El ojo humano y la cámara fotográfica

El ojo humano

El ojo humano se comporta como un sistema óptico en el que un conjunto de medios transparentes forman una imagen real e invertida sobre la retina, que es la superficie interna del ojo sensible a la luz. El ojo humano es de forma aproximadamente esférica, de unos 2.5 cm de diámetro. Sus partes más importantes figuran en esta imagen. La luz penetra en el ojo a través de la córnea y se encuentra con líquido transparente, el humor acuoso incidiendo sobre el cristalino que es una sustancia gelatinosa en forma de lente biconvexa y sostenida por los músculos ciliares. El iris regula la cantidad de luz que entra en el ojo a través de la pupila, y el sistema corneo-cristalino enfoca la luz sobre la retina. Esta transmite la imagen que se forma en ella al nervio óptico, y de este al cerebro. La córnea produce la mayor desviación de la luz, debido a que tiene un pequeño radio de curvatura (0.8 cm) y la luz pasa del aire (n=1) al humor acuoso (n=1.33), produciéndose una importante variación en el índice de refracción. El cristalino es una lente biconvexa con un índice de refracción igual a 1.43, ligeramente mayor que el del agua. Hace posible la formación de la imagen sobre la retina mediante la acción de los músculos ciliares que modifican su curvatura y permiten la visión de los objetos próximos y lejanos. Este proceso se denomina acomodación del ojo. Para un ojo normal, el punto más próximo que el cristalino puede enfocar está situado a unos 25 cm del ojo, esta distancia se denomina punto próximo; el punto más lejano, que suele ser el infinito para un ojo normal, se llama punto remoto. El punto próximo varía con la edad, oscila entre los 7 cm para los niños y los 2m para las personas mayores. Por tanto, el ojo normal es capaz de formar imágenes nítidas sobre la retina cuando los objetos están situados a una distancia del ojo que oscila entre los 25cm y el infinito.

La lupa

La lupa es un sistema óptico formado por una lente convergente que forma una imagen aumentada. Este efecto permite ver objetos de pequeño tamaño aumentados. Para ello se utiliza una lente convergente cuya distancia focal es muy corta, por lo que desvía la luz incidente. Este objeto ha de situarse a una distancia menor que la distancia focal, para que se cree una imagen virtual, derecha y aumentada. Debido a que la imagen es virtual, es visible por el ojo humano, aunque no puede ser proyectada. El punto próximo es la mínima distancia a la que podemos colocar un objeto para verlo a simple vista con el máximo detalle. En el caso de un ojo normal, esa distancia es de 25 cm. Pero la lupa nos permite colocar el objeto a menor distancia que el punto próximo, lo que amplía el ángulo de visión y así el objeto parece tener mayor tamaño. El poder amplificador de la lupa (A), es la relación entre el ángulo visual θF, cuando se observa un objeto situado en el foco de la lupa y el ángulo θ0, cuando se observa el objeto sin lupa, colocado en el punto próximo. Para ángulos pequeños:

La cámara fotográfica

Una cámara fotográfica es un dispositivo que utiliza lentes y sensores para capturar imágenes en formato digital o analógico. La función principal de la cámara es registrar y guardar imágenes. A nivel muy básico, una cámara fotográfica es una caja oscura en el interior de la cual se sitúa una lente denominada objetivo cuya función es proyectar sobre una película o sobre un sensor fotosensible los rayos del objeto u objetos que deseamos captar. Dado que la imagen debe ser real (y no virtual, para que se proyecte sobre el elemento fotosensible), la lente debe ser convergente. Su funcionamiento se puede asemejar al funcionamiento del ojo humano:

El objetivo: Se trata de un sistema de lentes que, en conjunto, deben comportarse como una lente convergente ideal. Su función es formar la imagen real e invertida sobre el fondo de la cámara.Diafragma El objetivo cuenta con un objetivo regulable denominado diafragma que sirve para controlar la cantidad de luz que accede al interior de la cámara Obturador: Se regula el tiempo de exposición, es decir el tiempo de entrada de la luz. Cuerpo El objetivo cuenta con un objetivo regulable denominado diafragma que sirve para controlar la cantidad de luz que accede al interior de la cámara Disparador Al disparar fotografiamos. El disparador, al ser accionado abre durante un tiempo concreto el obturador para que desde el exterior la luz impresione la película.