Cámara estenopeica

Una cámara estenopeica (del griegu στένω/steno estrechu, ὀπή/ope abertura, furacu) ye una cámara fotográfica ensin lente, que consiste en:
A.- una caxa estanca a la lluz, *B.-
con namái un pequeñu furu por onde entra la lluz, el estenopo.
C.- un material fotosensible.
Pa producir una imaxe nítida ye necesariu qu'esta apertura seya bien pequeña, del orde de 0,5 mm (1/50 pulgaes). El obturador de la cámara de normal consiste nun material que nun dexa'l pasu de lluz col que manualmente tápase'l furu. Debíu al tamañu de l'apertura, el tiempu d'esposición de normal ye enforma mayor al necesariu con cámares convencionales: puede dir dende 5 segundos hasta más d'una hora.

La imaxe puede ser proyeutada sobre una pantalla tresllúcida pa poder trate simultáneamente (común para eclises solares), o sobre una película, o sobre un sensor dixital CCD.

Invención de la cámara escura
Hai constancia de que dende 500 e.C. hai referencies a la cámara escura. Aristóteles y Euclides yá escribieron alrodiu de cámares escures qu'asocedíen de manera natural, como la lluz que pasa al traviés d'una cesta texida o entretejidos de fueyes."Light Through the Ages". Sicasí, los antiguos griegos creíen que'l ser humanu podía ver gracies a los rayos qu'emitíen los sos güeyos.

Lo que dexó entender muncho meyor a la cámara escura foi afayar que la lluz entraba al güeyu en cuenta de salir d'él. Ibn al-Haytham (matemáticu, astrónomu y físicu iraquín del sieglu X) describió esta idea na so Llibru d'óptica (de siete volúmenes; tamién llamáu Kitab al-Manazir y, en llatín, De Aspectibus or Opticae Thesaurus: Alhazeni Arabis). Tamién inventó la primer cámara escura dempués de notar cómo salía la lluz d'un furacu nes persianes. Ameyorar tres notar que, cuanto más pequeñu'l furacu, más nítida yera la imaxe.

Nel sieglu V e.C. , el filósofu Mo Jing mentó la teoría d'una "imaxe que se forma al traviés d'un pequeñu furu".
Shen Kuo (1031 – 1095) esperimentó cola cámara escura.
Foi'l primeru n'aprovir los sos atributos xeométricu y cuantitativu.
Nel sieglu XIII, Robert Grosseteste y Roger Bacon comentaron sobre la cámara escura.
Ente los años 1000 y 1600 estudiosos como Ibn al-Haytham, Gemma Frisius, y Giambattista della Porta escribieron sobre la cámara escura y empezaron a esplicar con más detalle por qué la imaxe invertir al pasar al traviés del furu.
Les imáxenes estenopeicas dexaben ver con seguridá los eclises de sol, yá que dexaben reparalos ensin mirar direutamente al sol.

 Seleición del tamañu de l'abertura 
Polo xeneral, cuanto más pequeñu sía'l furacu la imaxe va tener un meyor resolución, una y bones el círculu de tracamundiu proyeutáu va ser más grande.
Sicasí, si ye desaxeradamente pequeñu puede producise muncha difracción afectando a la nitidez de la imaxe.
Amás, cuando'l diámetru de l'apertura averar a la grosez del material produz un viñetado cerca de los cantos de la imaxe porque menos lluz llogra llegar a estes árees.
Esto debe a la solombra producida pola lluz qu'entra a un ángulu distintu a 90 graos.

Ye recomendable que l'apertura seya circular (amenorga la refraición) y de un material lo más delgao posible.
Anque esiste la posibilidá de qu'esti furacu seya realizáu por aciu un láser, un aficionáu puede llograr furacos con abonda calidá como pa trabayos fotográficos.

Un métodu bien utilizáu ye llixar una fueya delgada de latón o d'aluminiu (puede utilizase la de les llates de bébores) p'amenorgar la grosez al máximu y dempués crear el furacu con una aguya, a la fin ye necesariu xirar un pocu l'aguya y llimar los cantos por que'l furacu quede lo más uniforme posible.

L'húngaru José Petzval foi'l primeru qu'intentó formular una ecuación pal diámetru óptimo.
La fórmula utilizada anguaño foi ameyorada por Lord Rayleigh y ye:

Onde d ye'l diámetru, f ye la distancia focal o llargor focal (distancia ente l'apertura y la película) y λ ye la llonxitú d'onda de la lluz.

Pa película en blancu y negru una llonxitú d'onda de 550nm (lluz verde-mariella) ufierta los meyores resultaos.

La fondura de campu ye infinita, sicasí, esto nun significa que tou va tar nítido sinón que, dependiendo de la distancia ente l'apertura y la película, tou va tar en focu o fora de focu na mesma proporción. ?

Otra fórmula más exacta y senciella ye: diámetru estenopo (d) = √ (0,0016 x dist.focal (F)) ==>
(o lo que ye lo mesmo) => dist.focal (F) = 625 x d al cuadráu

 Construcción d'una cámara estenopeica 
Les cámares estenopeicas de normal son feches a mano polos fotógrafos.
Na so forma más simple consiste nuna caxa que nun dexe la entrada de lluz con un furacu nuna de les sos parés y la película fotográfica o'l papel fotográficu na paré contraria.
Como obturador úsase una llámina d'un material opaco.
El furacu puede faese con una aguya nuna fueya delgada d'aluminiu o latón.
Esta pieza pegar a un fuexu un pocu mayor que ta cortáu nuna paré de la caxa.

En delles cámares estenopeicas ye posible esmucir el planu del material fotosensible.
Esto dexa camudar el ángulu de visión de la cámara y la rellación de pasos de la diafragma (númberu-f).
Al averar el planu al furacu se lográ un mayor ángulu y un menor tiempu d'esposición, si allóñase l'ángulu va ser pequeñu y el tiempu d'esposición mayor.

Tamién ye posible faer cámares estenopeicas camudando l'oxetivu d'una cámara normal por una llámina con una pequeña apertura.
Les cámares de 35 mm pueden ser especialmente útiles, entá si fueron estropiaes, siempres y cuando'l obturador entá funcione.
Sicasí la gran medría na rellación de la diafragma va faer que seya necesariu disparar con lluz intenso y película rápida pa caltener tiempos d'esposición relativamente curtios.

Cálculu de la esposición y el númberu-f (rellación focal)
El númberu-f calcular al estremar la distancia focal de la cámara ente'l diámetru del furacu.
El diámetru puede conocese si conoz el diámetru de l'aguya utilizada.
La distancia focal ye la distancia ente'l planu del furacu y el del material fotosensible.

Por casu, si una cámara tien un furacu de diámetru de 0,5 mm y una distancia focal de 50 mm va tener un númberu-f igual a 100 (50/0,5).

Debíu al númberu de diafragma tan grande les esposiciones de normal van tener un error de reciprocidá. Esto quier dicir que si'l tiempu d'esposición ye mayor a un segundu pa la película o 30 segundos pal papel ruempe la respuesta llinial d'éstos a la intensidá del llume y ye necesariu usar tiempos mayores.

Otra carauterística de les cámares estenopeicas ye que ye posible deformar o multiplicar la imaxe al utilizar más d'un furacu o modificar el planu del material fotosensible. Por casu, ye posible tomar fotografíes con perspeutiva cilíndrica o esférica. Estes carauterístiques tienen gran aplicación en fotografía d'arte o con propósitos creativos. Esta cámara representó una gran meyora pa la inxeniería de la lluz y dio llugar a una gran meyora teunolóxica.

Mientres un tiempu la fotografía estenopeica foi considerada una téunica obsoleta, sicasí, anguaño considérase un enclín artísticu na fotografía.

 Efeutu de ennegrecimiento nos cantos de la copia o del negativu 
Nes semeyes estenopeicas feches sobre un planu, detéctase un defectu que consiste na irregular distribución de la lluz, siendo más intensa nel centru que nos cantos.

El motivu ye que xeneralmente la película sofita sobre un planu (el planu focal), y esto da llugar a que la lluminosidá que llega a los distintos puntos de la película nun seya uniforme, yá que salvo'l puntu del centru, tolos demás tán a distancies crecientes con respectu al central, lo que causa que'l númberu f (apertura relativa=Distancia focal / Diámetru del estenopo) varie d'un puntu a otru, siendo tantu mayor cuanto más lloñe tea del estenopo.

A esti efeutu suma otru que tampoco escarez d'importancia, y ye l'ángulu con que cada puntu del negativu ve'l furacu del estenopo: el puntu central del negativu ver como un círculu perfectu, ente que los demás puntos van ver elipses, que van siendo más estreches cuanto más s'alloñar los puntos, lo qu'indica que mengua la so superficie y, arriendes d'ello, la lluminosidá que llega a los puntos alloñaos del centru.

Por que el total de la superficie fuera uniformemente allumada, tendría que sofitase nuna superficie que fora'l llugar xeométricu de tolos puntos que cumplieren la condición de que l'apertura relativa pa la so posición fuera constante ya igual a l'apertura f nominal.

Si pensamos un pocu, llegamos a la conclusión de qu'esa superficie nun puede ser otra que la esférica.
Pero como ye imposible afaer una película a esta superficie, podemos prescindir d'una dimensión, y conformanos con una superficie cilíndrica de base circular, que nésta sí podemos afaer la película.

Si asina lu faemos, vamos consiguir una lluminosidá uniforme a lo llargo de les llinies horizontales, ameyorando sensiblemente la calidá del estenotipo, anque s'apreciaría variación de la lluminosidá nes verticales que, al ser la menor dimensión, el defectu seria menos visible.

La posición del cilindru focal al respective de la cámara ye aquél que'l so diámetru coincide cola distancia focal y ye tanxente al planu que contién al furacu estenopeico.

 Día Mundial de la Fotografía Estenopeica 
L'últimu domingu d'abril celebra'l Día Mundial de la Fotografía Estenopeica (WPPD), eventu que se realiza dende 2001 de calter popular y abiertu a cualquier persona en tol mundu, cola cuenta d'afalar a tolos amantes de la fotografía estenopeica, según a la xente que nunca la intentó a que participen creando los sos cámares y tomando fotografíes pa siguir espublizando esta téunica.

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 Fotografía estenopeica
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 New Worlds Imager: la NASA (al traviés de NAIC) empecipió la investigación del proyeutu New Worlds Imager, que va utilizar una cámara estenopeica con un diámetru de diez metros y un llargor focal de 200.000 km pa buscar planetes del tamañu de la Tierra n'otros sistemes solares.

 Referencies 

 Enllaces esternos 

Estenopeica