Camara Estenopeica

Cámara estenopeica

Funcionamiento de una cámara estenopeica. Los rayos de luz provenientes de un objeto atraviesan un pequeño agujero para formar la imagen.

Una cámara estenopeica (del griego στένω/steno estrecho, ὀπή/ope abertura, agujero) es una cámara fotográfica sin lente, que consiste en una caja a prueba de luz con un pequeño orificio por donde entra la luz. Para producir una imagen nítida es necesario que esta apertura sea muy pequeña, del orden de 0,5 mm (1/50 pulgadas). El obturador de la cámara normalmente consiste en un material que no permite el paso de luz con el que manualmente se tapa el orificio. El tiempo de exposición normalmente es mucho mayor al necesario con cámaras convencionales debido al tamaño de la apertura, pueden ir desde 5 segundos hasta más de una hora.

La imagen puede ser proyectada sobre una pantalla translúcida para poder verse simultáneamente (común para eclipses solares), o sobre una película, o sobre un sensor digital CCD.

Invención

Muy temprano en la historia (desde el 500 a. C.), griegos como Aristóteles y Euclides escribieron acerca de cámaras estenopeicas que ocurrían naturalmente, como la luz que pasa a través de una cesta tejida o entretejidos de hojas.1

Sin embargo, los antiguos griegos creían que nuestros ojos emitían rayos que nos permitían ver. Lo que permitió entender mucho mejor a la cámara estenopeica fue descubrir que la luz entraba al ojo en vez de salir de él. Fue Ibn al-Haytham (matemático, astrónomo y físico iraquí del siglo X) quien publicó esta idea en su Libro de óptica (de siete volúmenes; también llamado Kitab al-Manazir, y en latín De Aspectibus or Opticae Thesaurus: Alhazeni Arabis). También inventó la primera cámara estenopeica después de notar cómo salía la luz de un agujero en las persianas. Mejoró la cámara al notar que cuanto más pequeño era el agujero más nítida era la imagen. Realizó la primera cámara oscura.

En el siglo V a. C., el filósofo Mo Jing menciona la teoría de una "imagen que se forma a través de un pequeño orificio". Shen Kuo (1031-1095) experimentó con la cámara oscura. Fue el primero en proveer sus atributos geométricos y cuantitativos. En el siglo XIII, Robert Grosseteste y Roger Bacon comentaron sobre la cámara estenopeica. Entre los años 1000 y 1600 estudiosos como Ibn al-Haytham, Gemma Frisius, y Giambattista della Porta escribieron sobre la cámara estenopeica y empezaron a explicar con más detalle por qué la imagen se invertía al pasar a través del orificio. Las imágenes estenopeicas permitían ver con seguridad los eclipses de sol, ya que permitían observarlos sin mirar directamente al sol.

Selección del tamaño de la abertura

En general, cuanto más pequeño sea el agujero la imagen tendrá una mejor resolución, ya que el círculo de confusión proyectado será más grande. Sin embargo, si es extremadamente pequeño se puede producir mucha difracción afectando a la nitidez de la imagen. Además, cuando el diámetro de la apertura se aproxima al grosor del material se produce un viñetado cerca de los bordes de la imagen porque menos luz logra llegar a estas áreas. Esto se debe a la sombra producida por la luz que entra a un ángulo diferente a 90 grados.

Es recomendable que la apertura sea circular (reduce la refracción) y de un material lo más delgado posible. Aunque existe la posibilidad de que este agujero sea realizado mediante un láser, un aficionado puede lograr agujeros con suficiente calidad como para trabajos fotográficos.

Un método muy utilizado es lijar una hoja delgada de latón o de aluminio (puede utilizarse la de las latas de bebidas) para reducir el grosor al máximo y después crear el agujero con una aguja, al final es necesario girar un poco la aguja y limar los bordes para que el agujero quede lo más uniforme posible.

El húngaro José Petzval fue el primero que intentó formular una ecuación para el diámetro óptimo. La fórmula utilizada actualmente fue mejorada por Lord Rayleigh y es:

Donde d es el diámetro, f es la distancia focal o longitud focal (distancia entre la apertura y la película) y λ es la longitud de onda de la luz.

Para película en blanco y negro una longitud de onda de 550nm (luz verde-amarilla) ofrece los mejores resultados.

La profundidad de campo es infinita, sin embargo, esto no significa que todo estará nítido sino que, dependiendo de la distancia entre la apertura y la película, todo estará en foco o fuera de foco en la misma proporción.

Otra fórmula más exacta y sencilla es: diámetro estenopo (d) = √ (0,0016 x dist.focal (F)) ==> (o lo que es lo mismo) => dist.focal (F) = 625 x d al cuadrado

Construcción de una cámara estenopeica

Las cámaras estenopeicas normalmente son hechas a mano por los fotógrafos. En su forma más simple consiste en una caja que no permita la entrada de luz con un agujero en una de sus paredes y la película o el papel fotográfico en la pared contraria. Como obturador se usa una lámina de un material opaco. El agujero

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