¿Cuál es la velocidad de cuadro máxima que perciben nuestros ojos?

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Me gusta más la velocidad mínima, no máxima.

En un artículo anterior, publicado en Facebook, relaté que nuestros ojos son capaces de reaccionar ante cantidades tan mínimas de luz, que son capaces de percibir hasta el punto de luz que un solo fotón puede estimular las células receptoras de la retina.

Ahora la pregunta traducida al idioma humano, no bot es, ¿qué tiempo necesitamos para distinguir una imagen y saber lo que es?

Los experimentos que se han hecho hasta ahora determinaron que el ojo puede diferenciar una expresión facial o una letra con una exposición de apenas 20 o 30 milisegundos, una velocidad endiablada si tenemos en cuenta que el tiempo del parpadeo ronda los 250 milisegundos.

El equipo de Pablo Artal, investigador y experto en óptica de la Universidad de Murcia, España, acaba de demostrar que nos quedamos cortos en estas mediciones y que la capacidad para recibir la información visual es todavía mayor.

Los voluntarios debían ir diciendo en qué posición veían la letra E, en tiempos cada vez más cortos

En un estudio publicado en la revista Biomedical Optics Express, Artal y sus colaboradores han retomado la cuestión sobre cuál es el estímulo visual más corto que podemos distinguir y han aplicaron la técnica de microespejos DMD (Digital Micromirrors Device) para diseñar un sistema de proyección de imágenes en la retina de cinco sujetos y realizar distintas pruebas para comprobar cuándo eran capaces de distinguir la orientación de una letra E en periodos cada vez más cortos.

“Estos microespejos se modulan y podemos hacer que oscilen rapidísimo”, “Tenemos un equipo que oscila a lo máximo que esta tecnología permite y que va a 22 KHz, es decir, que podemos presentar 22.000 imágenes por segundo, distintas y estructuradas”.

Un esquema del sistema de proyección Lucie Sawides et al. (OSA)

Gracias a este sistema, los investigadores han podido ir más allá de lo que se podía ir hasta ahora en cuanto a duración de los estímulos visuales, ya que los dispositivos anteriores tenían periodos de latencia más largos.

“Hasta ahora se había hecho con pantallas estándar de televisión”, explica Artal. “Y ahí las presentaciones más rápidas permitan llegar a los 30 ms, pero no podían bajar porque una pantalla de televisión no permite presentar cosas de manera más rápida que 250 fps”.

De este modo, indican los autores, lo que han conseguido es establecer una especie de récord Guiness de percepción, estableciendo el periodo mínimo que se necesita para reconocer algo de un vistazo.

“La idea era saber, cuando te presentan una imagen rápidamente, cuánto es el tiempo más corto para entender lo que hay ahí”, indica Artal. “Es una pregunta clásica, que se investiga desde muy antiguo y que tiene que ver, por ejemplo, con la fusión de imágenes en el cine, es algo bien conocido”.

Los voluntarios miraban a través de unas lentes y debían ir diciendo en qué posición veían la letra E, en tiempos cada vez más cortos hasta que empezaban a fallar.

“Las letras son grandes, y las ven perfectamente enfocadas independientemente de su agudeza visual”, detalla el investigador. “Cuando dejan de verlas es por el tiempo, porque ya es demasiado breve como para saber lo que hay”.

Y ahí fue cuando saltó la sorpresa. Los sujetos podrían indicar correctamente la orientación de las letras cuando se exponían ante su ojo en apenas 5ms.

“Eso es muy muy rápido, si lo comparamos, por ejemplo, con lo que dura un ‘frame’ de un vídeo, que oscila entre 50 y 100 ms”, explica Artal. “Con 5 milisegundos la persona ve una letra y sabe dónde apunta. Si lo hubiéramos hecho con caras y expresiones, estoy seguro de que los tiempos habrían sido del mismo orden, lo que quiere decir que basta apenas un brevísimo atisbo para saber si tu jefe tiene cara de enfado o está sonriendo”.

¿Y a qué se debe esta increíble capacidad de asimilar información visual en tan breve lapso de tiempo? ¿Existen estímulos tan cortos en la naturaleza y es sutil percibirlos? A juicio de Artal, puede haberlos.

“Esto es lo que medimos en una visión central, pero mi sensación es que si lo hubiéramos hecho proyectando cosas en la visión periférica el resultado sería aún más rápido”, asegura. “Todavía somos más sensibles a cambios en la periferia, ya que ahí lo que importa es saber que hay algo, no distinguir lo que es”.

Haber refinado este mecanismo de percepción nos ha permitido huir a tiempo de peligros como un posible depredador o una piedra que se nos viene encima.

"Si lo hubiéramos hecho proyectando cosas en la visión periférica el resultado sería aún más rápido”

Este mecanismo es también el que aprovecha para introducir imágenes de manera subliminal, que según este resultado serían comprensibles en periodos de tiempo aún más cortos de los que tiene un solo fotograma de cine o un ‘frame’ de televisión. “El trabajo ahora mismo es un poco por divertimento, para entender cuáles son los límites de nuestra percepción”, concluye el científico murciano.

“Ahora mismo en todos los dispositivos los tiempos de latencia de las imágenes son más largos, pero la tecnología puede cambiar y algún día pueden ser mas rápidos. Y ahora ya sabemos que el límite no es el que podíamos imaginar, sino que está mucho más allá”.

Fuente: High speed visual stimuli generator to estimate the minimum presentation time required for an orientation discrimination task (Biomedical Optics Express) doi.org/10.1364/BOE.9.002640 | Imagen: Crystal Howard (Flickr, CC BY 2.0)