Post on 13-Nov-2015
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Cmara Digital:
El proceso por el cual una cmara digital toma una escena y la
convierte en fotografa no es tan diferente del empleado por una
cmara compacta tradicional.
En una cmara digital, el rollo es reemplazado por un sensor. Este
sensor genera una corriente elctrica de acuerdo con la cantidad de
luz (seal anloga) que recibe en cada uno de sus miles de puntos
fotosensibles. El sensor distingue las variaciones de luz, pero no de
colores. Para poder captar todas las tonalidades de color, es que,
sobre el sensor se ubica un pequeo filtro con los colores rojo,
verde y azul. Esta informacin es enviada luego a un procesador de
imagen denominado DAC (Digital-Analog Converter, o Conversor
Analgico Digital) que, en un segundo paso, analiza los datos
referidos al brillo y color enviados por el sensor, reconstruye la
imagen y la almacena en la memoria de la cmara.
En este punto interviene un proceso denominado interpolacin en donde
se rellenan los huecos de informacin que no han podido ser
completados originalmente por el sensor.
Las cmaras digitales pueden poseer dos tipos de tecnologas
diferentes, dadas por el tipo de sensor empleado.
Uno es el denominado CCD (Charge-Couple Device), el cual tiene una
gran sensibilidad a la luz, pero tambin un mayor costo. La otra
variante es llamada CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor),
es menos sensible a la luz y menos costoso. Entre ambos sistemas,
otra diferencia surge del modo en que es transmitida la informacin.
Mientras que en el sensor CCD toda la informacin es enviada entre
las celdas vecinas hacia los bordes, en el caso del CMOS, cada una de
las celdas fotosensibles tiene capacidad de transmisin, generando
una imagen ms fiel a la realidad. Esto se emplea para evitar un
efecto denominado blooming, por el cual una celda puede contaminar al
resto con un brillo excesivo.
Las Lentes de Cmara:
Una lente es un medio transparente en el que al menos una de sus
superficies es curva. Debido a la refraccin (o lo que es lo mismo,
el cambio de la direccin de desplazamiento) que sufren los rayos de
luz al atravesarla, una lente consigue que un haz inicialmente
colimado (es decir, cuyo tamao no vara segn se propaga) se haga
cada vez mayor a medida que se propaga (diverja) o bien que disminuya
(converja). Las primeras se conocen como lentes divergentes, mientras
que las segundas como lentes convergentes.
Distancia Focal:
Indica la distancia (generalmente en milmetros) desde el centro
ptico del objetivo al plano focal, define el "aumento" o zoom del
objetivo, o cunto acerca la imagen respecto al punto de vista
subjetivo del observador, y al mismo tiempo su cobertura angular.
Formacin de la Imagen:
A rasgos generales, puede decirse que una imagen se formar all
donde todos los rayos se junten. El foco nos da por tanto la
primera nocin de formacin de imagen, ya que es lugar donde se
creara la imagen de un objeto situado en el infinito.
Sin embargo, en la vida real fotografiamos objetos a distancias ms
cercanas. Una lente tambin puede hacer imgenes de objetos ms
cercanos (siempre y cuando, la distancia a la que se site de la
lente sea mayor que la focal). Adems, dependiendo de cul sea la
distancia lente-objeto, la imagen ser mayor o menor que el original.
Para entender cmo construye la imagen una lente y poder predecir
cul ser su tamao, solo hay que aprender unas nociones bsicas de
ptica geomtrica que se pueden resumir a todo rayo que pase por el
centro no se desva; todo rayo que viaja paralelo al eje, pasa por el
foco.
Cuanto ms cerca estamos de la lente (sin superar nunca la focal)
mayor es el tamao de nuestra imagen, mientras que cuanto ms nos
alejamos ms pequea se hace. Ms concretamente, se puede demostrar
que la distancia a la que la imagen tiene el mismo tamao que el
original es el doble de la focal: por encima de sta disminuira y
por debajo aumentara.
Microscopio ptico:
El funcionamiento del microscopio ptico se basa en un sistema de
lentes cuyo esquema puedes ver en la imagen adjunta. El microscopio
ptico ms comn hoy en da es el microscopio ptico compuesto. Este
microscopio combina al menos dos juegos de lentes, el objetivo y el
ocular. Por detrs de la muestra hay una lmpara cuya luz atraviesa
la muestra y forma una imagen en el objetivo que es ampliada y
proyectada hacia el ocular. El funcionamiento del objetivo podra
asimilarse al funcionamiento de la lente de un proyector de cine y la
forma en la que se proyecta la imagen sobre la pantalla.
La imagen que proyecta el objetivo se forma en el aire entre el
objetivo y el ocular. Esta imagen se conoce como imagen primaria o
imagen area. Esta imagen primaria alcanza el siguiente juego de
lentes, el ocular, que acta como una lupa ampliando la imagen
primaria.
La imagen ampliada por el ocular, llamada imagen secundaria, alcanza
finalmente la retina y es la que ve el observador. Esta imagen se
suele conocer con el nombre de imagen virtual ya que es percibida
por el observador como si estuviese situada en un plano ms all del
objeto real observado (en el esquema superior est identificado con
el nombre de imagen virtual). Los rayos de luz que percibe el ojo y
que forman la imagen final parecen provenir de este plano pero
realmente el objeto no est ah. En el esquema puedes ver que los
rayos reales, representados con lneas continuas, y los rayos
virtuales, representados con lneas discontinuas, coinciden en su
trayectoria cundo entran al ojo y por eso los rayos de luz virtuales
se consideran extensiones de los reales.
En el funcionamiento del microscopio ptico se producen dos
ampliaciones de la imagen, una en el objetivo y otra en el ocular,
llamadas ampliacin primaria y ampliacin secundaria respectivamente.
La multiplicacin de ambas ampliaciones da el poder de aumento total
del microscopio. El objetivo siempre produce un aumento mucho mayor
que el ocular. Adems, el ocular suele ser fijo y los objetivos
intercambiables para conseguir diferentes aumentos segn la
necesidad. Por ejemplo, un ocular estndar suele tener 10x aumentos,
si se combina con un objetivo de 40x, se obtendr un aumento total de
400x.
Telescopio:
Un telescopio es esencialmente un par de lentes, una llamada objetivo
porque es la ms cercana al objeto, y otra llamada ocular porque es
la ms cercana al ojo. El objetivo es una lente convergente que forma
una imagen I del objeto.
La imagen I, al ser observada, producir a su vez una imagen en la
retina del ojo, que ser tanto ms grande cuanto ms cerca est esta
imagen I del globo ocular. Como el ojo no puede enfocar los objetos
que estn muy cerca de l, es necesaria la ayuda de una lente,
llamada ocular, para realizar este enfoque. Si la imagen I est atrs
del ojo se usa una lente negativa o divergente, pero si est adelante
se usa una lente positiva o convergente. En vista de esto es fcil
comprender que la amplificacin aparente o angular M del
telescopio es directamente proporcional a la distancia focal fob del
objetivo, e inversamente proporcional a la distancia focal foc del ocular. Si un objeto tiene un dimetro angular , la imagen tendr un
dimetro angular . Si ahora nos damos cuenta de que la lente ocular
forma una imagen del objetivo a una distancia l de ella, es fcil ver
que esta relacin, o sea la amplificacin, est dada por:
(1)
Si ahora usamos una relacin muy conocida para determinar la posicin
de la imagen real formada por una lente, que en este caso es el
ocular, encontramos:
(2)
Esta amplificacin angular de los dimetros aparentes de los objetos
observados se puede interpretar tambin como un acercamiento del
objeto. As, con una amplificacin de cinco, los objetos se ven a
travs del telescopio a la quinta parte de su distancia real.
En un telescopio, como en cualquier otro sistema ptico, el haz
luminoso est limitado en extensin lateral por una o ms de las
lentes del sistema. Generalmente es una sola superficie la que limita
los rayos y recibe el nombre de pupila del sistema. Un rayo que salga
de un punto en el objeto fuera del eje ptico para llegar al punto
imagen correspondiente, pasando por el centro de la pupila, se llama
rayo principal. Obviamente, existe un rayo principal para cada punto
del objeto.
La pupila de entrada es la posicin aparente que tiene la pupila real
cuando se le observa desde el espacio del objeto. La pupila de salida
es la posicin aparente que tiene la pupila real cuando se le observa
desde el espacio del ojo que mira a travs del telescopio.
Alternativamente, podemos decir que la pupila de entrada es la imagen
de la pupila real, formada por los lentes del sistema ptico que
preceden a esta pupila real. Anlogamente, la pupila de salida es la
imagen de la pupila real, formada por las lentes del sistema que
siguen a esta pupila real.
Es posible demostrar que si el dimetro de la pupila de entrada en un
telescopio se representa por dent y el dimetro de la pupila de
salida por dsal, la amplificacin M estar dada por
(3)
En el telescopio galileano la pupila real o iris puede coincidir
sobre el plano del objetivo o sobre el plano de la pupila del ojo del
observador, segn su amplificacin y el dimetro del objetivo. Si el
cociente dent/M es mucho menor que el dimetro de la pupila del ojo, es decir, si el telescopio tiene un objetivo pequeo y una
amplificacin grande, la pupila real y la de entrada estarn sobre el
plano del objetivo. La pupila de salida no coincide con la del ojo,
por lo que el campo visual estar determinado por el iris del
observador.
Si el cociente dent/M es mucho mayor que el dimetro de la pupila del ojo, es decir, si el telescopio tiene un objetivo grande y una
amplificacin pequea, la pupila real y la de salida estarn sobre el
plano del iris del observador. La pupila de entrada no est en el
plano del objetivo, por lo que el dimetro de este ltimo determina
la amplitud del campo visual. Es fcil ver que el dimetro del
objetivo no tiene ninguna relacin con el dimetro de la pupila de
entrada.
En el telescopio kepleriano, independientemente de su amplificacin,
las pupilas real y de entrada coinciden con el plano del objetivo y
la pupila de salida con el iris del ojo del observador.
Esquema ptico del anteojo de Galileo. (a) Pupila de salida sobre el objetivo. (b) Pupila de salida sobre la pupila del ojo
Esquema ptico del anteojo de Kepler. (a) Con ocular sencillo. (b) Con ocular de Huygens.
Bibliografa:
http://alotroladodelobjetivo.wordpress.com
http://es.wikipedia.org
http://img.redusers.com
https://curiosoando.com/como-funciona-el-microscopio-optico
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/
057/htm/sec_5.htm