SISTEM VISUALKELOMPOK 4 :

Leonart MaruliRidwan Panji LaksonoPutri Septiani

SISTEM VISUAL

Sistem visual adalah system/cara mata kita agar bagaimana kitadapat melihat. Setiap makhluk mempunyai tipekal penglihatan yangberbeda tergantung dari adaptasi/kemampuan tiap-tiap makhluktersebut menangkap cahaya / gelombang energi elektro magnetik yangmasuk ke dalam matanya.

BAGIAN – BAGIAN DARI MATA

SISTEM KERJA MATA1. PUPIL DAN LENSA MATA

• Cahaya masuk kedalam mata melalui pupil , besar-kecilnya ukuranpupil saat menangkap perubahan suatu cahaya ditentukan oleh dualevel yaitu dari sensitivitas (kemampuan untuk mendeteksikeberadaan suatu objek dalam keadaan cahaya yang minim/remang-remang) dan ketajaman (kemampuan untuk melihat suatu objeksecara detail).

• Ketika pupil mengerut atau mengecil, maka bayangan benda yangjatuh pada retina akan lebih tajam namun ketika pada saatpencahayan berkurang maka pupil akan membuka lebih lebar untukmembiarkan cahaya lebih banyak masuk tetapi akan mengurangiketajaman dan kedalam fokus benda tersebut.

• Pada beberapa penelitian yang dilakukan, pembesaran pada pupil(detak jantung akan melemah) hal itu menunjukkan konsentrasiseseorang. Hal ini bisa anda praktekan dengan mengalikan angka 17dengan 36 diluar kepala sambil berkaca dan lihatlah yang terjadipada pupil anda

Pupil & Lensa mata

• Dibelakang pupil ada lensa mata yang berfungsi untukmemfokuskan cahaya yang akan ditangkap oleh retina, dan bagianyang mengontrol lensa mata ini disebut dengan otot-otot siliari(ciliary muscles)

• Otot-otot siliari ini berfungsi untuk mengontrol lensa mata. Ketikakita melihat sebuah objek yang dekat maka otot-otot ciliary akanberkontraksi dan lensa mata akan berbentuk silindris.

• proses konfigurasi dari lensa mata untuk membawa sebuah objekmenjadi fokus di retina mata disebut dengan akomodasi(accomodation). Sedangkan istilah Binocular disparity adalahperbedaan dalam posisi dari sebuah objek yang ditangkap dalam duaretina.

2. Retina & Transalasi Cahaya menjadi SinyalSinyal Neuron

• Retina mempunyai lapisan-lapisan yaitu dua receptor (Rod & Cone),horizontal cells, bipolar cells, amacrine cells dan retinal ganglioncells.

• Reseptor Rod & Cone merupakan sel-sel yang yang dispesialisasikanuntuk menerima sinyal-sinyal mekanik, kimiawi atau radian(pemancar panas) yang ada disekeliling kita.

• Sel-sel Amacrine dan Sel-sel Horizontal dispesialisasikan untukkomunikasi lateral (komunikasi lateral adalah komunikasi yangmelewati channel-channel utama sensori input).

• Bipolar Cells adalah sel-sel yang berada di bagian tengah retina.

• Retinal ganglion cells merupakan lapisan neuron di dalam retina yangmemiliki serabut-serabut saraf yang bertolak pada bola mata.

• Sistem kerja struktur ini pada saat cahaya datang yakni sebagaiberikut : cahaya diterima cone reseptor dan rod reseptor setelah melewati4 lapisan terdahulu yaitu Retinal ganglion cells, Amacrine Cells, BipolarCells dan Horizontal Cells. Kemudian saat reseptor telah teraktifasi, pesanneural ditranslasikan balik melewati lapisan-lapisan retinal kepada sel-selganglion retinal, yang akson-aksonnya berproyeksi disekujur bagian dalamretina sebelum berkumpul dalam bentuk bundel dan keluar meninggalkanbola mata.

Susunan terbalik ini menciptakan dua masalah visual yaitu:• Yang pertama cahaya datang terdistorsi oleh jaringan retinal yang harus

dilaluinya sebelum mencapai reseptor.

• Masalah yang kedua adalah agar bundel akson-akson sel ganglion retinalmeninggalkan mata harus ada sebuah celah di lapisan reseptor, celah itudinamakan blind spot. Blind Spot terletak di depan sel-sel retinalganglion.

• Masalah pertama diminimalisir oleh fovea. Fovea adalah lekukan ataucekungan sebesar 0.33 mm yang berada di tengah retina, dan area tersebutdikhususkan untuk penglihatan akuitas tinggi (untuk melihat gambardengan detail halus).

• Titik buta (blind spot) merupakan masalah yang kedua yang tercipta olehstruktur terbalik retina, membutuhkan solusi yang lebih kreatif, yang lebihdiilustrasikan dalam demonstrasi berikut ini yaitu completion(komplesi/perlengkapan).

Reseptor Cone & Rod

• Khusus untuk bagian ini, spesies yang hanya aktif di malam hari cenderungmemiliki retina berbentuk batang (rod receptor) saja, untuk spesies yangaktif pada siang hari saja kecenderungan memiliki retina berbentukkerucut saja (cone receptor), sedangkan untuk manusia memiliki keduanya.

• Ada dua reseptor utama yang terdapat pada retina, ada reseptor yangberbentuk cone atau kerucut dan reseptor berbentuk batang yang disebutrod. Masing-masing reseptor cones dan rods memediasi jenis-jenispenglihatan yang berbeda. Photopic vision (penglihatan-fotopik adalahpenglihatan yang didominasi oleh reseptor cones) dalam iluminasi(keadaan pencahayaan) yang baik dan memberikan persepsi berwarnadengan akuitas tinggi (sangat detail) tentang dunia.

• Dalam pencahayaan yang redup, tidak ada cukup cahaya untukmembangkitkan reseptor bentuk-kerucut (cones) secara reliabel danscotopic vision (penglihatan yang dimediasi oleh reseptor untuk batang(rod)-lah yang mendominasi. Akan tetapi sensitivitas penglihatan skotopiktidak tercapai secara sempurna: Penglihatan skotopik kehilangan detailgambar maupun warna dari penglihatan fotopik, jadi objek yang dilihatmenjadi kabur atau tidak jelas.

Gerakan Mata

• Mata merupakan salah satu organ yang sistem kerjanya paling aktifdibandingkan dengan organ-organ yang lain.

• Integrasi temporal adalah sistem kerja mata dalam memindai medanvisual secara terus-menerus dan persepsi visual kita merupakan hasilakumulasi dari informasi-informasi visual termutakhir atau terbaru,contohnya adalah ketika kita mencoba mengedipkan mata kita berkali-kalidan persepsi visual kita tidak lenyap.

Transduksi Visual : Konversi Cahaya menjadi Sinyal-Sinyal Neural

• Transduksi adalah konversi sebuah bentuk energi kedalam bentuk lain.Sedangkan, Transduksi visual adalah konversi cahaya menjadi sinyal-sinyal neural oleh reseptor-reseptor visual.

• Konversi cahaya menjadi sinyal-sinyal neural pada mata terjadi terutamapada bagian reseptor rod.

Dari Retina ke Korteks Visual Primer

• Jalur utama dari retina menuju ke otak adalah jalur retina-geniculate-striate, yang mengonduksi sinyal dari masing-masing retina ke korteksvisual primer.

• Yang menjadi korteks visual primer adalah striate, dan melalui lateralgeniculate nuclei latamus. Visual korteks primer ini berada padabagian lobus oksipital, seperti yang sudah diketahui pada bagiananatomi sistem syaraf bahwa bagian otak ini dikhususkan untukproses visual.

• Lateral geniculate nucleus (nuklei genikulat lateral) merupakanpembawa informasi visual utama dari retina ke otak.

Organisasi Retinotopik

Sistem retina-genikulat-striat bersifat retinotopic, definisi dari Retinotopicsendiri adalah pemetaan sebuah input visual dari retina ke neuron-neuron,khususnya neuron yang mengalirkan berkas-berkas cahaya visual.

Saluran M dan P

• Terdapat 2 saluran komunikasi paralel yang mengalir melalui masing-masing nukleus genikulat lateral yaitu : Parvocellular Layer &Magnocellular Layer (seringkali disebut sebagai lapisan P & M).

• Neuron-neuron Parvocellular Layer terutama responsif terhadap detail-detail halus dan terhadap objek yang stasioner atau bergerak lambat.Reseptor cone memberikan mayoritas input ke lapisan-lapisan P.

• Neuron-neuron magnoseluler layer terutama responsif terhadapgerakan. dan reseptor rod memberikan mayoritas input ke lapisan-lapisanM.

Melihat Batas & Ilusi Visual

• Dalam pengertian tertentu Visual Edge itu tidak ada, visual edge hanya merupakan tempat dua daerah yang berbeda dari sebuah gambar visual bertemu satu sama lainnya.

• Dalam sistem visual, artian melihat batas ini lebih ditekankan kepada persepsi seseorang dalam melihat tingkat kecerahan (gelap-terang).

Sebuah contoh ilusi visual yang dikenal dengan sebutan grid illusion dan juga rotating snake illusion yang kami anggap mewakili sub ilusi visual ini :

Melihat Warna

• Warna adalah salah satu kualitas paling kasat mata dari pengalaman visualmanusia. Thomas Young dan Wilhelm von Helmholtz mengajukankomponen teori atau trikomatik teori yang menyatakan bahwa ada tigamacam reseptor (cone/kerucut) warna yang berbeda yaitu merah, hijaudan biru, masing-masing dengan sensitivitas spektral yang berbeda dansebuah stimulus diduga dikode oleh rasio antara aktivitas ketiga macamreseptor ini.

• Teori penglihatan warna lainnya adalah opponent-process theory (teoriproses-oponen) diusulkan oleh Edward Hering pada 1878. Ia mengatakanbahwa ada dua golongan sel yang berbeda dalam sistem visual untukmengode warna dan sebuah golongan kelas lain untuk mengode brightness(tingkat kecerahan).

Melihat Warna

• Teori Retineks menyatakan bahwa warna sebuah objek ditentukan olehreflectance (pantulan) – berapa besar proporsi cahaya dengan panjang-gelombang yang berbeda yang dipantulkan oleh sebuah permukaan.

• Korteks Prestiate adalah berkas jaringan dalam lobus oksipital yangmengelilingi korteks visual primer (dalam gambar di bawah terletak dibagian berwarna merah). Korteks ini yang berfungsi membawa informasivisual dengan menggunakan arus ventral dan dorsal.

• Korteks Inferotemporal adalah korteks lobus temporal inferior beradapada posisi warna yang hijau pada gambar sedangkan Korteks ParietalPosterior berada pada bagian kuning pada gambar.

Kedua korteks ini mempunyai fungsinya sebagai salah satu path ataujalur yang dilalui oleh arus dorsal dan arus ventral yang akan dijelaskan dibawah :

Kerusakan pada Korteks Visual Primer : Skotoma dan Hemianopsic

• Kerusakan pada sebuah korteks visual primer menghasilkan Skotoma yaitudaerah kebutaan di daerah yang berhubungan dengan medan visualkontralateral pada kedua belah mata, walaupun dikategorikan pada tingkatkebutaan namun sebenarnya problem utamanya lebih kepada tingkatketidakmampuan mata menangkap objek visual dengan ketajaman yangsempurna. Penyebab utama dari penglihatan skotoma ini biasanya terjadikarena kerusakan di otak ataupun sum-sum tulang belakang.Contoh gambar penglihatan seseorang yang menderita skotoma :

Sedangkan, Hemianopsic adalah sejenis penyakit skotoma namun,efeknya terhadap penglihatan lebih besar, seseorang yang menderitahemianopsic kehilangan sampai separuh medan visualnya bisa terjadi padasalah satu mata atau keduanya. Penyakit ini biasanya disebabkan olehgangguan tumor otak atapun penyakit stroke. Contoh gangguan hemianopsicada di bawah ini :

Arus Dorsal dan Arus Ventral

• Informasi memasuki korteks visual primer melalui nuklei genikulat lateral.

• Arus Dorsal mengalir dari korteks visual primer ke korteks prestriat dorsallalu ke korteks parietal posterior

• Arus ventral mengalir dari korteks visual primer ke korteks prestiatventral lalu ke korteks inferotemporal.

• Kebanyakan neuron-neuron dari korteks visual dalam arus dorsalmembawa informasi stimuli spasial, seperti stimuli yang mengindikasikanlokasi dari suatu objek dan arah gerakannya. Sebaliknya neuron-neurondalam arus ventral lebih merespons karakteristiknya dari suatu objekmisalnya yang berhubungan dengan arah dan bentuk.

Kaitan utama dari arus dorsal terhadap suatu perilaku adalah mengarahkaninteraksi behavioral dengan berbagai objek, sedangkan arus ventral adalahuntuk memediasi persepsi yang disadari terhadap berbagai objek, hal inilahyang disebut “teori kontrol perilaku vs persepsi yang disadari”