Cmara Digital:

El proceso por el cual una cmara digital toma una escena y la

convierte en fotografa no es tan diferente del empleado por una

cmara compacta tradicional.

En una cmara digital, el rollo es reemplazado por un sensor. Este

sensor genera una corriente elctrica de acuerdo con la cantidad de

luz (seal anloga) que recibe en cada uno de sus miles de puntos

fotosensibles. El sensor distingue las variaciones de luz, pero no de

colores. Para poder captar todas las tonalidades de color, es que,

sobre el sensor se ubica un pequeo filtro con los colores rojo,

verde y azul. Esta informacin es enviada luego a un procesador de

imagen denominado DAC (Digital-Analog Converter, o Conversor

Analgico Digital) que, en un segundo paso, analiza los datos

referidos al brillo y color enviados por el sensor, reconstruye la

imagen y la almacena en la memoria de la cmara.

En este punto interviene un proceso denominado interpolacin en donde

se rellenan los huecos de informacin que no han podido ser

completados originalmente por el sensor.

Las cmaras digitales pueden poseer dos tipos de tecnologas

diferentes, dadas por el tipo de sensor empleado.

Uno es el denominado CCD (Charge-Couple Device), el cual tiene una

gran sensibilidad a la luz, pero tambin un mayor costo. La otra

variante es llamada CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor),

es menos sensible a la luz y menos costoso. Entre ambos sistemas,

otra diferencia surge del modo en que es transmitida la informacin.

Mientras que en el sensor CCD toda la informacin es enviada entre

las celdas vecinas hacia los bordes, en el caso del CMOS, cada una de

las celdas fotosensibles tiene capacidad de transmisin, generando

una imagen ms fiel a la realidad. Esto se emplea para evitar un

efecto denominado blooming, por el cual una celda puede contaminar al

resto con un brillo excesivo.

Las Lentes de Cmara:

Una lente es un medio transparente en el que al menos una de sus

superficies es curva. Debido a la refraccin (o lo que es lo mismo,

el cambio de la direccin de desplazamiento) que sufren los rayos de

luz al atravesarla, una lente consigue que un haz inicialmente

colimado (es decir, cuyo tamao no vara segn se propaga) se haga

cada vez mayor a medida que se propaga (diverja) o bien que disminuya

(converja). Las primeras se conocen como lentes divergentes, mientras

que las segundas como lentes convergentes.

Distancia Focal:

Indica la distancia (generalmente en milmetros) desde el centro

ptico del objetivo al plano focal, define el "aumento" o zoom del

objetivo, o cunto acerca la imagen respecto al punto de vista

subjetivo del observador, y al mismo tiempo su cobertura angular.

Formacin de la Imagen:

A rasgos generales, puede decirse que una imagen se formar all

donde todos los rayos se junten. El foco nos da por tanto la

primera nocin de formacin de imagen, ya que es lugar donde se

creara la imagen de un objeto situado en el infinito.

Sin embargo, en la vida real fotografiamos objetos a distancias ms

cercanas. Una lente tambin puede hacer imgenes de objetos ms

cercanos (siempre y cuando, la distancia a la que se site de la

lente sea mayor que la focal). Adems, dependiendo de cul sea la

distancia lente-objeto, la imagen ser mayor o menor que el original.

Para entender cmo construye la imagen una lente y poder predecir

cul ser su tamao, solo hay que aprender unas nociones bsicas de

ptica geomtrica que se pueden resumir a todo rayo que pase por el

centro no se desva; todo rayo que viaja paralelo al eje, pasa por el

foco.

Cuanto ms cerca estamos de la lente (sin superar nunca la focal)

mayor es el tamao de nuestra imagen, mientras que cuanto ms nos

alejamos ms pequea se hace. Ms concretamente, se puede demostrar

que la distancia a la que la imagen tiene el mismo tamao que el

original es el doble de la focal: por encima de sta disminuira y

por debajo aumentara.

Microscopio ptico:

El funcionamiento del microscopio ptico se basa en un sistema de

lentes cuyo esquema puedes ver en la imagen adjunta. El microscopio

ptico ms comn hoy en da es el microscopio ptico compuesto. Este

microscopio combina al menos dos juegos de lentes, el objetivo y el

ocular. Por detrs de la muestra hay una lmpara cuya luz atraviesa

la muestra y forma una imagen en el objetivo que es ampliada y

proyectada hacia el ocular. El funcionamiento del objetivo podra

asimilarse al funcionamiento de la lente de un proyector de cine y la

forma en la que se proyecta la imagen sobre la pantalla.

La imagen que proyecta el objetivo se forma en el aire entre el

objetivo y el ocular. Esta imagen se conoce como imagen primaria o

imagen area. Esta imagen primaria alcanza el siguiente juego de

lentes, el ocular, que acta como una lupa ampliando la imagen

primaria.

La imagen ampliada por el ocular, llamada imagen secundaria, alcanza

finalmente la retina y es la que ve el observador. Esta imagen se

suele conocer con el nombre de imagen virtual ya que es percibida

por el observador como si estuviese situada en un plano ms all del

objeto real observado (en el esquema superior est identificado con

el nombre de imagen virtual). Los rayos de luz que percibe el ojo y

que forman la imagen final parecen provenir de este plano pero

realmente el objeto no est ah. En el esquema puedes ver que los

rayos reales, representados con lneas continuas, y los rayos

virtuales, representados con lneas discontinuas, coinciden en su

trayectoria cundo entran al ojo y por eso los rayos de luz virtuales

se consideran extensiones de los reales.

En el funcionamiento del microscopio ptico se producen dos

ampliaciones de la imagen, una en el objetivo y otra en el ocular,

llamadas ampliacin primaria y ampliacin secundaria respectivamente.

La multiplicacin de ambas ampliaciones da el poder de aumento total

del microscopio. El objetivo siempre produce un aumento mucho mayor

que el ocular. Adems, el ocular suele ser fijo y los objetivos

intercambiables para conseguir diferentes aumentos segn la

necesidad. Por ejemplo, un ocular estndar suele tener 10x aumentos,

si se combina con un objetivo de 40x, se obtendr un aumento total de

400x.

Telescopio:

Un telescopio es esencialmente un par de lentes, una llamada objetivo

porque es la ms cercana al objeto, y otra llamada ocular porque es

la ms cercana al ojo. El objetivo es una lente convergente que forma

una imagen I del objeto.

La imagen I, al ser observada, producir a su vez una imagen en la

retina del ojo, que ser tanto ms grande cuanto ms cerca est esta

imagen I del globo ocular. Como el ojo no puede enfocar los objetos

que estn muy cerca de l, es necesaria la ayuda de una lente,

llamada ocular, para realizar este enfoque. Si la imagen I est atrs

del ojo se usa una lente negativa o divergente, pero si est adelante

se usa una lente positiva o convergente. En vista de esto es fcil

comprender que la amplificacin aparente o angular M del

telescopio es directamente proporcional a la distancia focal fob del

objetivo, e inversamente proporcional a la distancia focal foc del ocular. Si un objeto tiene un dimetro angular , la imagen tendr un

dimetro angular . Si ahora nos damos cuenta de que la lente ocular

forma una imagen del objetivo a una distancia l de ella, es fcil ver

que esta relacin, o sea la amplificacin, est dada por:

(1)

Si ahora usamos una relacin muy conocida para determinar la posicin

de la imagen real formada por una lente, que en este caso es el

ocular, encontramos:

(2)

Esta amplificacin angular de los dimetros aparentes de los objetos

observados se puede interpretar tambin como un acercamiento del

objeto. As, con una amplificacin de cinco, los objetos se ven a

travs del telescopio a la quinta parte de su distancia real.

En un telescopio, como en cualquier otro sistema ptico, el haz

luminoso est limitado en extensin lateral por una o ms de las

lentes del sistema. Generalmente es una sola superficie la que limita

los rayos y recibe el nombre de pupila del sistema. Un rayo que salga

de un punto en el objeto fuera del eje ptico para llegar al punto

imagen correspondiente, pasando por el centro de la pupila, se llama

rayo principal. Obviamente, existe un rayo principal para cada punto

del objeto.

La pupila de entrada es la posicin aparente que tiene la pupila real

cuando se le observa desde el espacio del objeto. La pupila de salida

es la posicin aparente que tiene la pupila real cuando se le observa

desde el espacio del ojo que mira a travs del telescopio.

Alternativamente, podemos decir que la pupila de entrada es la imagen

de la pupila real, formada por los lentes del sistema ptico que

preceden a esta pupila real. Anlogamente, la pupila de salida es la

imagen de la pupila real, formada por las lentes del sistema que

siguen a esta pupila real.

Es posible demostrar que si el dimetro de la pupila de entrada en un

telescopio se representa por dent y el dimetro de la pupila de

salida por dsal, la amplificacin M estar dada por

(3)

En el telescopio galileano la pupila real o iris puede coincidir

sobre el plano del objetivo o sobre el plano de la pupila del ojo del

observador, segn su amplificacin y el dimetro del objetivo. Si el

cociente dent/M es mucho menor que el dimetro de la pupila del ojo, es decir, si el telescopio tiene un objetivo pequeo y una

amplificacin grande, la pupila real y la de entrada estarn sobre el

plano del objetivo. La pupila de salida no coincide con la del ojo,

por lo que el campo visual estar determinado por el iris del

observador.

Si el cociente dent/M es mucho mayor que el dimetro de la pupila del ojo, es decir, si el telescopio tiene un objetivo grande y una

amplificacin pequea, la pupila real y la de salida estarn sobre el

plano del iris del observador. La pupila de entrada no est en el

plano del objetivo, por lo que el dimetro de este ltimo determina

la amplitud del campo visual. Es fcil ver que el dimetro del

objetivo no tiene ninguna relacin con el dimetro de la pupila de

entrada.

En el telescopio kepleriano, independientemente de su amplificacin,

las pupilas real y de entrada coinciden con el plano del objetivo y

la pupila de salida con el iris del ojo del observador.

Esquema ptico del anteojo de Galileo. (a) Pupila de salida sobre el objetivo. (b) Pupila de salida sobre la pupila del ojo

Esquema ptico del anteojo de Kepler. (a) Con ocular sencillo. (b) Con ocular de Huygens.

Bibliografa:

http://alotroladodelobjetivo.wordpress.com

http://es.wikipedia.org

http://img.redusers.com

https://curiosoando.com/como-funciona-el-microscopio-optico

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/

057/htm/sec_5.htm