS) inherente que provoca efectos estroboscópicos, como ver los radios de una rueda giratoria aparentemente girando a una velocidad diferente o estacionarios cuando se mueven.
Por ejemplo: en una respuesta de Physics.SE a ¿Puede un "superhumano" moverse tan rápido que una persona promedio no puede verlo?
La frecuencia de actualización visual del ojo-cerebro humano tiene una "frecuencia de fotogramas efectiva" de alrededor de 30 fps.
¿Nunca has mirado las llantas de la rueda en un coche al lado del tuyo? Puedo recordar claramente que muchas veces observé cómo las ruedas aceleraban y parecía detenerse y luego retroceder.
Esto me sorprende, ya que esperaría que no haya sincronización de la activación de las neuronas en la retina, que las tasas de activación de las neuronas varíen ampliamente según los niveles de luz y que el cerebro no tenga necesidad de procesar las señales continuas en ciclos fijos o en ciclos cuya duración es invariante.
Creo que esta pregunta, o una buena respuesta a ella, diferiría de ¿Cuál es el equivalente de la velocidad de obturación en el ojo humano?
¿La visión humana está sujeta de alguna manera a una velocidad de fotogramas fija de 30 FPS?
Respuesta corta: no, no hay una velocidad de fotogramas fija o un procesamiento basado en fotogramas en la visión de los mamíferos.
Los fotones que llegan a los fotorreceptores en la parte posterior de la retina humana interactúan con pigmentos fotosensibles llamados opsinas y modulan su liberación del neurotransmisor glutamato . El nivel de glutamato liberado de un fotorreceptor cambia el potencial de membrana de las otras neuronas en la retina conectadas al fotorreceptor ( células bipolares , por ejemplo). Las señales se procesan dentro de la retina, luego pasan a través de las células ganglionares de la retina (RGC), a lo largo del nervio óptico, a través de estructuras subcorticales y hacia la corteza visual.
Este proceso ocurre continuamente, pero todos los elementos a lo largo del camino tienen constantes de tiempo intrínsecas y otras restricciones temporales (número de fotones requeridos para la activación de opsina; tasa de recuperación de las opsinas en los fotorreceptores; constantes de tiempo de membrana y períodos refractarios de las neuronas; retrasos sinápticos ; etc.). La persistencia de la visión (el efecto subyacente a la percepción de una película como un flujo continuo en lugar de una serie de fotogramas distintos) probablemente se basa en la conjunción de muchas de estas constantes de tiempo.
Concretamente, un estímulo visual intermitente produce una respuesta en la corteza visual (de los primates) después de alrededor de 30 a 50 ms ( Maunsell y Gibson 1992 ). Puede reconocer y, posteriormente, recordar una gran cantidad de detalles de una secuencia de imágenes proyectadas a alrededor de 100 a 150 ms por imagen [cita requerida]. Estas todavía no son definiciones duras y rápidas de la "velocidad" de la visión.
Dado que solo aprendimos a producir películas como secuencias de fotogramas distintos, es tentador estimar la velocidad de la visión humana en esos términos. La biología, como siempre, es más complicada.
En cuanto a la cuestión de los "bordes giratorios", hay muchos aspectos de la actividad cortical y subcortical que tienden a la actividad oscilatoria. En un sistema con una frecuencia intrínseca (por ejemplo, las neuronas en el bucle talamocortical entre LGN y la corteza visual primaria), proporcionar un estímulo oscilatorio puede sincronizar el sistema con el estímulo.
Muchas de las constantes de tiempo intrínsecas que describí anteriormente podrían dar como resultado una tendencia a oscilar en alguna frecuencia intrínseca y luego estar sujetas a un bloqueo de fase debido a un estímulo periódico cercano a esa frecuencia.
Mientras que en las cámaras hechas por humanos, el sensor de luz y cualquier procesador de imágenes son dispositivos separados, en el ojo vivo, los primeros pasos del análisis de imágenes comienzan en la retina, ya que las células sensibles a la luz son parte del sistema nervioso. El nervio óptico transporta información preprocesada y no la imagen original codificada al cerebro. Esta información preprocesada no se segmenta en marcos.
El "sistema de procesamiento de imágenes" de la visión humana generalizaría una secuencia de fotogramas presentada en un movimiento continuo lógico, incluso si la velocidad de fotogramas es tan baja como unos pocos FPS solamente . Esto no significa que el ojo no pueda ver lo que está pasando. Se requieren frecuencias de cuadro de hasta 120 FPS para alcanzar los límites de inercia para que el parpadeo realmente no se pueda ver.