Teoría de la imagen: esquemas ópticos, Apuntes de Publicidad y Promoción

¡Descarga Teoría de la imagen: esquemas ópticos y más Apuntes en PDF de Publicidad y Promoción solo en Docsity! Asignatura: Teoría de la Imagen. Curso académico: 2013-2014. Profesor: Dr. Manuel Canga. Grado en Publicidad y Relaciones Públicas. Facultad CC. Sociales, Jurídicas y de la Comunicación. Campus María Zambrano, Segovia (UVa). ESQUEMAS ÓPTICOS Complemento a los puntos 1. 3. Formación de la imagen, y 1. 4. Espejos, espejismos y lentes convergentes, correspondientes al primer bloque del temario. El proceso de formación de la imagen puede ser tratado desde enfoques diferentes y en ámbitos científicos tan distintos como la biología, la fisiología, la psicología, la física o la óptica. Para estudiar este tema tomaremos como referencia los trabajos de algunos expertos en óptica como Daniel Malacara, científico mexicano que trabajó en el Centro de Investigaciones en Óptica, en León, Guanajuato, especializándose en la construcción de telescopios, láseres y hologramas. Su libro Óptica tradicional y moderna 1 resulta especialmente atractivo y accesible. También los Fundamentos de óptica de Bruno Rossi 2 , Charlas sobre la refracción de la luz 3 , de Tarásov y Tarásova, y el manual de física preuniversitaria de Paul Tipler 4 . Para que se produzca una imagen es preciso contar, en primer lugar, con una manifestación de energía natural o artificial que pueda ser captada por un sensor. Debería además producirse sobre un fondo espacial diferente, para que puedan captarse los contrastes, las diferencias de tono y matiz. Sería inútil, por ejemplo, pintar de blanco una superficie blanca, porque la pintura sería confundida con el fondo y no podría verse imagen alguna. En lo que nos concierne, dicho sensor implicaría la existencia de un observador que percibe y toma conciencia de la imagen vista, aunque sea de la naturaleza más simple y rudimentaria. La naturaleza se presenta como un espectáculo de luz y color que produce imágenes sorprendentes, entre las que destacaríamos los reflejos y los espejismos. Basta con acercarse a la superficie de un estanque iluminado por el sol para ver una imagen reflejada de los árboles, las montañas, las nubes o de nosotros mismos, siempre y cuando contemos con un fondo oscuro bajo el agua, porque, de lo contrario, pasaría lo mismo que con las ventanas de cristales transparentes: veríamos el otro lado sin reflejo alguno. La imagen reflejada sería, entonces, un duplicado de lo real que presenta algunas características particulares, como, por ejemplo, la «simetría», que se añade a la imagen real como un elemento problemático, difícil de entender sin un análisis y un estudio previo. Para comprender mejor la formación de este tipo de imágenes acudiremos a la óptica geométrica, y recordaremos que tienen una aplicación directa en fotografía y condicionan muchas veces nuestra manera de percibir el mundo. La formación de las imágenes especulares se debe al hecho de que los rayos luminosos inciden sobre una superficie más o menos pulida que los rebota o refleja, haciéndonos creer que se produce una imagen más allá del espejo, en un espacio situado al otro lado, cuando, en realidad, se trata de una ilusión óptica producida por la trayectoria de la luz con respecto a nuestro punto de vista. Se trata del fenómeno de la reflexión, conocido desde tiempos de Euclides, cuyo esquema reproducimos a continuación. Los esquemas que empleamos para ilustrar algunos de estos conceptos son aproximados y reproducen situaciones ideales, que deberían ser corregidas si tuviéramos ocasión de realizar experimentos con elementos reales. No son más que aproximaciones. Valen para entender y visualizar mejor el fenómeno. 1 MALACARA, Daniel: Óptica tradicional y moderna, México, FCE, 1991. 2 ROSSI, Bruno: Fundamentos de óptica, Barcelona, Reverte, 1976, 330. 3 TARÁSOV, L, TARÁSOVA, A.: Charlas sobre la refracción de la luz, Moscú, MIR, 1985. 4 TIPLER, Paul: Física preuniversitaria, II, Barcelona, Reverte, 2000. Recordaba Malacara que los espejos fueron usados ya por las mujeres del antiguo Egipto para verse en ellos, hacia el año 1900 a. C., según se comprobó al encontrar uno cerca de la pirámide de Sesostris II. También citaba la leyenda de Arquímedes, que consiguió quemar las naves enemigas de Siracusa con espejos cóncavos que reflejaban los rayos solares. Esto, explicaba, podría lograrse al concentrar en un solo punto los rayos reflejados con muchos espejos de manera simultánea, pero es improbable que en aquella época hubieran podido hacerlo realmente. Los especialistas distinguen entre «imagen real» e «imagen virtual», siendo la primera la que se forma en un soporte mediante los rayos reflejados y refractados, mientras que la segunda se formaría con los rayos auxiliares, con las proyecciones. Existirían, por tanto, dos tipos de dispositivos ópticos capaces de formar imágenes visuales: en primer lugar, aquellos que producen imágenes reales del objeto que pueden ser contempladas por muchas personas a la vez, como por ejemplo las proyecciones cinematográficas o las placas fotográficas, y en segundo lugar aquellos que producen imágenes virtuales del objeto, que serían imágenes ficticias susceptibles de transformarse en reales al incluir el ojo del observador en el propio sistema óptico, por lo que han sido denominados dispositivos para el ojo 5 . En ese segundo grupo incluiríamos las lupas, las gafas, los telescopios o los microscopios. De modo análogo, es preciso distinguir entre «espejos planos» y «espejos curvos», que a su vez pueden ser parabólicos, elípticos, hiperbólicos y esféricos. Nos ocuparemos solo de repasar la formación de la imagen en los planos y los curvos, que lo mismo pueden ser cóncavos o convexos, y, en consecuencia, producir imágenes localizadas en puntos diferentes. En el fenómeno de la reflexión el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. En un espejo plano se forman imágenes virtuales que no podríamos proyectar en una pantalla. Nuestro cerebro las interpreta como si estuvieran dentro del espejo, pero no es más que una ilusión. En el gráfico S representa a un Sujeto ideal, fuente luminosa puntiforme, y S’, la imagen especular. El espacio donde se encuentra el objeto o Sujeto ideal se denomina espacio real, mientras que el espacio donde creemos ver la imagen reflejada, especular, se denomina espacio virtual. En el esquema siguiente podemos verlo desde otro ángulo. El jarrón dibujado con línea punteada en rojo sería el reflejo especular obtenido por medio de las proyecciones de los rayos que inciden en el espejo. 5 TARÁSOV, L, TARÁSOVA, A.: Charlas sobre la refracción de la luz, Moscú, MIR, 1985, 117. Si estuviera colocado sobre el punto F no se produciría imagen alguna, porque los rayos reflejados se desplazarían paralelos hasta el infinito: Y si estuviera colocado entre los puntos F y V, la imagen se formaría en el otro lado, siendo de mayor tamaño, virtual y derecha: En un «espejo convexo», similar a un objetivo fotográfico ojo de pez, sucedería lo siguiente. El rayo paralelo se refleja de manera ascendente en la dirección del foco, el que avanza en la dirección del foco se refleja en forma paralela al eje óptico, y el que incide en el vértice se refleja hacia abajo. Se formaría, por consiguiente, una imagen virtual del objeto real en la parte cóncava del espejo, en su interior, a menor tamaño, no invertida, en el punto de encuentro de las líneas auxiliares. Este tipo de espejos suelen utilizarse en la fabricación de retrovisores para automóviles y en grandes superficies comerciales como elemento de control, porque reflejan un ángulo de visión amplio, aunque deformen ligeramente los laterales de la imagen y la apariencia del espacio. Es el tipo de espejo que el pintor italiano Francesco Mazzola, más conocido como Parmigianino, empleó para hacer su celebérrimo Autorretrato ante el espejo convexo hacia 1524, y el flamenco Jan Van Eyck para el Matrimonio Arnolfini, casi un siglo antes, es decir, en 1434. También es el tipo de imágenes que podrían obtenerse mediante el uso de objetivos de distancia focal corta, también conocidos como gran angular, que se utilizan en cine y fotografía. Así pues, para producir artificialmente una imagen bastaría con disponer de una superficie metálica bruñida o un soporte como el cristal que tendríamos que hacer opaco por uno de sus lados, ya sea acoplándole una plancha de un material como el aluminio o dándole un baño con determinados productos, como la mezcla de plomo y estaño (azogue), lo cual requiere disponer de ciertas habilidades y conocimientos de materiales. También es necesario tener en cuenta las ondulaciones y curvaturas de las superficies para saber dónde se producirá y cuál será la apariencia de la imagen. Con los espejos se pueden realizar experimentos muy curiosos para ilustrar el proceso de formación de las imágenes, tanto reales y virtuales, y cuya existencia depende, según explicamos, de la propagación rectilínea de los rayos en el espacio. Si nos pusiéramos nosotros mismos ante un espejo plano y colocásemos otro parecido detrás, veríamos surgir innumerables reflejos de nuestro cuerpo en una sucesión vertiginosa de imágenes especulares. Si colocásemos un objeto sobre el fondo de un espejo cóncavo y, a continuación, lo cerrásemos con otro espejo cóncavo de igual tamaño, pero con un agujero en el centro, como si fuera una tapadera con abertura, se produciría el efecto mágico de ver surgir sobre el agujero la imagen del objeto, pero colocado del revés. Sería una curiosa modalidad de espejismo, de imagen virtual. Se podrían realizar numerosos experimentos combinando diferentes tipos de espejos –planos, esféricos, irregulares, biselados, etc.− en situaciones distintas, y quedaríamos sorprendidos ante los resultados, ante las diversas posibilidades que existen de formación de imágenes especulares, jugando siempre con los rayos reflejados y refractados. Y es que otro de los aspectos fundamentales que debemos tener en cuenta a la hora de estudiar la formación de imágenes con haces luminosos es el fenómeno de la «refracción», que es la capacidad que tienen algunos objetos transparentes, como el prisma, de desviar la trayectoria de la luz. El hecho de que los objetos se vean torcidos cuando los sumergimos bajo el agua se debe a este fenómeno, porque el rayo de luz penetra en otro medio con una densidad diferente a la que tiene el aire y se produce un cambio de trayectoria sobre la superficie de contacto de ambos medios. Podemos comprobarlo con un experimento realizado ya en tiempos de Euclides, en el siglo III a. C, y relatado en los escritos de Cleomedes en el siglo I a. C. Ponemos una moneda en el fondo de un recipiente opaco, de tal manera que el borde nos impida verlo desde nuestra posición. Si, a continuación, comenzamos a llenar de agua el recipiente, llegará un momento en que podremos ver, como por arte de magia, y sin haber cambiado nuestra posición de observadores, la moneda que habíamos colocado en el fondo. Este sencillo experimento nos vuelve a demostrar que la producción de imágenes se encuentra ligada al mundo de las apariencias y el observador está siempre condicionado por las ilusiones, sin ser consciente de ello, lo cual le puede llevar al equívoco en muchas circunstancias, haciéndole creer que las cosas son como se ven, que son sus apariencias; e incluso que los objetos siempre están donde se ven, lo cual también puede ser un error. Los científicos han tratado de disipar las ilusiones ópticas para hacernos ver la realidad tal como es, y no como aparenta ser, hasta llegar a describir los movimientos de los átomos que, paradójicamente, no se pueden contemplar a simple vista. Como decía Calderón de la Barca en su obra Saber del Mal y del Bien, el cielo, ni es cielo ni es azul 6 . Tras los intentos de muchos científicos antiguos como Euclides, Cleomedes, Ptolomeo, o más modernos como Roger Bacon o Kepler, la refracción sería explicada de manera experimental a principios del siglo XVII por el holandés Willebrord Snell (1591-1626), el cual no llegaría a publicar su descubrimiento en vida. Sería Descartes quien formularía la ley de la refracción, desarrollada luego por Christian Huygens, Pierre Fermat e Isaac Newton. Sobre este tema es interesante e ilustrativo el ya mentado libro de Tarásov y Tarásova. Contiene numerosas explicaciones para especialistas en óptica geométrica, con fórmulas matemáticas complejas ideadas para calcular ángulos, trayectorias y posiciones, pero nos puede ayudar a elucidar algunos aspectos relativos a la formación de la imagen. Para avanzar en el terreno de la óptica no bastaba con estudiar la naturaleza y propiedades de la luz. Habría también que estudiar los materiales y su respuesta a la incidencia de los rayos. Los objetos opacos absorben la luz que reciben, los transparentes la dejan pasar, los traslucidos hacen lo mismo, pero difunden y dispersan en todas direcciones el rayo incidente. Existen diferentes tipos de lentes delgadas: biconvexa, plano convexa, menisco convergente, bicóncava, plano cóncava o menisco divergente. Cuando los rayos inciden sobre una lente divergente, que es un disco de vidrio más grueso por los bordes que por el centro, es imposible la formación de la imagen, porque los rayos se abren y dispersan en todas direcciones, no se cortan en un foco. Por eso se llaman lentes negativas. En cambio, cuando los rayos inciden sobre una lente convergente, más gruesa por el centro que por los bordes, se puede formar una imagen, porque los rayos convergen en una zona concreta y se consigue enfocar la imagen y obtener, dependiendo de los materiales y la fabricación, mayor luminosidad y nitidez. Por eso se llaman lentes positivas. En ocasiones se emplea una combinación de lentes convergentes y divergentes en cámaras fotográficas con objetivos compuestos para corregir defectos y aberraciones visuales. El famoso anteojo de larga vista, o telescopio, fabricado por Galileo Galilei a principios del siglo XVII, estaba compuesto, según informan Tarásov y Tarásova, de una lente convergente y otra divergente, y fue utilizado para realizar importantes investigaciones astronómicas. Los prismáticos se basan en el mismo principio. Las propiedades de las lentes y las relaciones entre el objeto y la imagen fueron estudiadas de manera sistemática por primera vez por el físico alemán Johannes Kepler, en una obra publicada en 1611 titulada Dióptrica. El microscopio sería inventado algunos años más tarde, en ese mismo siglo, por el naturalista holandés Leeuwenhoek, permitiendo así la observación de los microbios. Gracias al fenómeno de la refracción, podemos conseguir que determinado tipo de lentes concentren los rayos luminosos en un punto para hacer posible la formación de la imagen, siguiendo el esquema del espejo cóncavo que antes veíamos. Es de notar, no obstante, que este tipo de lentes producen también aberraciones cromáticas (dispersión de la luz) y esféricas, que producen falta de definición de la imagen, distorsiones ópticas. El poder convergente de una lente ideal, sin aberraciones, dependería de tres factores: 1º) La longitud de onda de la luz que incide sobre la lente. 2º) El índice de refracción, que es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en otro medio, según explicamos. 3º) El ángulo de incidencia de los rayos, que depende de la curvatura de la lente. Las lentes gruesas poseen una amplia curvatura y un ángulo de incidencia elevado, mientras que las lentes finas poseen menor curvatura y tienen un ángulo de incidencia bajo. La lente gruesa proporciona mayor ángulo de visión, y es lo que en 6 MARAVALL, José Antonio: La cultura del Barroco, Barcelona, Ariel, 2007, 359.