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Timestamp: 2019-03-24 01:33:33+00:00

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La resolución angular o la resolución espacial describen la capacidad de cualquier dispositivo de formación de imágenes , como un telescopio óptico o de radio , un microscopio , una cámara u ojo , para distinguir pequeños detalles de un objeto, lo que lo convierte en un determinante importante de la resolución de la imagen . En física y geociencias, el término resolución espacial se refiere a la precisión de una medida con respecto al espacio.
Definición de términos [ editar ]
El poder de resolución es la capacidad de un dispositivo de imágenes para separar (es decir, ver como distintos) puntos de un objeto que se encuentran a una pequeña distancia angular o es el poder de un instrumento óptico para separar objetos lejanos, que están muy cerca , en imagenes individuales. El término resolución o distancia resoluble mínima es la distancia mínima entre objetos distinguibles en una imagen, aunque muchos usuarios de microscopios y telescopios usan el término para describir el poder de resolución. En el análisis científico, en general, el término "resolución" se utiliza para describir la precisión con el cual cualquier instrumento mide y registra (en una imagen o espectro) cualquier variable en la muestra o muestra en estudio.
Patrones de difracción aéreosgenerados por la luz de dos fuentes puntuales que pasan a través de una abertura circular , como la pupila del ojo. Los puntos muy separados (arriba) o que cumplen con el criterio de Rayleigh (centro) se pueden distinguir. Los puntos más cercanos que el criterio de Rayleigh (abajo) son difíciles de distinguir.
La resolución del sistema de imágenes puede limitarse por aberración o por difracción que causa el desenfoque de la imagen. Estos dos fenómenos tienen orígenes diferentes y no están relacionados. Las aberraciones pueden explicarse por la óptica geométrica y, en principio, pueden resolverse aumentando la calidad óptica y, por consiguiente, el costo del sistema. Por otro lado, la difracción proviene de la naturaleza de onda de la luz y está determinada por la apertura finita de los elementos ópticos. La apertura circular de la lente es análoga a una versión bidimensional del experimento de una sola rendija . La luz quepasa a través de la lente interfierecreando por sí mismo un patrón de difracción en forma de anillo, conocido como el patrón Airy , si se considera que el frente de onda de la luz transmitida es esférico o plano sobre la abertura de salida.
La interacción entre difracción y aberración se puede caracterizar por la función de dispersión de puntos (PSF). Cuanto más estrecha es la apertura de una lente, más probable es que la PSF esté dominada por la difracción. En ese caso, la resolución angular de un sistema óptico se puede estimar (a partir del diámetro de la abertura y la longitud de ondade la luz) según el criterio de Rayleigh definido por Lord Rayleigh : las fuentes de dos puntos se consideran justas cuando el máximo de difracción principal De una imagen coincide con el primer mínimo de la otra. [1] [2]Si la distancia es mayor, los dos puntos están bien resueltos y si es más pequeña, se consideran no resueltos. Rayleigh defendió este criterio sobre fuentes de igual fuerza. [2]
Considerando la difracción a través de una abertura circular, esto se traduce en:
{\ displaystyle \ theta = 1.220 {\ frac {\ lambda} {D}}}
donde θ es la resolución angular ( radianes ), λ es la longitud de onda de la luz y D es el diámetro de la apertura de la lente. El factor 1.220 se deriva de un cálculo de la posición del primer anillo circular oscuro que rodea el disco Airy central del patrón de difracción . Este número es más precisamente 1.21966989 ... ( OEIS : A245461), el primer cero de la función Bessel de primer orden {\ displaystyle J_ {1} (x)} dividido por π .
El criterio formal de Rayleigh está cerca del límite de resolución empírica encontrado anteriormente por el astrónomo inglés WR Dawes, quien probó observadores humanos en estrellas binarias cercanas de igual brillo. El resultado, θ = 4.56 / D , con D en pulgadas y θ en segundos de arco es ligeramente más estrecho que el calculado con el criterio de Rayleigh: un cálculo utilizando discos Airy como función de dispersión de puntos muestra que en el límite de Dawes hay una caída del 5% entre Dos máximos, mientras que según el criterio de Rayleigh hay una caída del 26,3%. [3] Técnicas modernas de procesamiento de imágenes , incluida la deconvolución. La función de dispersión puntual permite la resolución de binarios con incluso menos separación angular.
La resolución angular se puede convertir en una resolución espacial , ℓ , mediante la multiplicación del ángulo (en radianes) con la distancia al objeto. Para un microscopio, esa distancia está cerca de la distancia focal f del objetivo . Para este caso, el criterio de Rayleigh dice:
{\ displaystyle \ Delta \ ell = 1.220 {\ frac {f \ lambda} {D}}} .
Este es el tamaño, en el plano de imagen, del objeto más pequeño que la lente puede resolver, y también el radiodel punto más pequeño al que se puede enfocar un haz de luz colimado . [4] El tamaño es proporcional a la longitud de onda, λ , y así, por ejemplo, la luz azul puede enfocarse en un punto más pequeño que la luz roja . Si la lente está enfocando un haz de luz con una extensión finita (por ejemplo, un rayo láser ), el valor de Dcorresponde al diámetro del haz de luz, no a la lente. Nota Dado que la resolución espacial es inversamente proporcional aD , esto conduce al resultado ligeramente sorprendente de que un haz de luz amplio puede enfocarse en un punto más pequeño que uno estrecho. Este resultado está relacionado con las propiedades de Fourier de una lente.
Un resultado similar es válido para un sensor pequeño que capta imágenes de un sujeto en el infinito: la resolución angular se puede convertir a una resolución espacial en el sensor utilizando f como la distancia al sensor de imagen; esto relaciona la resolución espacial de la imagen con el número f , f / #:
{\ displaystyle \ Delta \ ell \ approx 1.220 {\ frac {f \ lambda} {D}} = 1.22 \ lambda \ cdot (f / \ #)} .
Dado que este es el radio del disco de Airy, la resolución se estima mejor por el diámetro, {\ displaystyle 2.44 \ lambda \ cdot (f / \ #)}
Casos específicos [ editar ]
Diagrama log-log del diámetro de apertura frente a la resolución angular en el límite de difracción para varias longitudes de onda de luz en comparación con varios instrumentos astronómicos. Por ejemplo, la estrella azul muestra que el Telescopio Espacial Hubble está casi limitado por difracción en el espectro visible a 0.1 arcosecs, mientras que el círculo rojo muestra que el ojo humano debería tener un poder de resolución de 20 arcosecs en teoría, aunque normalmente solo 60 arcosecs .
Telescopio único [ editar ]
Las fuentes puntuales separadas por un ángulo más pequeño que la resolución angular no se pueden resolver. Un solo telescopio óptico puede tener una resolución angular de menos de un segundo de arco , pero la observación astronómica y otros efectos atmosféricos hacen que esto sea muy difícil.
La resolución angular R de un telescopio puede ser aproximada por
{\ displaystyle R = {\ frac {\ lambda} {D}}}
donde λ es la longitud de onda de la radiación observada, y D es el diámetro del objetivo del telescopio . La R resultante es en radianes . Por ejemplo, en el caso de la luz amarilla con una longitud de onda de 580 nm , para una resolución de 0.1 arco de segundo, necesitamos D = 1.2 m. Las fuentes más grandes que la resolución angular se denominan fuentes extendidas o fuentes difusas, y las fuentes más pequeñas se denominan fuentes puntuales.
Esta fórmula, para luz con una longitud de onda de aproximadamente 562 nm, también se conoce como el límite de Dawes .
Matriz de telescopio [ editar ]
Las resoluciones angulares más altas se pueden lograr mediante arreglos de telescopios llamados interferómetros astronómicos : estos instrumentos pueden alcanzar resoluciones angulares de 0,001 arcosegundos en longitudes de onda ópticas y resoluciones mucho más altas en longitudes de onda de rayos X. Para realizar imágenes de síntesis de apertura , se requiere un gran número de telescopios dispuestos en una disposición bidimensional con una precisión dimensional mejor que una fracción (0.25x) de la resolución de imagen requerida.
La resolución angular R de una matriz de interferómetro generalmente se puede aproximar por
{\ displaystyle R = {\ frac {\ lambda} {B}}}
donde λ es la longitud de onda de la radiación observada, y B es la longitud de la separación física máxima de los telescopios en la matriz, llamada línea de base . La R resultante es en radianes . Las fuentes más grandes que la resolución angular se denominan fuentes extendidas o fuentes difusas, y las fuentes más pequeñas se denominan fuentes puntuales.
Por ejemplo, para formar una imagen en luz amarilla con una longitud de onda de 580 nm, para una resolución de 1 mili-arcosegundo, necesitamos telescopios dispuestos en una matriz de 120 m × 120 m con una precisión dimensional mejor que 145 Nuevo Méjico.
Microscopio [ editar ]
La resolución R (aquí medida como una distancia, que no debe confundirse con la resolución angular de una subsección anterior) depende de la apertura angular {\ displaystyle \ alpha} : [5]
{\ displaystyle R = {\ frac {1.22 \ lambda} {\ mathrm {NA} _ {\ text {condenser}} + \ mathrm {NA} _ {\ text {objectivo}}}}} dónde {\ displaystyle \ mathrm {NA} = n \ sin \ theta} .
Aquí NA es la apertura numérica ,{\ displaystyle \ theta} es la mitad del ángulo incluido {\ displaystyle \ alpha} de la lente, que depende del diámetro de la lente y su distancia focal, {\ displaystyle n} es el índice de refracción del medio entre la lente y la muestra, y{\ displaystyle \ lambda} es la longitud de onda de la luz que ilumina o emana de (en el caso de la microscopía de fluorescencia) la muestra.
De ello se deduce que las AN tanto del objetivo como del condensador deben ser lo más altas posible para una resolución máxima. En el caso de que ambas NA sean iguales, la ecuación se puede reducir a:
{\ displaystyle R = {\ frac {0.61 \ lambda} {\ mathrm {NA}}} \ approx {\ frac {\ lambda} {2 \ mathrm {NA}}}}
El límite práctico para {\ displaystyle \ theta} es de unos 70 °. En un objetivo seco o condensador, esto da un NA máximo de 0.95. En una lente de inmersión en aceite de alta resolución , el máximo NA suele ser 1.45, cuando se usa aceite de inmersión con un índice de refracción de 1.52. Debido a estas limitaciones, el límite de resolución de un microscopio de luz que usa luz visible es de unos 200 nm . Dado que la longitud de onda más corta de la luz visible es violeta ({\ displaystyle \ lambda} ≈ 400 nm),
{\ displaystyle R = {\ frac {1.22 \ times 400 \, {\ mbox {nm}}} {1.45 \ + \ 0.95}} = 203 \, {\ mbox {nm}}}
que está cerca de 200 nm.
Los objetivos de inmersión en aceite pueden tener dificultades prácticas debido a su poca profundidad de campo y su corta distancia de trabajo, lo que requiere el uso de cubreobjetos muy finos (0,17 mm) o, en un microscopio invertido, placas de Petri con fondo de vidrio delgado .
Sin embargo, la resolución por debajo de este límite teórico se puede lograr mediante microscopía de súper resolución . Estos incluyen campos ópticos cercanos ( microscopio óptico de barrido de campo cercano ) o una técnica de difracción llamada microscopía 4Pi STED . Los objetos tan pequeños como 30 nm se han resuelto con ambas técnicas. [6] [7] Además de esto, la microscopía de localización fotoactivada puede resolver estructuras de ese tamaño, pero también puede proporcionar información en la dirección z (3D).
La arqueología-óptica , u óptica arqueológica , es el estudio de la experiencia y el uso ritual de la luz por parte de los pueblos antiguos. La óptica arqueológica es una rama de la arqueología sensorial, que explora las percepciones humanas del entorno físico en el pasado remoto, y es un hermano de la arqueoastronomía , que se ocupa de las antiguas observaciones de los cuerpos celestes, y la acústica arqueológica, que se ocupa de las aplicaciones del sonido.
La investigación realizada por varios investigadores de todo el mundo ha descubierto cómo los pueblos antiguos encontraron y utilizaron el principio de la cámara oscura para una variedad de propósitos. En una cámara oscura, la luz que pasa a través de una pequeña abertura puede crear imágenes en movimiento inquietantes y efímeras, que podrían haber disparado y reforzado los modos de pensamiento, las formas de representación y la creencia innovadores en los reinos de otro mundo.
Base optica [ editar ]
Luz [ editar ]
La luz visible , una pequeña porción del espectro electromagnético, abarca longitudes de onda entre 380 y 750 nanómetros, que los humanos perciben como los colores del espectro: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. La luz se comporta de acuerdo con un conjunto bien definido de reglas: viaja en línea recta, a menos que sea refractada o reflejada por otro objeto, o curvada por la gravedad.
Visión [ editar ]
Un ojo es esencialmente una cámara oscura con un pequeño orificio en el frente que permite que la luz entre. La lente, justo detrás de la abertura del alumno, está perfectamente clara pero parece negra porque el espacio interior detrás está oscuro. Los rayos de luz pasan a través de la lente, produciendo una imagen al revés en la retina. [2] El cerebro reorienta la imagen. Este proceso óptico de proyectar una imagen invertida se conoce como cámara oscura (del latín, que significa sala oscura). Los primeros ojos de ojo / cámara obscura evolucionaron hace unos 540 millones de años en un molusco marino, conocido como nautilus , durante el período Cámbrico. El principio de la cámara oscura es primordial, y la vida en la tierra ha evolucionado para aprovecharlo.
Cámara obscura [ editar ]
El principio de la cámara oscura no se limita a los ojos, o incluso a las lentes, sino que funciona con un pequeño orificio o abertura, y cualquier espacio oscuro de cualquier tamaño o forma. En los tiempos modernos, las cámaras oscuras se han creado a partir de cajas de zapatos, cajas de avena, latas de refrescos, contenedores de galletas, caracoles, cáscaras de huevos, refrigeradores, tiendas de campaña, camiones, hangares de aviones e incluso formas de nieve y tierra. Una cámara oscura también puede ser producida por un pequeño agujero en un techo, pared o persiana a través del cual la vista del exterior se proyecta en una pared dentro de una habitación oscura. [3] El biólogo Donald Perry realizó una expedición a la selva tropical de Costa Rica, donde subió a la cavidad de un gran árbol hueco, y descubrió un pequeño agujero que proyectaba una imagen al revés del mundo exterior en la pared interior opuesta del tronco. . [4] Este tipo de experiencia está disponible a través del tiempo. [5]
La imagen creada aparece como una película al revés. Una cámara oscura se basa en el contraste entre el mundo exterior brillante y un espacio interior tenue, de modo que un mayor contraste produce una imagen proyectada más obvia. La oscuridad absoluta en el interior no es necesaria, pero debe haber una diferencia significativa entre los dos niveles de iluminación.
Base arqueológica [ editar ]
El registro arqueológico está repleto de excavaciones de estructuras construidas a lo largo del tiempo, pero debido a la descomposición natural de los materiales y los caprichos de la conservación, cuanto más atrás en el tiempo, menos probabilidades hay de que sobrevivan los artefactos. Por ejemplo, las construcciones de refugios paleolíticos del Paleolítico Inferior (c. 2,600,000 - 300,000 BP) y el Paleolítico Medio (c. 300,000 - 45,000 BP) son generalmente menos completas y, por lo tanto, están sujetas a interpretación, mientras que las que datan del Paleolítico Superior (c. 45,000). - 10,000 BP) son más numerosos y mejor conservados. Las estructuras paleolíticas generalmente no tienen superestructura restante, y deben inferirse de una huella de artefactos. [6]
Por el contrario, algunas estructuras neolíticas retienen elementos por encima del suelo. El neolítico vio el auge de la agricultura y el establecimiento de asentamientos, que produjeron un excedente de alimentos y un aumento en la densidad de población. Una fuerza laboral grande y coordinada permitió el proceso de acarrear enormes piedras para construir estructuras grandes y permanentes. Alrededor de 5000 BP, muchos grupos de personas en un área extendida erigían grandes maderas y piedras, o megalitos, para encerrar espacios comunales. En los tiempos históricos, el desarrollo de la escritura ofrecía otra capa de información, con descripciones de la apariencia física, los materiales, el diseño, el uso y los eventos relacionados con las estructuras. Esta combinación de remanentes y registros mejora la precisión del análisis arqueo-óptico.
Óptica arqueológica y arqueoastronomía [ editar ]
Existe cierta evidencia de que las estructuras prehistóricas orientadas sobre la posición del sol en el horizonte también crearon situaciones de cámara oscura. Los ejemplos en Europa occidental incluyen la salida del sol en pleno invierno en Newgrange , [7] la puesta de sol en pleno invierno en Maeshowe , [8] y la salida del sol en pleno verano en Bryn Celli Ddu . [9]
Mientras que los estudios arqueoastronómicos han discutido tradicionalmente este tipo de monumento como observatorios, el trabajo de campo realizado en la década de 1990 en Balnuaran de Clava por Ronnie Scott y Tim Phillips sugiere que la puesta del sol en pleno invierno habría arrojado imágenes dentro de dos tumbas de pasaje. Al reconstruir temporalmente los techos colapsados ​​de estos monumentos, notaron que el acto de ver el sol a lo largo de sus pasillos no solo era potencialmente cegador sino que solo podía ser visto claramente por una persona a la vez. En contraste, una audiencia de más de veinte personas podía estar de espaldas a la abertura para observar los efectos de la luz solar que caía sobre la mampostería modelada deliberadamente en las paredes de ambas cámaras. [10] Estas observaciones inspiraron a Scott a especular que estas estructuras eran oscuras de cámara, y que una proyección óptica del disco del sol reproducía los movimientos del sol a través del cielo para que muchas personas lo vieran a la vez. [11]
La óptica arqueológica y la arqueología de los sentidos [ editar ]
La óptica arqueológica contribuye a una disciplina más amplia, la arqueología de los sentidos. En lugar de simplemente registrar los restos del pasado, como piedras en pie o muros construidos, esta disciplina más amplia enfatiza cómo los espacios entre estas características podrían haber sido escenarios para experiencias sensoriales, incluso si partes de las estructuras originales han desaparecido. Entre los sentidos, la visión ha sido una consideración importante, incluidos los estudios de visibilidad entre sitios, [12] interacciones con la geología y la topografía, [13] alineación arqueoastronómica, [14] o simbolismo de color. [15] Al mismo tiempo, la antropología ha revelado sociedades que enfatizan los otros sentidos [16] incluyendo cualidades como el olor y el olfato.[17] La importancia social del sensorial de la comida y la bebida, [18] y el tacto y la textura [19] también pueden considerarse.
Otros estudios han examinado la arqueomusicología y la arqueoacústica. [20] Los artefactos del hueso paleolítico se han interpretado como instrumentos musicales, [21] o 'dispositivos que producen sonido', [22] mientras que se ha encontrado que algunas características naturales dentro de las cuevas emiten sonidos inusuales. [23] También se ha sugerido que los grupos de arte rupestre paleolítico en lugares donde las cavernas tienen propiedades especialmente resonantes. [24] En la década de 1990, las propiedades sonoras de la arquitectura construida se sometieron a un escrutinio cada vez mayor con investigaciones sobre resonancias inducidas por la voz dentro de sitios neolíticos con cámaras, [25] , así como el fenómeno acústico más amplio dentro de una variedad de estructuras megalíticas. [26]
Una arqueología de los sentidos, incluida la óptica arqueológica, enfatiza que el pasado estuvo habitado por personas vivas cuyas experiencias fueron inherentemente parciales y subjetivas. De hecho, esta subjetividad podría haber prestado significado y misterio a los eventos que ocurren dentro de estructuras antiguas. Esto reconoce que es probable que los sentidos hayan sido utilizados y comprendidos de maneras muy diferentes por las personas a través del tiempo.
El desarrollo del campo de la óptica arqueológicos [ editar ]
El estudio de las antiguas percepciones de la luz se desarrolló a partir de muchas fuentes dispares (arqueólogos, artistas, anticuarios y astrónomos) con precursores que se remontan al menos a un milenio. En 1998, el arqueólogo Ronnie Scott especuló que las tumbas de pasaje neolítico en Escocia podrían haber sido utilizadas como cámaras oscuras. [27] En 2000, Robert Temple publicó una investigación sobre lentes de cristal que datan de la antigüedad. [28]
La arqueo-óptica, aún sin nombre, surgió como una línea de investigación formal a partir de 2005, con una presentación de Matt Gatton y sus colegas de "La cámara oscura y el origen del arte" en la Universidad de Louisville, Kentucky. Hicieron presentaciones posteriores en la Universidad de Lisboa en 2006, y en el Instituto de Arqueología de la Universidad de Oxford en 2007. Un pequeño número de investigadores de forma independiente comenzó a realizar trabajos de campo de óptica arqueológica en tumbas de paso neolíticas. En 2011, Morgan Saletta publicó un documento que señala proyecciones de la cámara oscura en dos sitios en el sur de Francia. [29] En 2011, Gatton comenzó a documentar proyecciones ópticas en sitios en Dinamarca. Aaron Watson, en colaboración con Ronnie Scott, comenzó a registrar las propiedades arqueológicas de los monumentos en Escocia en 2012 y Gales en 2014.[30]
Desde 2011, el concepto de la óptica arqueológica como un campo académico más amplio se ha unido con la planificación de Constantinos Papadopoulos y Holley Moyes del Oxford Handbook of Light in Archaeology, que puso en contacto a investigadores que trabajaban en líneas similares. [31]
Óptica arqueológicos paleolíticos [ editar ]
Estructuras del Paleolítico [ editar ]
El Paleolítico Inferior fue un momento de los primeros humanos, como el Homo habilis y el Homo erectus . Las posibles indicaciones del desarrollo temprano de la construcción de refugios durante el Paleolítico Inferior provienen de las excavaciones en Olduvai Gorge , [32] Melka Kunturé, [33] Pont-de-Lavaud, [34] Isernia La Pineta, [35] Maozhushan, [36] Bilzingsleben, [37] y Terra Amata. [38]
El Paleolítico Medio vio declinar el Homo erectus a medida que se desarrollaba el Homo neanderthalensis en Eurasia, y el Homo sapiens se desarrolló en África. La posible evidencia de la construcción de un refugio en el Paleolítico medio se puede encontrar en sitios como Port-Pignot, [39] Saint-Vaast-la-Hougue, [40] Le Lazaret, [41]La Baume des Peyrards, [42] Combe Grenal , [43] La Butte d'Arvigny, [44] La Folie, [45] La Ferrassie, [46] Biśnek, [47]Vilas Ruivas, [48] Ripiceni-Izvor, [49] y Molodava I. [50]
El Paleolítico Superior vio la expansión del Homo sapiens y la disminución y extinción final del Homo neanderthalensis. Los mejores ejemplos de prácticas de refugio en el Paleolítico Superior provienen de excavaciones en lugares como Kostienki, [51] Cueva Morín, [52] Grotte du Renne, [53] Vigne-Brune, [54] Dolní Věstonice, [55] Les Peyrugues, [ 56] Mezin, [57] Ohalo II, [58] Mal'ta, [59] Le Cerisier, [60] Plateau Perrain, [61] Gontsy, [62] Mezhirich, [63] Gönnersdorf, [64] Pincevent,[65] y Borneck. [66]
Tafonomía [ editar ]
La evidencia física real de los refugios paleolíticos se limita a materiales permanentes como la piedra y el hueso. No se ha encontrado ningún poste de madera o piel de animales, porque estos materiales se desintegran con el transcurso del tiempo. Pero se puede establecer la existencia de los elementos perecederos. Postos demuestran la existencia de los soportes de madera. La alineación de los orificios o un círculo de piedras de soporte describe la huella de un marco. El área cubierta por el pedernal dispersado por el trabajo con cuchillas y otras actividades domésticas, demarca aún más la forma interior de la estructura.
Los tipos de piedras, huesos y minerales que se encuentran en los campamentos describen con más detalle el uso de pieles de animales para cubrir las tiendas. Los huesos de animales sacrificados y quemados que se encuentran alrededor del pozo de fuego muestran qué tipos de animales fueron cazados y comidos. Las herramientas de piedra, como los raspadores de piel y los depósitos de minerales empleados en la preparación de las pieles, muestran el uso rutinario de las pieles de animales. Además, hay una gran cantidad de paralelismos etnográficos, ya que las culturas indígenas de todo el mundo se basaron en las pieles de animales como un refugio que cubría el material hasta el inicio de la era moderna.
Lifeways [ editar ]
La gente del Paleolítico existía antes de la agricultura y la domesticación de los animales, y habrían vivido como pequeñas bandas de cazadores-recolectores , moviéndose de un lugar a otro, explotando los recursos vegetales, animales y minerales. Dos de los factores que influyeron en la elección de ubicación fueron la proximidad a las rutas de migración de agua dulce y animal. [67] Los forrajeros paleolíticos también instalarían un campamento con vistas a los campos habitados por manadas de herbívoros con pezuñas. [68]
Los campings paleolíticos se caracterizaron por la ocupación repetida, estacional, a corto plazo. Mientras que los habitantes eran bastante móviles, sin bestias de carga, los refugios no fueron transportados. Una tienda de campaña puede permanecer en su ubicación durante algunos años antes de que se deteriore y tenga que ser reconstruida. El registro arqueológico describe refugios reconstruidos una y otra vez en aproximadamente el mismo lugar. Bandas de cazadores-recolectores paleolíticos siguieron un circuito anual con refugios construidos en puntos estratégicos en el camino.
Hogares [ editar ]
Los campamentos paleolíticos estaban salpicados de fogatas externas y hogares internos. Los hogares internos no eran fogatas a fuego abierto, sino áreas huecas que contenían piedras calientes y carbón vegetal. [69] Los hogares actuaban como disipadores de calor, o trampas de calor, donde la energía térmica se almacenaba y liberaba lentamente con el tiempo, para mantener la vivienda caliente. Piedras calientes y carboncillos serían enrollados, con palos o huesos, en una gruesa piel de animal y transportados un par de metros desde la hoguera hasta el hogar. Al día siguiente, la tarea se repetiría: los hogares se desarmaban y se volvían a montar de forma rutinaria. El calentamiento frecuente hizo que las rocas se decoloraran y se desmoronaran. Una vez que una roca dejó de ser efectiva para mantener el calor, fue arrojada a un pozo de basura cercano junto con huesos de animales y otros desechos domésticos. Un hogar de piedra interno es una estrategia efectiva para mantenerse caliente, pero no proporcionó ninguna luz. [70] Los interiores de las tiendas eran lugares oscuros, donde la gente antigua habría sido testigo del efecto de la cámara oscura.
La óptica arqueológica paleolítica implica la investigación de las capacidades de proyección de imágenes de las reconstrucciones de carpa paleolíticas.
Reconstrucciones [ editar ]
La idoneidad de las carpas / refugios paleolíticos para la formación de la cámara oscura coincidencia fue explorada durante una serie de experimentos bajo la dirección de Matt Gatton en 2005 y 2006. [71] La primera serie de experimentos tuvo lugar en un rancho de bisontes en el condado de Oldham, Kentucky. donde un pequeño bisonte rudimentario esconde el tipise erigió junto a un pasto, y las imágenes del bisonte se lanzaron a través de un agujero en las pieles y se proyectaron en la tienda. El segundo conjunto de experimentos tuvo lugar en un refugio rocoso en las afueras de Irvine, condado de Estill, Kentucky, donde los investigadores apoyaron un marco de ramas de árboles contra una pared de roca y lo cubrieron con pieles de bisontes. La imagen de un caballo afuera se proyectó a través de un áspero agujero en las pieles y hacia el espacio interior. El tercer grupo de experimentos tuvo lugar en el Musée du Malgré-Tout en Bélgica, donde los arqueólogos Pierre Cattelain y Claire Bellier reconstruyeron una variedad de estructuras paleolíticas en varios lugares de Francia, Alemania y Ucrania. En los revestimientos de piel de cada tienda había una pequeña cantidad de agujeros. En el sitio alemán, se proyectaron imágenes dentro de la reconstrucción en una piel de conejo.
El análisis estadístico [ editar ]
Las reconstrucciones de la carpa establecieron cierta plausibilidad de la formación accidental de la cámara oscura durante el Paleolítico, pero la plausibilidad no es una probabilidad, por lo que el modelo estadístico bayesiano exploró la cuestión de la frecuencia probable de las imágenes proyectadas . [72]
Para evaluar la probabilidad de un evento desconocido, se utilizaron una serie de probabilidades condicionales para crear un árbol de probabilidad utilizando TreeAge Pro 2011 (Williamstown, MA). Las condiciones que afectan la apariencia de las imágenes proyectadas son el contexto general del refugio, la existencia de apertura, el tamaño de la abertura, la exposición a la luz solar, el clima, la ocupación y el contexto específico de la vivienda. Dadas las diferentes situaciones con respecto a las variables; la probabilidad de que una persona observe una imagen proyectada dentro de una vivienda del Paleolítico osciló entre el 1% y el 8% por día, o de 4 a 29 veces por año. [73] Multiplicando las ocurrencias anuales por el rango de años y la población humana estimada; Las imágenes de la cámara oscura podrían haberse observado entre 54.8 mil millones y 4.38 billones de veces (5.48x10 10).a 4.38x10 12 ) en el transcurso de la prehistoria. [74]
Implicaciones [ editar ]
La probable prevalencia de cámaras oscuras prehistóricas a lo largo de la experiencia humana sugiere varias implicaciones importantes para el desarrollo del arte, las creencias religiosas, la filosofía y el arte rupestre existente.
Arte [ editar ]
Los orígenes del arte han sido un misterio significativo, porque el arte, como forma de comunicación, es en gran parte una construcción social. El problema central es que no puede haber intención de representar un objeto o escena sin saber primero que tal representación es posible. [75] Los investigadores han encontrado grandes dificultades para encontrar explicaciones de cómo las personas prehistóricas se toparon con la idea de la posibilidad de representación. [76] La explicación arqueo-óptica es que las imágenes proyectadas dentro de un espacio de vivienda provisto, según el profesor de Cambridge Nigel Spivey, "... una experiencia visual prototípica que desencadena el concepto de representación ..." [77] Además, las imágenes serían experiencias compartidas, visibles para todos en la tienda o estructura al mismo tiempo. [78] Por lo tanto, el grupo podría experimentar, discutir, verificar, confirmar, investigar e interpretar colectivamente las imágenes proyectadas en las superficies anteriores a ellas. Es el aspecto comunitario de las imágenes lo que hace que el desarrollo de las artes visuales sea socialmente factible.
“Una imagen proyectada al azar representa un objeto real; dice bisonte sin ser un bisonte de carne y hueso, plantando la idea de un referente, el comienzo conceptual del arte ”. -Matt Gatton [79]
Fe [ editar ]
También es posible que las imágenes de la cámara oscura hayan fomentado la creencia religiosa. Una definición amplia de religión es una creencia en un reino alternativo que influye en la realidad física. El teólogo Rudolf Otto sostuvo que los orígenes de la religión se encuentran en el concepto de lo sagrado, que lo divino se presenta a sí mismo como algo "completamente diferente" (ganz andere). [80] Las imágenes proyectadas en carpas paleolíticas habrían ofrecido una puerta de entrada temprana al concepto de un reino alternativo, un vislumbre de un "otro", que inició una creencia en algo que no se vio momento a momento. Las imágenes, una vez vistas, permanecieron en la mente y se enraizaron en la cultura.
“La imagen de la cámara al instante separa una casi realidad de la realidad, despegando un 'otro' del 'es'; inculcando la idea misma de que los animales, las plantas y los seres humanos tienen existencia en otras formas, espíritus, en otros planos ”. - Matt Gatton [81]
Una vez que el concepto de un reino alternativo se hubiera arraigado, habría proporcionado un dominio para que los agentes de un "otro" mundo intervinieran en los asuntos humanos. La noción de formas espirituales es la raíz misma del animismo, la forma más antigua conocida, y tal vez la primera, de religión. La imagen incidental es posiblemente la primera visión de lo "divino". [82]
Filosofía [ editar ]
El tema central de la metafísica es la investigación de la naturaleza de la realidad. Las imágenes en una tienda del Paleolítico desencadenan una cascada de pensamientos sobre la esencia de la realidad: ¿Qué es ese plano de existencia? Y reflexivamente, ¿qué es este plano? [83] Solo al vislumbrar una realidad alternativa, esta realidad se vuelve abierta a la pregunta: el comienzo mismo del examen abstracto.
Distorsiones esquematizada [ editar ]
Las proyecciones de la cámara oscura también pueden explicar algunas características comunes entre las pinturas rupestres de animales y personas. El arte paleolítico de las cavernas es bien conocido por sus figuras icónicas y esquematizadas, generalmente con cabezas extremadamente pequeñas y cuerpos enormes, a menudo inclinados. Ejemplos de los elementos centrales de algunos léxicos visuales de las culturas paleolíticas (repetición, desconexión, movimiento, superposición y distorsión) se expresan en grabados en piedras y huesos planos dentro de los sitios de habitación y también en las paredes de cuevas profundas. [84]
En mayo de 2005, Matt Gatton, Walter Brock y Dylan Brock instalaron una cámara oscura del tamaño de una habitación en una granja en Harrodsburg, Kentucky. La imagen de un caballo fue proyectada sobre una pequeña piedra plana. Era natural que el artista captara la imagen con su torso, la piedra grabada asegurada contra el cuerpo y los ojos mirando hacia abajo en la imagen invertida. En este escenario fue ventajoso inclinar la piedra ligeramente. Cuanto más se inclinó la piedra, más se distorsionó la imagen del animal, la cabeza del animal se redujo de tamaño y el estómago se inclinó hacia abajo, como las distorsiones que se ven en el arte de una cueva profunda. [85] Esta distorsión se conoce como el efecto clave . Gatton propuso que las distorsiones profundas de la cueva podrían haber sido el resultado de los efectos de la cámara oscura en las tiendas.

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