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miércoles, 24 de julio de 2013

Porque necesitamos las lentes?

Alguna vez han tenido la oportunidad de ver qué sucede si a una caja le haces un pequeño agujero en un lado para permitir que entre la luz? Se trata del principio básico de la fotografía, y fue descubierto en China y Grecia unos 4 o 5 siglos antes de Cristo.

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No se sorprendan, lo que se invento en 1839, fue la forma de conservar de forma permanente las imágenes que se ven a través de ese agujero. Si se puede usar un artefacto sin lente, porque necesitamos las lentes?…
 

Una cámara sin lente.

Vamos a hablar brevemente de los problemas que nos toparemos con una caja con un agujero, conocida como Cámara Oscura. Para entenderlo partiremos de la descripción de lo que sucede con este tipo de artefacto:

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La luz rebota en los objetos y en su camino atraviesa el pequeño agujero, hasta llegar al lado opuesto donde se formara una pequeña imagen invertida dentro de un círculo. Si el agujero es pequeño tardara un poco más en formarse la imagen, si es grande notaran que se pierde nitidez.

A pesar de esto podemos decir que ante la ausencia de una lente, la imagen está libre de aberraciones y distorsiones.
 

Principios de óptica.

Para comprender una lente debemos saber los más elementales principios de óptica.
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Estos principios y reglas provienen de leyes de física, así que tratar de profundizar en ellas puede ser algo complicado. Sin embargo tratare de explicar los más necesarios, aun que pudiera parecerles que no tienen relación con la fotografía, les aseguro que si:
  • La velocidad de la luz: La luz viaja a una velocidad increíble, sin embargo esta velocidad se ve afectada cuando la luz debe atravesar materiales, aun que estos sean transparentes. Esta resistencia se llama Índice de refracción.
  • Dirección de la luz: La luz viajara en línea recta si esta al vacío y cruzara en línea recta si el medio tiene un índice de refracción uniforme, pero se desviara al pasar de un medio a otro cuyo índice de refracción sea diferente al anterior. Como sucede cuando la luz penetra en el agua.
  • El principio del mínimo tiempo: También conocido como el principio de Fermat, establece que el camino que tomara un rayo de luz entre dos puntos, será aquel que pueda ser recorrido en menos tiempo. Sin embargo este principio ha sido modificado para obtener una definición más moderna, que establece que un rayo de luz “prefiere” un camino aun que pueda haber otros caminos, que tardaría más o menos el mismo tiempo en recorrer.

 

Que sucede cuando la luz atraviesa una lente?

Cuando la luz llega viajando de forma directa a una lente, sus rayos se desviaran por que el índice de refracción del cristal es diferente al medio anterior (el aire), además como la velocidad de la luz disminuye al atravesar este material transparente, se hace posible que todos los rayos de luz se compriman y converjan en un punto.

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A pesar de todos estos principios y leyes de física, a veces la luz se desvía por el camino más largo, lo que ocasiona todo tipo de problemas ópticos.

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Además debemos tener en cuenta que el proceso de pulido de la lente, es sumamente delicado, debe ser perfecto, para evitar estas desviaciones a causa de la superficie de la lente.

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En la actualidad, con toda la tecnología y maquinarias modernas, es relativamente fácil obtener buenas lentes, de forma esférica, con superficies lo suficientemente lisas para ser consideradas de grado óptico.
 

Y si hay más de un cristal?

No resulta complicado pensar que si hay más de un cristal, dentro de la lente, los cálculos serán muchos, para poder controlar todos los rayos de luz que atraviesan esos cristales y al final lograr concentrarlos en un punto.

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Cuando se emplean más de lentes, es necesario tomar en cuenta la forma y el grosor de cada una, para obtener el mismo resultado que con un solo cristal. Las lentes modernas están formadas de varios cristales (llamados elementos) que en conjunto logran disminuir y en algunos casos eliminar los problemas ópticos, conocidos como aberraciones.

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Muchas veces en eso radica el precio y la calidad de las lentes; en la fotografía digital, podemos recurrir a programas como Lightroom, para corregir esos problemas que se presentan con las lentes de baja calidad.
 

Problemas que deben solucionar las lentes.

Cuando una lente nos permite captar una imagen nítida y sin aberraciones de ningún tipo, sentimos que valió la pena la inversión que hemos hecho en ella; cuando no se ha tenido la experiencia de usar lentes de menor calidad (y precio), no podemos hacer una comparación más objetiva al respecto.

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Esto no quiere decir que por ser de marca Nikon o Canon estén completamente libre de estas aberraciones, ya que en ciertas condiciones pueden presentarse.

Las lentes de varios elementos son necesarias para poder contrarrestar las leyes de la física que se aplican cuando se trata de una sola lente y tratar de corregir esos problemas, sin embargo esas mismas leyes de física nos limitan nuevamente al usar varios elementos, puesto que la calidad de la luz disminuye conforme los ratos de luz atraviesan varios cristales.

Aun que podríamos pensar que todo lo referente a la física de la luz ha sido descubierto y convertido en principios y leyes, lo cierto es que aun existen algunos temas que deben ser investigados más a fondo, como sucede con los rayos que se desvían por el camino más largo.
 

Las lentes modernas.

Desde luego si pensamos en las lentes que se usaban al principio y las comparamos con las lentes más modernas, es seguro que podremos notar el avance que ha realizado la ciencia y la tecnología en el campo de la óptica.
Las lentes actuales son capaces de corregir problemas como:
  • Transmisión pobre de la luz.
  • Fantasmas.
  • Destellos.
  • Aberraciones esféricas.
  • Distorsiones.
  • Aberración cromática.
  • Entre otros muchos más…

 

Comentario final.

Como se deben de haber dado cuenta, las lentes son la solución a los múltiples problemas que se presentan cuando la física ejerce su poder sobre nuestro pasatiempo favorito. Es por todo esto que no debemos protestar mucho cuando debemos pagar cantidades exorbitantes por buenas lentes. (Prometo no volver a hacerlo! Guiño)

Desde luego que no es necesario conocer toda la ciencia y la tecnología que hay en una lente, pero siempre es mejor saber sobre el tema aun que sea un poco, sobre todo si queremos ser fotógrafos.

Recuerden que antes que una buena cámara, deben tener buenas lentes…si se pueden las dos es mejor.

Suerte.