Técnicas especiales y fotografía aplicada:.

Tabla de contenido

Fotografía estroboscópica y de alta velocidad.

La fotografía de alta velocidad generalmente se ocupa de tiempos de exposición inferiores a aproximadamente 1/1.000 de segundo (un milisegundo) y, a menudo, exposiciones inferiores a 1/1.000.000 de segundo (un microsegundo). Este campo se superpone en parte al de la cinematografía de alta velocidad: secuencias de exposiciones muy cortas. Los tiempos de exposición se pueden reducir mediante sistemas de obturación de alta velocidad o mediante fuentes de flash de corta duración.

La fotografía de alta velocidad, junto con la cinematografía de alta velocidad, ayuda en el estudio de misiles, explosiones, reacciones nucleares y otros fenómenos de interés militar y científico. En la industria, las imágenes de alta velocidad muestran fases de movimiento de maquinaria, relés e interruptores; fracturas dinámicas de materiales o rotura de aislamientos; y, en estudios de ciencias naturales, el movimiento aéreo de aves e insectos.

Persianas de alta velocidad

La exposición más corta con obturadores mecánicos es de aproximadamente 1/4000 de segundo. Los sistemas especiales de obturador de alta velocidad son magnetoópticos, electroópticos o electrónicos. Un obturador magnetoóptico (obturador de Faraday) consiste en un cilindro de vidrio colocado dentro de una bobina magnética entre dos filtros polarizadores cruzados; Mientras los filtros permanezcan cruzados, prácticamente no podrá pasar luz. Un breve pulso de corriente a través de la bobina genera un campo magnético que hace girar el plano de polarización de la luz en el cilindro de modo que durante el pulso algo de luz pasa a través del segundo filtro polarizador. El obturador electroóptico (célula de Kerr) está formado por una célula líquida de nitrobenceno provista de electrodos y colocada nuevamente entre dos polarizadores cruzados. Un impulso eléctrico aplicado a los electrodos cambia las propiedades de polarización del nitrobenceno de modo que esta disposición vuelve a transmitir luz. El tiempo mínimo de exposición es de unos cinco nanosegundos (5 × 10-9 segundos). Los tubos convertidores de imágenes transmiten y amplifican electrónicamente una imagen óptica enfocada en un extremo de un tubo sobre una pantalla fosforescente en el otro extremo. Los electrones fluyen en el tubo sólo en presencia de un campo eléctrico, que puede controlarse mediante impulsos de corta duración, de hasta unos pocos nanosegundos.

Fuentes de luz de alta velocidad

La duración más corta de un destello electrónico es de aproximadamente un microsegundo. Las descargas de chispas en el aire entre electrodos producen exposiciones aún más cortas; El voltaje de descarga puede alcanzar decenas o cientos de miles de voltios. Los pulsos de corta duración aplicados a los tubos de rayos X producen destellos de rayos X para radiografías de alta velocidad. Las exposiciones más cortas están entre 20 y 50 nanosegundos. Los modos de conmutación especiales convierten los láseres en fuentes de alta velocidad con duraciones de hasta una fracción de nanosegundo.

Sincronización

Generalmente el evento fotografiado se realiza para activar la exposición (el pulso actual para operar el obturador o el flash o la fuente de chispa) para garantizar una sincronización correcta. Por ejemplo, balas que interrumpen un haz de luz hacia una fotocélula o fenómenos autoluminosos (explosiones) que activan el sistema a través de un circuito de fotocélula. El evento y la exposición también pueden desencadenarse juntos mediante una señal de una fuente común.

Fotografía estroboscópica

Las unidades de flash electrónico diseñadas para parpadear en rápida sucesión (hasta varios cientos de veces por segundo) pueden fotografiar un sujeto en movimiento frente a una cámara estacionaria con el obturador abierto para producir múltiples imágenes de fases de movimiento sucesivas. La técnica se ha utilizado en fotografía pictórica y deportiva (por ejemplo, registrando el movimiento de bailarines o golfistas) y para analizar ciclos de movimiento sin una cámara cinematográfica. El flash estroboscópico se puede sincronizar con una fase de movimiento seleccionada de un objeto en movimiento cíclico rápido (por ejemplo, un componente giratorio de una máquina); el componente móvil así iluminado aparece entonces como estacionario.

Fotografía aérea

Las fotografías tomadas desde vehículos aéreos o espaciales proporcionan información sobre las características del terreno para fines militares y de otro tipo (reconocimiento) o registran la disposición dimensional de dichas características (topografía).

Las fotografías de reconocimiento requieren la máxima nitidez y detalle. Las películas infrarrojas se utilizan a menudo para resaltar detalles que no son discernibles visualmente. En aplicaciones no militares, tales fotografías pueden revelar factores ecológicos (enfermedades de los árboles, variaciones de cultivos) y rastros de sitios arqueológicos no visibles desde el suelo. Estas tomas generalmente se toman con cámaras que utilizan rollos de película de 5 o 91/2 pulgadas en cargadores grandes, integradas en la aeronave y operadas eléctricamente por el piloto u otro miembro de la tripulación, o automáticamente a intervalos establecidos. Algunos sistemas incorporan una técnica sin contraventanas; la película pasa continuamente por una rendija a una velocidad que coincide exactamente con el movimiento de la imagen en el plano focal de la cámara mientras el avión vuela sobre el suelo (compensación del movimiento de la imagen).

El reconocimiento aéreo es un procedimiento sistemático de fotografiar el terreno para la producción de mapas; las exposiciones se realizan a intervalos para superponer parcialmente la vista de imágenes sucesivas. Las fotografías individuales se amplían en el mismo grado y luego se ensamblan en un mosaico preciso. Las fotografías aéreas tomadas en condiciones especificadas con precisión pueden servir para mediciones precisas de los detalles del terreno mediante evaluación estereoscópica ( ver más abajo Fotografía estereoscópica y tridimensional).

Fotografía satelital y espacial.

Los satélites que orbitan la Tierra registran las características meteorológicas cambiantes (satélites meteorológicos) y transmiten las imágenes de vídeo a estaciones terrestres donde pueden grabarse en cinta magnética o convertirse en imágenes impresas mediante impresoras adecuadas. Las cámaras de vídeo de las naves espaciales enviadas para registrar los detalles de la superficie de otros planetas escanean electrónicamente de manera similar la vista captada por una lente y transmiten las señales de escaneo de regreso a la Tierra, donde se graban y se reconvierten en imágenes visibles. Las señales suelen procesarse electrónicamente para mejorar la información y los detalles de la imagen. Esta mejora suele sacar a la luz más información de la que puede captarse mediante la fotografía convencional. Los satélites militares utilizan técnicas similares que monitorean las características del terreno desde órbitas altas sobre la Tierra.

Fotografía submarina

La fotografía submarina requiere cámaras especiales estancas o carcasas resistentes a la presión para las cámaras normales. En ambos casos, las funciones de la cámara se controlan mediante casquillos estancos a la presión. Delante de la lente de la cámara suele haber una ventana plana de vidrio o plástico. La absorción roja y amarilla del agua a más de unos pocos pies debajo de la superficie convierte las fotografías en color tomadas a la luz del día en tomas prácticamente monocromáticas; por lo tanto, la luz artificial es esencial para mostrar toda la gama de colores de los peces y otros objetos submarinos. Las fuentes de luz son lámparas de tungsteno o halógenas de tungsteno que funcionan con baterías o unidades de flash electrónico (también en carcasas autónomas a prueba de presión). Para un manejo cómodo, el peso de la carcasa con cámara está ajustado para una ligera flotabilidad negativa. Se pueden incorporar equipos completos de cámara e iluminación en unidades parecidas a trineos o torpedos con un motor eléctrico o de aire comprimido para su autopropulsión a través del agua.

Dado que la relación del índice de refracción del vidrio al agua es menor que la del vidrio al aire, el poder de desviación de la luz de una lente de vidrio es menor en el agua que en el aire. Este factor reduce el ángulo de visión de la lente y hace que los objetos aparezcan a aproximadamente tres cuartos de su distancia real. Esta diferencia debe tenerse en cuenta a la hora de enfocar, en su caso mediante una escala de distancias adecuadamente calibrada o equipando la carcasa con una ventanilla de compensación que actúa como lente divergente.

Las cámaras subacuáticas con lentes diseñadas para el contacto directo con el agua eliminan el espacio de aire entre la lente y la ventanilla. Estos lentes pueden cubrir ángulos de visión más amplios sin distorsión, pero no brindan imágenes nítidas fuera del agua.