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Fecha última modificación: 21/05/2017
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Fecha creación: 21/05/2017
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Versión: 1.0
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NIVEL:
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Iniciación - Bajo - Medio - Alto –
Avanzado
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Si
alguno de los lectores observa errores u omisiones importantes, o bien conoce
otros métodos y procedimientos interesantes, si lo desea puede compartirlos y
serán publicados.
En tal
caso lo podéis comunicar a través de los comentarios o directamente a mi correo
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DOCUMENTOS RELACIONADOS
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el presente documento o consultar algún término de los que aparecen y no está
suficientemente descrito, puedes buscar si existe otro artículo relacionado en
la página: ENLACES TÉCNICA.
En ella aparecen
los asuntos tratados en los tutoriales técnicos que hasta hoy he creado, todos
accesibles mediante enlaces, y los que se encuentran en fase de revisión para
su pronta publicación.
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ÍNDICE DEL TUTORIAL
¿Cómo
funciona una estenopeica?
Construcción
de una cámara estenopeica
El
Estenopo
Formas
manuales para realizar el estenopo
La distancia focal. Su relación con el tamaño del
estenopo
El
ángulo de campo o de cobertura
Tablas
de datos
¿Cómo funciona una estenopeica?
Una cámara estenopeica no utiliza sistemas
ópticos basados en la refracción. El rayo de luz procedente del sujeto no es
desviado de su trayectoria por ninguna lente, sino que sigue siempre una
trayectoria recta desde el sujeto al plano de la película.
Dicha característica elimina los problemas derivados
de los sistemas ópticos. En una cámara estenopeica todo aquello que esté dentro
del campo de visión aparecerá enfocado, por lo que su profundidad de campo es infinita y su distancia mínima de enfoque cero, como podemos apreciar en la figura 1.
Además, puesto que no se producen efectos de refracción, las líneas rectas serán rectas estén
donde estén respecto al centro del fotograma y formen el ángulo que formen con
el plano de la película, con independencia de la longitud focal de la cámara.
Sabemos que cada punto del sujeto refleja la
luz que recibe en forma de un haz que se extiende en todas direcciones. Lo que
hace una cámara estenopeica es seleccionar un único rayo de ese haz, de forma
que todos los demás son rechazados y sólo uno llega a la superficie sensible,
formando un solo punto de imagen (figura
2).
Esto es una situación ideal, ya que las
cámaras estenopeicas reales lo que hacen es restringir la anchura de dicho haz
luminoso, de tal manera que lo que se forma sobre la película son pequeños círculos.
Construcción de una cámara estenopeica
Las posibilidades para construir manualmente una
cámara estenopeica son prácticamente infinitas. Básicamente, las cámaras
estenopeicas consisten en una caja oscura, en uno de cuyos lados se coloca un
material sensible y en el lado opuesto un pequeño orificio.
Se pueden confeccionar a partir de elementos
tan comunes como botes, cajas de zapatos, latas de galletas y de conservas...,
cualquier recipiente estanco a la luz
sirve como cámara. También se puede partir de una cámara a quitándole el
sistema óptico, o construirlas desde el principio con un diseño propio.
Como material sensible es posible utilizar
papeles fotográficos, cartuchos de película de formato comunes como 35 mm ó 120,
película plana, etc.
Se aconseja usar cajas de metal con base
circular o cuadrada (cajas de galletas, arroz, chocolate en polvo...), pues en
la mayoría de los casos son totalmente estancas. Las de cartón suelen dar más
problemas a la hora de conseguir que no entre ni un hilo de luz.
También conviene pintar el interior de
nuestra cámara con pintura negra mate
para evitar reflejos en las paredes interiores susceptibles de crear imágenes
falsas.
Si deseamos un negativo con un formato
determinado, cubrir un cierto ángulo de campo o utilizar un soporte Polaroid
para hacer estenopeicas instantáneas, es posible que tengamos que construirnos
la cámara a medida de nuestras necesidades empleando cartón pluma, madera,
metal, etc.
Si partimos de una caja ya hecha los pasos
para continuar su construcción serán los siguientes:
|
1.
|
Pintar su interior con negro mate
|
|
2.
|
Realiza un agujero centrado en una de sus
caras y colocaremos sobre éste una lámina con el correspondiente orificio o
estenopo
|
|
3.
|
Situar el material sensible en la cara opuesta
a la del orificio construyendo algún soporte para la sujeción
|
Seguidamente, vamos a ver con detalle cada
uno de los elementos y parámetros técnicos de nuestra cámara.
El Estenopo
Se conoce como estenopo al orificio encargado de restringir la entrada de luz. Es
la parte fundamental de la estenopeica
y su equivalente en una cámara fotográfica convencional sería el diafragma.
Del tamaño depende la calidad de la toma
fotográfica, cuanto más pequeño sea más pequeño será el círculo de luz que
forme sobre el material sensible. Podríamos pensar entonces que éste debería
ser tan pequeño como fuera posible, pero a partir de cierto tamaño comienza a
ser importante el fenómeno de la difracción
(figura 3), que son desviaciones del
rayo luminoso que se producen en los bordes del orificio y que cobran una mayor
importancia con menores tamaños.
Por ello se reducen los tamaños utilizables a
un estrecho margen, en el cual el orificio es lo suficientemente pequeño como
para que la formación de la imagen sea aceptable, y lo suficientemente grande
como para que los fenómenos de difracción no disminuyan la calidad de imagen.
Este margen en el tamaño del estenopo variará
con la distancia que hay desde él a la película (asimilable a la distancia focal en las cámaras
convencionales).
La
distancia focal. Su relación con el tamaño del estenopo
La distancia
focal es la separación que hay desde el estenopo hasta el lado donde se
sitúa el material sensible.
Abney y otros teóricos de
la formación de imágenes dedujeron la fórmula que a continuación se muestra
para calcular el estenopo permisiblemente más pequeño para una focal dada.
Aplicándola obtenemos el tamaño
del estenopo (normalmente haremos los cálculos en milímetros).
Forma manuales
para realizar el estenopo
Para hacer el agujero podemos utilizar agujas
de coser sobre un material sea delgado
a la vez que resistente, siendo aconsejable
usar estaño o aluminio de poco gramaje. Una vez hecho conviene lijarlo y
volver a pasar la aguja para que no quede rebaba, evitando así la difracción
de la luz por los bordes rugosos.
A continuación se facilitan algunos números
de agujas que se pueden encontrar en el mercado con su medida en milímetros
correspondiente:
Nº 5 = 0,80 mm; Nº 6 = 0,72 mm; Nº 7 = 0,65 mm; Nº 8 = 0,58 mm; Nº 9 = 0,51 mm; Nº10 = 0,46 mm;
Nº11 = 0,40 mm; Nº12 = 0,35
mm; Nº15 = 0,27 mm.
Independientemente del sistema de cálculo de Abney, muchos autores han propuesto
tablas de tamaños así como sus propias fórmulas. Las más utilizadas, según
recopilación de John Grepstad, son las siguientes:
a. Fórmula
de Lord Rayleigh
d = 1,9
x raíz cuadrada(l x f); donde d = diámetro estenopo, l = longitud de onda de la luz y f =
distancia focal
Para la longitud de onda de la luz, se pueden
utilizar distintos valores medios, pero normalmente se utiliza el valor de la
luz amarilla ( 0,00055 mm).
b. Renner
Propone distintas fórmulas con la forma
general: r = raíz cuadrada (l x c x f); donde r = radio del estenopo, l =
longitud de onda de la luz, c = constante (normalmente entre 0,5 y 1) y f = longitud focal
c. Platt
(1989)
Utiliza la siguiente fórmula: d² = f / k; donde d = diámetro estenopo,
f = distancia focal y k = una constante (aprox. 1.300)
d. Dobson
(1991)
Sugiere la siguiente fórmula. : d = raíz cuadrada (f) / 25; donde f = distancia focal
Más
adelante se incluyen varias de las tablas para diferentes diámetros de estenopo.
Los valores entre una y otra presentan pequeñas diferencias que, en términos
generales, no afectarán ni a la resolución obtenida en la imagen ni a la
medición de la luz.
El
ángulo de campo o de cobertura
La distancia
focal determina el ángulo de campo
que va a cubrir nuestra cámara, y
está directamente relacionada con el formato.
Si queremos construir una cámara de focal normal (que cubra unos 50 grados de
ángulo de campo), la distancia focal (distancia entre pared de agujero y pared
con material fotosensible) tiene que coincidir con la medida de la diagonal del
formato.
Por ejemplo, si tenemos un negativo de 9 x 12
cm, hallaremos la diagonal como la raíz cuadrada de la suma de los lados al
cuadrado (teorema de Pitágoras), obteniendo como resultado 15 cm. De ello
resulta que:
|
-
|
Una caja de 15 cm de largo nos dará una
cámara de distancia focal normal
|
|
-
|
Una de menos de 15 cm tendríamos una focal corta que cubriría un campo de
más de 60 grados (efecto gran angular)
|
|
-
|
Una caja mayor de 15 cm cubriríamos un
ángulo menor de 45 grados (teleobjetivo)
|
Evidentemente, es posible diseñar una cámara
con distancia focal variable simplemente situando la emulsión sensible más
cerca o más lejos del estenopo.
Si observamos el esquema de la figura 4, podemos calcular por
trigonometría el ángulo de cobertura (φ),
aplicando las fórmulas siguientes:
α = arco tangente ((L / 2) / F); siendo L la anchura del
material sensible y F la distancia entre los planos del estenopo y del material
sensible
Y el ángulo de cobertura es, simplemente, el
doble del anterior como también vemos en la figura 4: φ = 2 x α.
De las fórmulas resulta que la distancia focal y el ángulo de campo son inversamente
proporcionales, por lo que a mayor distancia le corresponde un menor ángulo de cobertura
y viceversa. A visto de otro modo, a mayor
tamaño de soporte sensible mayor ángulo
de cobertura.
Para un determinado sujeto se puede
determinar el tamaño de la imagen que
formará el estenopo con la siguiente relación:
S / I =
A / B; donde S = tamaño del
sujeto, I = tamaño de la imagen formada, A = distancia del sujeto al estenopo y
B = distancia del estenopo al material fotosensible
Por otro lado, la zona donde se coloca el
material sensible puede ser plana o cóncava. Si es plana y el ángulo de campo de la cámara es muy
amplio la fotografía aparecerá viñeteada
(bordes oscurecidos respecto a la parte central) como se aprecia en el ejemplo
de la figura 5.
Tablas de datos
A continuación se muestran
varias tablas de datos confeccionadas basadas en las experiencias de diferentes
autores.
Tabla
de Bogre (1988)
|
Longitud focal (mm)
|
Diámetro estenopo (mm)
|
Nº f
|
Factor de exposición a f/22
|
|
|
|
|
|
|
50
|
0.29
|
f/174
|
63 x
|
|
75
|
0.35
|
f/213
|
94 x
|
|
100
|
0.41
|
f/246
|
125 x
|
|
125
|
0.45
|
f/275
|
157 x
|
|
150
|
0.50
|
f/203
|
188 x
|
|
200
|
0.57
|
f/348
|
250 x
|
|
250
|
0.64
|
f/389
|
313 x
|
|
300
|
0.70
|
f/426
|
376 x
|
Tabla de Platt (1989)
|
Longitud focal (mm)
|
Diámetro estenopo (mm)
|
Nº f
|
|
|
|
|
|
130
|
0.33
|
380
|
|
210
|
0.40
|
500
|
|
260
|
0.46
|
550
|
|
320
|
0.50
|
650
|
|
420
|
0.58
|
690
|
|
550
|
0.66
|
800
|
|
650
|
0.74
|
930
|
|
750
|
0.79
|
960
|
|
1.000
|
0.91
|
1.120
|
Tabla de Holter
(1990)
|
Longitud focal (mm)
|
Diámetro estenopo (mm)
|
Nº f
|
Factor de exposición a f/16
|
|
|
|
|
|
|
10
|
0.14
|
70
|
20
|
|
20
|
0.20
|
100
|
40
|
|
30
|
0.24
|
125
|
60
|
|
40
|
0.28
|
140
|
80
|
|
50
|
0.31
|
160
|
100
|
|
60
|
0.34
|
180
|
125
|
|
70
|
0.37
|
190
|
140
|
|
80
|
0.40
|
200
|
160
|
|
90
|
0.42
|
214
|
180
|
|
100
|
0.45
|
220
|
190
|
|
150
|
0.54
|
280
|
300
|
|
200
|
0.63
|
318
|
400
|
|
250
|
0.70
|
360
|
500
|
|
300
|
0.78
|
380
|
560
|
|
350
|
0.84
|
418
|
700
|
|
400
|
0.89
|
450
|
800
|
Tabla de Fuller
(1992)
|
Longitud focal (mm)
|
Diámetro estenopo (mm)
|
Nº f
|
|
|
|
|
|
50
|
0.26
|
200
|
|
75
|
0.32
|
220
|
|
100
|
0.45
|
240
|
|
150
|
0.55
|
270
|
|
200
|
0.63
|
320
|
|
250
|
0.71
|
350
|
|
300
|
0.77
|
390
|
|
350
|
0.83
|
420
|
|
400
|
0.89
|
450
|
|
500
|
1.00
|
500
|
|
© Gabriel Díaz.
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autorización expresa de su autor
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