Cátedra N° 19 - Seminario N° 09 "Test de colores"

Cátedra N° 19 (Seminario N° 09)
"Test de colores"

Docente: TMO Sandra Reyes Román
Año: 2014

Fig. 1 Presentación (Test de Ishihara)

Introducción

"Cuando miramos el mundo, asumimos de forma natural que lo que vemos está ahí fuera. Pero existe un problema. Nuestra visión del mundo, sea vista directamente o reproducida en una película, es siempre una creación del cerebro. Lo que vemos no es una reproducción fiel de lo que hay fuera de nosotros, sino una construcción de la realidad que elabora el propio cerebro". (B. Kolb y I. Whishaw. An introduction to brain and behavior. 2002).

En el habla coloquial es frecuente escuchar expresiones como "Esta caja es verde" o "El color de la sangre es rojo" en las que aparece explícitamente formulada la concepción, científicamente errónea, de que el color es una propiedad de las superficies. Por contraintuitivo que pueda ser, lo correcto es indicar que el color es una característica de la respuesta perceptiva que se da en un individuo y que guarda relación con (Pero no es lo mismo que) algunas características físicas de los objetos.

Es por esto que existen diferencias en cómo ven las diferentes especies de animales, a como vemos nosotros los humanos, pero también entre nosotros mismos hay diferencias en la forma en que percibimos el color de las cosas y que está dada por las características anatómicas y fisiológicas de nuestro cerebro, principalmente, nuestra retina.

Fig. 2 Cómo ve un humano v/s cómo ve un perro

En el presente documento, se explican a grandes rasgos los procesos físicos y fisiológicos para entender la percepción que tenemos los seres humanos de los colores. Así mismo se presentan las diferentes anomalías que pueden existir en una persona para que esta percepción sea diferente a la normal, y le produzca diferentes dificultades en su vida diaria.

Generalidades de la visión de colores

La luz parte de la radiación electromagnética; el ojo humano puede detectar longitudes de onda entre 380 - 780 nm, estas definen los límites del espectro visual y la visión de colores normal, permitiendo diferenciar casi 150 colores.

El color se produce por fuentes de luz y por pigmentos que reflejan la luz selectivamente; como por ejemplo, un objeto de color rojo iluminado con luz blanca, absorbe todas las longitudes de onda excepto la roja la cual refleja y por ello percibimos el color del objeto determinado; por lo cual, la percepción del color no solo depende del objeto iluminado si no de la luz con que lo iluminamos.

La primera explicación de la visión de colores fue postulada por Isaac Newton, ya que por medio de múltiples prismas descompuso la luz blanca en un espectro de colores los cuales definió como: Violeta, índigo, azul, verde, amarillo, naranja y rojo, que son los 7 colores conocidos del arco iris, su combinación da como resultado el blanco.

La visión de colores es la percepción de la energía electromagnética, por parte de fotorreceptores, para así estimularse y generar una respuesta. Esta energía es absorbida por el pigmento que se encuentra en el segmento externo de los fotorreceptores (Específicamente los conos), cada uno de estos contiene de 1/3 fotopigmentos, los cuales son derivados de la vitamina A (Opsina), que hacen parte de la estructura normal de los fotorrecptores, por lo tanto, hay 3 sensibilidades diferentes; conos sensibles a la luz azul, otros a la luz verde y otro a la luz roja. En esta visión tricolor (Teoría postulada por Thomas Young en 1802), las células integradoras de la retina y los centros visuales superiores, se correlacionan para organizar y reconocer contrastes entre la luz y los colores percibidos (Rojo - verde, azul - amarillo), dando así una gran perspectiva de la gama total de colores que podemos encontrar en la naturaleza.

La retina tiene 4,5 - 7 millones de conos aproximadamente, los cuales solo se estimulan en condiciones de visión fotópica y mesópica; estos se caracterizan y se clasifican por la longitud de onda que es capaz de percibir, según la composición química que tenga sus terminales externas (Fotopigmento). Los conos rojo, verde y azul presentan una sensibilidad diferencial a ondas larga, media y corta, respectivamente. Pero los tres juegan un papel funcional asimétrico: Los conos rojo y verde participan efectivamente en la sensación de brillantez o luminosidad, mientras que los azules contribuyen escasamente.

El promedio de los seres humanos tiene un 10% de fotopigmento "S" o conos de longitud de onda corta que absorben máximo 420 nm (Conos azules), un 30% de fotopigmento "M" o conos de longitud de onda intermedia absorbe máximo 530 nm (Conos verdes) y un 60% de fotopigmento "L" o conos de longitud de onda larga que absorben máximo 565 nm (Conos rojos).

Los genes para la codificación de estos fotopigmentos se encuentran en el cromosoma 7 para los conos azules (Más periféricos), y ligadas a la matriz de la cabeza a la cola del cromosoma X para los conos rojos y verde (Más centrales). Los pigmentos X-codificados dependen de dos situaciones de aminoácidos codificados por el axón 5 el cual da la especificidad espectral de los genes para diferencia los conos L y M; otras situaciones de aminoácidos producen relativamente pequeños cambios espectrales (< 7 nm), y puede producir los subtipos espectrales de L y subtipos espectrales de M. Los subtipos espectrales, nos permiten tener un rango de variabilidad de percepción de longitud de onda, para el fotorreceptor clase L, su pico de sensibilidad espectral está en un rango de 550 - 563 nm, para el fotorreceptor clase M, su sensibilidad máxima se encuentra en un rango de 528 - 537 nm. El 62% de los individuos con visión normal a los colores poseen una serina en el sitio 180 de la opsina, de los conos de onda larga. Mientras que el 38% tienen alanina. La curva de absorción de los sujetos con serina en posición 180 alcanza su máximo a los 556,7 nm, siendo más sensibles a la luz roja; en cambio cuando es alanina la absorción es mayor a los 552,4 nm (Más sensibles al verde).

Fig. 3 Fotorreceptores de la retina (Conos y bastones) que transmiten la luz al cerebro como fibra óptica


Fig. 4 El ojo humano, puede detectar longitudes de onda entre 380 - 780 nm, permitiendo diferencia casi 150 colores


Fig. 5 Tipos de opsinas (Colores)


Fig. 6 Gen de la Opsina


Ceguera para el color

La retina está constituida por fotorreceptores, llamados conos (Constituyen la visión diurna) y los bastones (Constituyen la visión nocturna). Los conos son estimulados por las diferentes longitudes de onda, es decir, por los colores. Hay tres tipos de estos fotorreceptores diurnos: Uno que es especialmente sensible a la luz roja, otro a la luz verde y el último a la luz azul. Si uno de ellos llegase a fallar, la persona que padece de esto se le denominará daltónico.


El daltonismo como se dijo anteriormente, se produce cuando hay algún daño en los conos, que se encuentran en la retina, dependiendo a cuantos afecte será el tipo de daltonismo que se presente. Hay cuatro tipos:

1. Acromático: Esto quiere decir que el individuo solo puede ver en blanco y negro, por lo que no distingue ningún otro color.

2. Monocromático: Este tipo de daltonismo, está causado por defectos o ausencias de conos, por lo que, la luz y el color queda reducida a una sola dimensión.

3. Dicromático: Es de tipo hereditario y es un defecto moderadamente grave, debido a la falta o padecimiento disfuncional de uno de los tres mecanismos básicos del color.

4. Tricromático: El individuo afectado posee los tres tipos de conos, pero éstos tienen un defecto funcional por lo que confunde un color con otro. Este tipo de daltonismo es el más común.

Esta enfermedad se da generalmente por un problema genético. Muy pocas mujeres son daltónicas, en comparación a los hombres. Por ejemplo (Fig. 7)

Fig. 7 Genética del daltonismo


Cuando se encuentran ausentes los conos "Rojos", se denomina protanopía (El individuo es protanope); cuando faltan los conos "Verdes", se produce una deuteranopía; y cuando faltan los conos "Azules" (Condición extremadamente rara), se conoce como tritanopía.

Fig. 8 La imagen de la izquierda representa una visión normal (Imagen original). La imagen de la derecha representa la visión de un protanope o una persona con protanopia


Fig. 9 La imagen de la izquierda representa una visión normal (Imagen original). La imagen de la derecha representa la visión de un deuteranope o una persona con deuteranopia


Fig. 10 La imagen de la izquierda representa una visión normal (Imagen original). La imagen de la derecha representa la visión de un tritanope o una persona con tritanopia


Principales tests para evaluar visión de color

Hay diferentes tipos de test para poder detectar la anormalidad que afecta a la visión en colores, las cuales son:

1. Test de Ishihara.

2. Pruebas de Farnsworth - Münsell.

Test de Ishihara

Este test está formado por láminas pseudoisocromáticas y es uno de los más reconocidos para detectar los defectos cromáticos. Es altamente sensitivo para evaluar los problemas congénitos, como también en la detección en defectos leves. Estos test sólo distinguen alteraciones en los colores rojos y verde, sea parcial o absoluta.

Existen dos tipos de test de Ishihara: El de 38 y el de 24 láminas. Estas cartas contienen un círculo con lunares de colores y tamaños aleatorios, que no tienen una conexión entre sí. En el patrón de puntos se forma un número visible para una persona con visión normal y si lo observa una persona con anormalidad cromática, será difícil su percepción o invisible.

Estas láminas están estudiadas para ser utilizadas en una habitación con luz natural adecuada, si se utiliza luz solar directa o eléctrica, puede producir una discrepancia en los resultados. Las láminas deben situarse a una distancia de 75 centímetros aproximadamente y que se encuentre perpendicular al eje visual. Cada lámina debe ser resulta por el paciente en 3 segundos, si éste no puede leer los números, como un analfabético, debe utilizar las láminas 26 a 38, donde tiene que trazar la línea que se encuentra entre las dos X, esta manera de realizar el examen, debe tardar unos 10 segundos.

Fig. 11 Láminas 1, 2 y 3 del test de Ishihara


Fig. 12 Láminas 4, 5 y 6 del test de Ishihara


Fig. 13 Láminas 7, 8 y 9 del test de Ishihara


Fig. 14 Láminas 10, 11 y 12 del test de Ishihara


Fig. 15 Láminas 13, 14 y 15 del test de Ishihara


Fig. 16 Láminas 16, 17 y 18 del test de Ishihara


Fig. 17 Láminas 19, 20 y 21 del test de Ishihara


Fig. 18 Láminas 22, 23 y 24 del test de Ishihara


Fig. 19 Láminas 25, 26 y 27 del test de Ishihara


Fig. 20 Láminas 28, 29 y 30 del test de Ishihara


Fig. 21 Láminas 31, 32 y 33 del test de Ishihara


Fig. 22 Láminas 34, 35 y 36 del test de Ishihara


Fig. 23 Láminas 37 y 38 del test de Ishihara


Como conclusión, se puede decir que la lámina 1 la puede observar toda persona normal como con deficiencia visual, desde la lámina 2 a 21, se detectará la normalidad o anormalidad de la visión cromática. Si el paciente ha leído 17 o más láminas de manera correcta se considera una visión cromática normal, sin embargo, si el paciente sólo lee 13 o menos láminas, la visión se considera deficiente. Si se distinguen números en las láminas 18, 19, 20 y 21, se consideran respuestas anormales, por lo tanto, el paciente tiene una alteración en la visión a color. Las láminas 22, 23, 24 y 25 se distinguen y se clasifican las deficiencias rojo - verde, es decir, protanomalía y deuteranomalía, clasificándolos en aguda (A) y leve (L). Lo notación "-" indica que la lámina no puede ser vista y números entre paréntesis "()", indica que tuvo dificultad para discriminar el número.

En el test de Ishihara de 24 láminas, es una variación simplificada, en donde las láminas 2 a 9 los observadores con deficiencias dan una respuesta distinta a la de pacientes normales. De la 10 a la 13 sólo los pacientes con su visión cromática normal pueden reconocer los dígitos. Las láminas 14 y 15 sólo los pacientes con dificultad en la visión cromática pueden reconocer un dígito. Y de la 16 a 24 se utilizan para analizar si el paciente presenta la enfermedad o es sólo una anomalía. De la 18 a 24 sólo se utilizan a pacientes pediátricos y/o analfabéticos. Si el paciente identifica nueve o más láminas, se considera normal, pero si no puede descifrar 5 o menos láminas, la visión cromática se considera deficiente.

Prueba de Farnsworth - Münsell

Este test es una prueba de discriminación cromática que consiste en una serie de fichas coloreadas con saturación y luminosidad constante, pero difieren en su tonalidad. Hay varias versiones de este test: Farnsworth Panel D-15, en la cual el paciente debe ordenar 15 fichas, otro contiene 28 fichas y por último el Farnsworth - Münsell 100 tonos, que contiene 85 fichas para ordenar.

Fig. 24 Test de Farnsworth - Münsell


Las fichas de color, corresponden a un círculo completo de tono en el atlas Münsell, por lo que tienen una misma luminosidad y presentan el mismo nivel de croma (Cantidad de color del estímulo comparado con un blanco iluminado de igual manera). Si se representan los colores en un diagrama CIE 1931 y se verá que los colores quedan situados sobre una elipse. Si se roda esta elipse por las rectas de confusión de protanopes, deuteranopes y tritanopes, que corresponden a las tangentes de la elipse, ocurre que cada tipo de dicrómata confundirá los colores próximos a los puntos de las tangentes.


Fig. 25 Fichas del test de Farnsworth - Münsell


Una vez ordenadas las fichas se obtendrán unas gráficas con un patrón característico según la anomalía que presente el paciente. Luego se ve el reverso de cada ficha, para corroborar si el orden es el correcto. Las fichas en su reverso tienen un número que establece el orden correcto de cada una de ellas.

Se debe realizar estet test de manera monocular si se sospecha de una alteración adquirida de la visión cromática, ya que estas alteraciones no afectan a ambos ojos o no hacerlo de igual modo.

Estas cajas se deben presentar al paciente a una distancia de 50 centímetros y tiene que estar iluminadas con una luz constante, las piezas tienen que estar desordenadas en la tapa superior. El paciente debe ordenarlas por lo que contará de todo el tiempo que necesite, ya que la precisión es más importante que la velocidad. Un paciente normal necesita aproximadamente de 2 minutos por bandeja, en cambio en pacientes con alteraciones cromáticas necesitan mucho más tiempo para realizar el examen. Al terminar el test las cajas se cierran y son invertidas para poder leer los números que se encuentran al reverso y así analizar el resultado.

Para analizar si el paciente hizo de manera correcta el examen se puede corroborar mediante tres procedimientos llamados Farnsworth, Kinnear y el útlimo Dain y Birch. El procedimiento más antiguo es el de Farnsworth y trata de calcular la distancia porcentual entre dos fichas consecutivas e igual a la mínima diferencia perceptible (mdp) por un observador. La distancia entre N y N+1 es de 1 mdp, esta expresión no se aplica a la ficha 85 y a la ficha contigua de la primera caja. Por ejemplo si N es una ficha de la primera caja y N2 es de la cuarta caja o la ficha 85, la distancia entre ambos es de 82 N2 + N1) mdps.

Por ejemplo (Fig. 26) si la secuencia realizada por el paciente es 4, 7, 8, 3 y 5. Se analizará de la siguiente forma:

Fig. 26 Análisis de una secuencia de un paciente


Así a la ficha 7 le corresponde 4 mdps, a la 8 a la de 6 mdps y a la 3 la de 7 mdps. Los resultados posibles que puede haber en una prueba de Farnsworth D-15 son los siguientes:

1. Un tricrómata: Coloca las fichas correctamente, de a 15.

2. Un deuteranope: 1, 15, 2, 3, 14, 13, 4, 12, 5, 11, 6, 7, 10, 9, 8.

3. Un protanope: 15, 1, 14, 2, 13, 12, 3, 4, 11, 10, 5, 9, 6, 8, 7.

4. Un tritanope: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 15, 8, 14, 9, 13, 10, 11, 12.

Fig. 27 Los diferentes resultados que se pueden obtener en el test de Farnsworth - Münsell, con su respectiva gráfica


Detección de patologías oculares

Algunas patologías llevan asociados alteraciones de la visión del color.

1. Congénitas: Ligadas a los fotorreceptores.

2. Adquiridas: Pueden deberse a conos y a neuronas. Por ejemplo: Glaucoma, cataratas, desórdenes del nervio óptico, desórdenes coroidales y degeneraciones pigmentosas.

Conclusión

Los exámenes que se realizan para concretar el posible diagnóstico de deficiencia en los colores son muy necesarios, debido a que hay personas que no se han dado cuenta de que tienen una anomalía en la visión a color. Esto debe ser importante diagnosticarla, ya que el color en la vida cotidiana es muy necesario, por ejemplo, en la conducción, a un niño que sin saberlo se le dificulta en su aprendizaje, y simplemente confundir el rojo con el verde puede conllevar a una tragedia.

Los tecnólogos médicos, deben tener una amplia capacidad para realizar estas pruebas, saber interpretarlos y poder distinguir qué tipo de discromatopsia es la que le afecta al paciente y si hay otra patología que lo afecte

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