Yksittäisten fotonien käsittely verkkokalvolla

Abstract

Pimeissä olosuhteissa visuaalinen havainnoimiskyky perustuu yksittäisten fotonien havaitsemiseen, jolloin häiriöiden käsittelyyn tulee keskittyä erityisesti kohinan poistamiseksi. Kandidaatintyössä tutkitaan fotonien käsittelyä verkkokalvolla ja perehdytään koehenkilöille tehtyihin tutkimuksiin, jotta näkökynnys ihmissilmässä saadaan määritettyä. Lisäksi teoreettisen taustan saamiseksi käydään läpi silmän rakennetta ja verkkokalvon solutyyppien tehtäviä.

Sauvasolut kykenevät havaitsemaan yksittäisiä fotoneja ja hämärässä valaistuksessa informaatio kulkee sauvabipolaarireittiä pitkin sauvasoluilta näköhermolle asti. Reitin häiriökäsittely perustuu solujen välisten synapsien kynnyssuodatukseen, jossa signaalien tulee ylittää tietty kynnys, jotta niitä ei suodateta. Kirjallisuuskatsauksen perusteella voidaan todeta, että vaikka tarkkaa näkökynnystä ihmissilmässä ei ole voitu määrittää vakioksi, nykyaikaisemman tutkimuksen mukaan verkkokalvolla pystytään havaitsemaan vähintään kolmen fotonin absorboituminen sauvasoluihin. Tulevaisuuden näkymät voivat sisältää kvanttimekaanisten prosessien hyödyntämistä, mikä voi tuoda lisätietoa ja tarkkuutta näkökynnyksen suuruudesta.