La Luz

     

    Indice
    1. Introducción
    2. El espectro electromagnético
    3. El espectro visible
    4. Comportamiento de la luz
    5. Reflexión y difusión
    6. Reflexión selectiva

    1. Introducción

    La fotografía, y por extensión la cinematografía, es el lenguaje de la luz. El propio término fotografía, que deriva del griego, significa escribir (grafía) con luz (foto). Casi todo el equipo que se utiliza en un rodaje profesional tiene que ver con la luz: las luminarias la producen, los accesorios y filtros la perfilan y tamizan, el objetivo la enfoca, la película o el soporte magnético la registra, el fotómetro la mide, el laboratorio y las máquinas de edición la procesan, la misma cámara es en cierto modo un cuarto oscuro en miniatura que protege la película cinematográfica o el bloque CCD de la luz hasta el momento justo de la exposición.
    Obviamente no son precisos amplios conocimientos de física para la práctica cinematográfica profesional pero entender los principios básicos de la luz ofrece una visión más amplia de este ingrediente inevitable en todo proceso visual creativo y mayor capacidad de resolución de problemas.

    2. El espectro electromagnético

    La naturaleza de la luz ha sido estudiada desde hace muchos años por científicos tan notables como Newton, Max Plank, Fresnel, Maxwell etc, dando lugar a distintas y enfrentadas teorías sobre su naturaleza. La actualmente aceptada es que la luz es un fenómeno único en la naturaleza debido a su carácter dual: partícula (fotón) y onda, masa y energía. A diferencia de las ondas sonoras, que por su naturaleza mecánica necesitan de una sustancia portadora que transmita su vibración, las ondas electromagnéticas se pueden transmitir en el vacío. También pueden atravesar sustancias en función de su frecuencia (rayos X, rayos gamma). La luz, es una forma de energía, que se transmite por el espacio en ondas sinoidales, similares a las producidas cuando lanzamos una piedra a un estanque. Nace en la fuente que la produce (el sol, una lámpara, etc.) y se propaga en línea recta hasta encontrar un objeto que la intercepte. Pertenece a la familia de las radiaciones electromagnéticas, todas ellas poseen las mismas características (energía emitida en forma de ondas) pero sus diferencias en cuanto a longitud de onda pueden ser enormes. Las radiaciones electromagnéticas se extienden desde los rayos gamma hasta las ondas de radio es decir, desde longitudes de onda más cortas (rayos gamma, rayos X), hasta las kilométricas (telecomunicaciones). En fotografía haremos mención frecuente de la longitud de onda que, al ser una , se mide en metros. Para las más cortas se utilizan submúltiplos como el nanómetro (millonésima de milímetro) mientras que las más largas se miden en centímetros, metros e incluso kilómetros.

    Las ondas del espectro electromagnético se miden por tres parámetros: longitud de onda, frecuencia y amplitud.
    La frecuencia se define como el número de ondas completas o ciclos medidos por segundo, también denominados hercios (Hz).

    • La longitud de onda (8 ) se define como la lineal ocupada por una onda completa o ciclo medida horizontalmente es decir, la entre dos crestas o dos valles.

    Ambas magnitudes (frecuencia y longitud de onda) no son independientes sino inversamente proporcionales: a menor entre dos crestas de onda, más cantidad de ondas encajarán en un período de tiempo de un segundo. Si la frecuencia es alta la longitud de onda es corta y viceversa.
    La relación entre entre frecuencia y longitud de onda viene determinada por la ecuación F=C/λ donde C es la velocidad de la luz en el vacνo (300.000 km/s) y λ la longitud de onda expresada en metros.
    La intensidad (I) o amplitud, es la altura de las crestas de las ondas y en el caso de la luz, determina su brillo o intensidad.
    La luz se propaga a partir de la fuente emisora en todas las direcciones posibles y en forma de ondas perpendiculares a la dirección del desplazamiento. La orientación de las crestas respecto a la dirección de propagación () determina el ángulo de polarización. La luz polarizada tiene importantes aplicaciones fotográficas que veremos más adelante.

    3. El espectro visible

    Nuestros ojos son detectores evolucionados para captar ondas de luz visible aunque existen muchos otros tipos de radiación que no podemos percibir. De hecho, solo podemos captar una parte mínima de la gama de radiaciones del espectro electromagnético que incluye, además de la radiación visible, los rayos gama, los rayos X, los rayos ultravioletas, los rayos infrarrojos, las microondas y las ondas de radio. A medida que pasamos de los rayos gamma a las ondas de radio la longitud de onda aumenta y la frecuencia disminuye (también disminuyen la energía y la temperatura). Todos estos tipos de radiación viajan a la velocidad de la luz (unos 300.000 km/s en el vacío). Además de la luz visible, también llegan a la superficie de la tierra desde el espacio ondas de radio, una parte del espectro infrarrojo y una parte (afortunadamente) muy pequeña de radiación ultravioleta.
    Cada onda particular del espectro visible viene caracterizada por su longitud de onda siendo ésta junto con el sentido de la vista los únicos responsables del color observado, pues colores diferentes sólo corresponden a longitudes de onda diferentes. Si, como generalmente sucede, la radiación es compuesta, el ojo no puede analizar las distintas radiaciones o longitudes de onda que recibe y aprecia tan sólo el "color o tonalidad" resultante.
    La luz visible es solamente una pequeña parte del espectro electromagnético, la longitud de onda comprendida entre aproximadamente 400 y 700 nanómetros (nm = millonésima de milímetro) y tiene una frecuencia de un millón de gigahercios (GHz), es decir, un billón de ciclos por segundo. Solo esta estrecha gama que va desde los 400 a los 700 nm, excita la retina del ojo produciendo sensaciones de color y brillo.

    La luz blanca esta formada por la mezcla de todo el conjunto de radiaciones visibles monocromáticas que estimulan el ojo humano generando una sensación de luminosidad exenta de color, es una mezcla proporcionada de todas las longitudes de onda entre 400 y 700 nm. Se entiende por radiación monocromática a cada una de las posibles componentes de la luz, correspondientes a cada longitud de onda del espectro electromagnético. En el grafico de la derecha, se han destacado las zonas donde se encuentra aquellas tonalidades que consideramos importantes: la zona de rojos hacia la derecha y la de azules hacia la izquierda. En el centro se ubican tonalidades verdes.
    Los estudios sobre el sistema visual humano, del que hablaremos más adelante, establecen que en el ojo existen unas células llamadas conos que reaccionan frente al color. Estas células se presentan en 3 tipos diferentes: un tipo de conos reacciona frente a longitudes de onda de la gama central del espectro (verdes), un segundo grupo de conos reaccionan ante la gama de tonos rojos, y un tercer tipo de conos, son especialmente excitados por la banda de tonos azules. Esta es la razón principal para que en cinematografía y televisión se hayan elegidos como colores primarios el rojo ( R ) el verde ( G ) y el azul ( B ). Bien se podría haber seleccionado otra terna, pero es importante aprovechar esta característica fisiológica del ojo.
    La luz siempre produce calor en presencia de un cuerpo absorbente (en términos estrictos no existe la denominada "luz fría"), que destruyendo parte de la energía en forma radiante, la recupera transformándola en calor. Así, por ejemplo, no hay calor en los espacios vacíos entre el sol y la tierra, pero, al incidir la radiación solar en nuestra piel, una fracción se convierte en calor; en este sentido podemos afirmar que el sol calienta. La energía radiante además de convertirse en calor, produce otros fenómenos, entre los que destacan por su importancia el fotoquímico y fotoeléctrico, efectos que permiten la creación de imágenes en soporte fotoquímico (cine y fotografía) y soporte electrónico (televisión y vídeo). De ambos hablaremos con detalle más adelante.

    El infrarrojo
    Además de las radiaciones visibles, tienen importancia fotográfica las infrarrojas. Dentro del espectro electromagnético, la radiación infrarroja se encuentra comprendida entre el espectro visible y las microondas y ondas de radar. Las ondas infrarrojas tienen longitudes de onda más largas que la luz visible, pero más cortas que las microondas; por ende, sus frecuencias son menores que las frecuencias de la luz visible y mayores que las frecuencias de las microondas. El término infrarrojo cercano (también denominado infrarrojo reflejado o fotográfico) se refiere a la parte del espectro infrarrojo que se encuentra más próxima a la luz visible; el término infrarrojo lejano denomina la sección más cercana a la región de las microondas.
    La fuente primaria de la radiación infrarroja es el calor o radiación térmica. Cualquier objeto que tenga una temperatura superior al cero absoluto (-273,15 °C, o 0 grados Kelvin), irradia ondas en la banda infrarroja. Incluso los objetos que consideramos muy fríos —por ejemplo, un trozo de hielo—, emiten en la banda infrarroja. Cuando un objeto no está lo suficientemente caliente para irradiar ondas en el espectro visible, emite la mayoría de su energía como ondas infrarrojas. Por ejemplo, es posible que un trozo de carbón encendido no emita luz visible, pero emite radiación infrarroja que sentimos como calor. Cuanto más caliente se encuentre un objeto, tanta más radiación infrarroja emitirá. Sentimos los efectos de la radiación infrarroja cada día, el calor de la luz del sol, del fuego o de un radiador de calefacción provienen del infrarrojo, aunque no podemos ver la radiación, las terminaciones nerviosas en nuestra piel pueden sentirla como calor (diferencia entre la temperatura interior del cuerpo y la exterior a la piel). A su temperatura vital normal, los seres vivos irradian intensamente infrarrojos. La imagen de la izquierda muestra la fotografía de un gato obtenida sobre película sensible al infrarrojo. Las áreas de colores naranja y blanco son las zonas más calientes, en tanto que las áreas magenta y azul son las más frías. La fotografía infrarroja brinda información que no podríamos obtener a través de una imagen de luz visible. En completa oscuridad, los visores infrarrojos pueden ver objetos gracias a que los mismos irradian calor. Volveremos sobre este tema en capítulos sucesivos.

    4. Comportamiento de la luz

    La luz, como todo elemento físico, tiene un comportamiento estable, de acuerdo con los siguientes parámetros.

    1. Se propaga a partir de la fuente emisora en todas las direcciones posibles y en forma de ondas perpendiculares a la dirección del desplazamiento. Distintas longitudes de onda proporcionan a nuestros ojos distintas sensaciones de color. La luz se propaga, sin detenerse, a través de la atmósfera y aun donde no hay atmósfera, y se sigue propagando indefinidamente mientras no encuentre un obstáculo que impida su paso
    2. La luz viaja en línea recta dentro de una sustancia de composición uniforme mientras no haya nada que la desvíe y mientras no cambie el medio a través del cual se está propagando. La propagación en línea recta se puede apreciar en los rayos de sol cuando atraviesan una atmósfera turbia, por ejemplo sobre niebla en un bosque o en los rayos producidos por iluminación espectacular en escenarios con humo artificial.
    3. La luz se desplaza a la velocidad de 300.000 km/s en el vacío. En el aire se mueve ligeramente más despacio y todavía más lentamente a través de sustancias más densas como el agua o el vidrio.
    4. La luz está compuesta por partículas de energía – llamados fotones – que originan cambios químicos y reacciones eléctricas. Obviamente, cuanto más intensa es la luz, más fotones contiene. Estas partículas de energía son las que hacen posible la grabación de imágenes en soportes fotosensibles.

    Objetos que no permiten el paso de la luz
    Cuando un objeto no es transparente sino opaco a la luz, caso de la mayoría de los que nos rodean, absorbe una parte de la luz que recibe (convertida en débil energía calorífica) y refleja otra parte. Cuanto más oscuro es el material, menor es la luz reflejada, mayor la absorbida y por tanto mayor el calor acumulado (cualquier objeto negro expuesto al sol se calienta más que uno blanco).

    5. Reflexión y difusión

    Todo cuerpo refleja parte de la luz que incide sobre él.  La mayoría de las superficies de los objetos son ásperas o irregulares, y por ello dispersan la luz que reciben en todas las direcciones posibles. Este tipo de reflexión produce el fenómeno llamado

    difusión (*). Para que ocurra la dispersión de la luz no es necesario que la superficie reflectora tenga irregularidades aparentes, basta con que sean minúsculas (como sería el caso de una capa de pintura perfectamente lisa en apariencia) para que la superficie actúe como difusora. Gracias a la reflexión difusa vemos los objetos cuando una parte de esa luz reflejada en todas direcciones llega hasta nuestros ojos.

    Una superficie lisa y bien pulida, en cambio, produce una reflexión regular: la luz que incide en una dirección determinada, es reflejada en otra dirección determinada. En este caso lo que se pone de manifiesto con la reflexión no es la superficie reflectora, sino los objetos cuyas imágenes se ven reflejadas.  De hecho, un reflector perfectamente liso y limpio es invisible, sólo nos permite ver la imagen reflejada. Este tipo se denomina reflexión especular, y sigue un par de leyes muy simples: la primera es que el rayo incidente y el reflejado se encuentran siempre sobre el mismo plano. La segunda que el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son iguales. Como resultado de estas leyes, tenemos que un espejo plano produce imágenes fieles de los objetos llamadas imágenes virtuales: no los deforma ni cambia su tamaño pero los invierte (nada tan complicado como descifrar un texto a través de su imagen reflejada).
    (*): En la práctica cinematográfica profesional se denomina difusor a un medio a cuyo través la luz se transmite (como el humo o el papel vegetal) con preferencia a aquellos otros que la reflejan (reflectores). También en fotografía se entiende por difusor un elemento óptico de vidrio o resina de polímero que disminuye ligeramente la nitidez de una lente para producir lo que se llama «foco suave» o «flou», técnica utilizada en la fotografía de retrato. El famoso fotógrafo inglés Helmut Newton hizo del difusor la base de su obra más conocida. La difusión o emborronamiento deliberado de una imagen es una técnica que se usa sobre todo en retrato para crear una imagen ensoñadora y romántica y ocultar las imperfecciones. La suavización se lleva a cabo por difusión con filtros o bien con objetivos especiales con un nivel controlado de aberración esférica (Minolta fabrica un 85 mm en el que el nivel de aberración, y por tanto, de suavización, varía continuamente dentro de ciertos límites). Resultados parecidos se consiguen extendiendo vaselina sobre un filtro o cubriendo el objetivo con gasa u otro material parecido. La suavización da lugar a efectos sutiles y hermosos si se utiliza con sensibilidad; en caso contrario los resultados son inevitablemente tópicos y cursis.

    6. Reflexión selectiva

    Con relación a la calidad de la luz reflejada, existen dos tipos adicionales de reflexión:
    Acromática: cuando se reflejan por igual todas las longitudes de onda. Los tres casos típicos de superficies reflectoras acromáticas son

    1. Negras: cuando el porcentaje de reflexión es cero.
    2. Grises: el porcentaje de reflexión es del 50% en todas las longitudes de onda
    3. Blancas: el porcentaje de reflexión es del 100% en todas las longitudes de onda

    Cromática: No se reflejan por igual todas las longitudes de onda, hay un predominio de unas sobre otras dando como resultado una radiación cromática.
    La reflexión siempre es selectiva, Los materiales de color absorben las longitudes de onda de luz blanca de forma selectiva y solo reflejan las de su propio color, el resto las absorben.

    El objeto de la ilustración, pintado en tres franjas, e iluminado con luz blanca permite observar dichas tres franjas. Si es iluminado con luz roja veremos como roja la franja blanca y negras las otras dos.

    Objetos que permiten el paso de la luz
    No todos los materiales son opacos a la luz, el vidrio, el agua, y ciertos plásticos, por ejemplo, son transparentes mientras que el papel vegetal y el cristal opaco con textura dispersan la luz transmitida (transmiten la luz pero la dispersan, de manera que no permiten que se vea con claridad lo que está al otro lado) y por ello se llaman translúcidos.
    Los objetos transparentes y translúcidos dejan pasar la luz, o al menos una fracción de ella. La atmósfera es transparente así como otros gases; también lo son algunos líquidos, como el agua y el alcohol, y algunos sólidos, como el vidrio y la lucita. En realidad, habría que aclarar que estos objetos no son perfectos transmisores de la luz. De toda la luz que entra en un medio transparente, una parte es absorbida por el medio. Además, una fracción de la luz que incide es reflejada por la superficie del medio, sin entrar en él, aunque éste sea transparente. Por tanto, la luz que logra atravesar el medio es la que no ha sido ni reflejada, ni absorbida. Esta combinación de efectos es la que da lugar a la superposición de imágenes reflejadas y transmitidas por un vidrio liso o por una superficie de agua clara, por ejemplo
    Ya hemos visto que la luz se propaga con trayectoria rectilínea y velocidad constante en cada medio pero cuando incide en un objeto que permite el paso de la luz se comporta de muy diversas maneras, produciéndose diversos fenómenos de los que, por sus consecuencias fotográficas, nos interesan los siguientes: absorción-transmisión, refracción, dispersión, difracción y polarización.

    Absorción y transmisión

    Un rayo luminoso que penetra desde el aire en un medio transparente, por ejemplo un cristal, si tiene una trayectoria perpendicular a la superficie de éste, continuará su trayectoria recta sin ninguna desviación. Si el cristal es translúcido el rayo luminoso lo atravesará para dispersarse a continuación en todas direcciones. Si el cristal es coloreado (un filtro) la transmisión será selectiva y solo pasarán a su través aquellas longitudes de onda que correspondan con el matiz del cual está coloreado el cristal. La transmisión de la luz, al igual que la reflexión, siempre es selectiva, Los materiales transparentes y translúcidos de color absorben las longitudes de onda de forma selectiva y solo transmiten las de su propio color, el resto las absorben. Si un rayo de luz blanca incide sobre un cristal rojo, el cristal absorberá todas las longitudes de onda excepto la roja que será la única transmitida.
    Si un rayo de luz azul incide sobre el mismo cristal rojo, no habría transmisión de color. Toda la energía lumínica sería absorbida y transformada en calor. Cuando la luz incide sobre una superficie negra, mate y opaca, es absorbida prácticamente en su totalidad, transformándose en calor. Los filtros fotográficos utilizan esa transmisión selectiva para dejar pasar solo unas ciertas longitudes de onda y retener las demás. De ello hablaremos con detenimiento más adelante.

    Refracción

    Es un fenómeno que ocurre dentro del de la transmisión cuando la luz atraviesa un material transparente de forma oblicua (si lo atraviesa en dirección perpendicular no hay refracción). Cuando los rayos luminosos inciden oblicuamente sobre un medio transparente, o pasan de un medio a otro de distinta densidad, experimentan un cambio de dirección que está en función del ángulo de incidencia (a mayor ángulo mayor refracción), de la longitud de onda incidente ( a menor longitud de onda mayor refracción), y del índice de refracción de un medio respecto al otro.
    Este fenómeno tiene importancia capital en fotografía, ya que la luz antes de formar la imagen fotográfica ha de cambiar frecuentemente de medio: aire - filtros - vidrios de los objetivos - soporte de la película.
    Ya dijimos que la luz disminuye su velocidad en función de la densidad del medio que atraviesa. En el caso de los vidrios ópticos, viene a ser aproximadamente de unos 195.000 Km/seg. Si un rayo de luz incide perpendicularmente sobre la superficie del vidrio, sufre una disminución de su velocidad pero no se desvía. Por el contrario, si lo hace oblicuamente, la parte del frente de ondas que llegue primero sufrirá un frenazo y continuará avanzando a inferior velocidad, mientras que el resto del rayo continua todavía unos instantes a mayor velocidad. Esta diferencia de velocidades en la parte frontal del rayo luminoso es la que produce la desviación de su trayectoria. Quizá se comprenda mejor si imaginamos un coche que circulando por autopista penetre en una zona embarrada: si entra de frente, sufrirá una disminución de su velocidad pero la trayectoria continuará siendo recta. Ahora bien, si penetra oblicuamente, una rueda se verá frenada antes que la otra con el consiguiente cambio de trayectoria. La refracción sigue también un par de leyes, casi tan sencillas como las de la reflexión, La primera de ellas nos dice que el rayo incidente y el refractado están sobre el mismo plano. En la segunda interviene un parámetro que caracteriza al medio: el índice de refracción, n.
    Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro con diferente índice de refracción, se desvía. La desviación es mayor cuanto mayor es el índice de refracción del segundo medio. Si el índice de refracción del segundo medio es mayor que el del primero, el rayo se quiebra, una cuchara parcialmente sumergida en agua parece quebrada, la imagen sumergida parece alejarse de la superficie. Cuando disminuye el índice de refracción, sucede lo contrario: el rayo se acerca a la superficie.
    Se llama índice de refracción de un medio a la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la que tiene en un medio concreto, por ejemplo en el aire o en el agua. Se expresa de la siguiente forma: n = c/v donde "n" es el índice de refracción de un medio específico, "c" es la velocidad de la luz en el vacío y "v" es la velocidad de la luz en el medio concreto.
    El índice de refracción de un medio se determina usando como referencia el del vacío, al que se le asigna el valor n=l. Así, el índice del aire es un poco mayor que 1, el del agua es 1.33, y el del vidrio es aún mayor. Los vidrios ópticos utilizados en la fabricación de objetivos cinematográficos alcanzan un valor más elevado. En general, el índice de refracción de los materiales es mayor que 1.

    Cuando la luz atraviesa un vidrio de caras paralelas, los rayos se desplazan ligeramente, por la refracción que sufren al entrar en el vidrio y al salir de él; pero salen paralelos a la dirección original. Por ello las imágenes vistas a través de una ventana no se distorsionan. Cuando, en cambio, la luz atraviesa una lente, cuyas caras no son paralelas, cada uno de los rayos es desviado de manera diferente: las lentes convexas los concentran, las cóncavas los dispersan. Por ello las imágenes vistas a través de las lentes no reproducen fielmente a los objetos en tamaño y en forma. En esta útil propiedad se basan los diseños ópticos de todos los objetivos fotográficos como veremos más adelante.

    Dispersión

    Como acabamos de ver, uno de los factores que afectaban a la refracción, era la longitud de onda de la luz incidente. Como la luz blanca es un conjunto de diversas longitudes de onda, si un rayo cambia oblicuamente de medio, cada una de las radiaciones se refractará de forma desigual, produciéndose una separación de las mismas, desviándose menos las de onda larga como el rojo y más las cercanas al violeta. En la práctica la dispersión determina el color del cielo y por tanto la iluminación natural, así como las aberraciones cromáticas y el diseño de los objetivos que veremos más adelante.

    La luz blanca está compuesta de ondas de diversas frecuencias. Cuando un rayo de luz blanca pasa a través de un prisma de vidrio, se descompone en sus colores simples, es decir, se dispersa de acuerdo a la longitud de onda. Un prisma produce mayor difracción porque, al no ser sus caras paralelas, los rayos refractados han de recorrer un camino aún mayor que provoca, al salir el rayo, una refracción más exagerada. El haz de luz disperso forma una imagen a la manera de una franja de colores que recibe el nombre de espectro visible. La dispersión de la luz se debe a que en un determinado medio (vidrio por ejemplo) no todas las radiaciones luminosas se propagan con la misma velocidad, y esto depende de la longitud de onda de dichas radiaciones, así las radiaciones de menor longitud de onda son las mas desviadas que las de menor longitud de onda. distinguiéndose perfecta y sucesivamente los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta.
    El color del cielo se debe al fenómeno de la dispersión de la luz solar por la atmósfera. El único medio perfectamente transparente es el vacío, la atmósfera es un gas y siempre que un haz de luz atraviesa un gas, las moléculas del gas desvían una parte de esa luz en todas direcciones. Si el gas no es denso, la mayor parte de los rayos de luz lo atravesarán sin desviarse, pero algunos de ellos chocarán con las partículas de gas y rebotarán en todas las direcciones posibles. Conforme aumenta la densidad del gas, se hace más notable el efecto de la dispersión. También los líquidos y los sólidos transparentes dispersan una fracción de la luz que los atraviesa, sobre todo cuando contienen impurezas. Cuando la dispersión es alta, se habla ya no de materiales transparentes, sino traslúcidos: aquellos que transmiten la luz de manera difusa.
    El efecto de dispersión por la atmósfera es más notable en la luz violeta y azul que en el resto del espectro. Por ello, aunque la luz solar es blanca, el sol aparece amarillento cuando lo miramos de frente (porque ha perdido una parte de su componente azul); en cambio la luz dispersada por la atmósfera, que ilumina el cielo, es esencialmente azul. Al acercarse el sol al horizonte, la luz que nos llega tiene que atravesar una capa más gruesa de atmósfera, por lo que la dispersión aumenta; la mayor parte de la luz violeta, azul y verde es desviada, de manera que sólo nos llegan los colores comprendidos entre el amarillo y el rojo. A esto se debe el color de los ocasos.
    La dispersión producida por partículas más grandes es más irregular y afecta a todos los colores por igual. Por eso, cuando hay vapor de agua o partículas de polvo en la atmósfera, el cielo pierde su color azul y adquiere una apariencia blanquecina y difusa. Como estos ingredientes adicionales de la atmósfera, además de dispersar absorben una mayor fracción de la luz, el cielo se oscurece; se ve gris.
    El arco iris es una consecuencia de la dispersión: cuando la luz del sol atraviesa las gotas de lluvia, esa luz es reflejada y refractada en el interior de cada gota produciendo un efecto similar al del prisma. El color rojo es el que menos se refracta y se encuentra por ello en la parte exterior del arco.

    Difracción
    Es la desviación de los rayos luminosos cuando inciden sobre el borde de un objeto opaco. El fenómeno es más intenso cuando el borde es afilado. Aunque la luz se propague en línea recta, no hay que olvidar que tiene naturaleza ondulatoria y, al chocar con un borde afilado, se produce un segundo tren de ondas circular. Esto da lugar a una zona de penumbra que destruye la nitidez entre las zonas de luz y sombra. Este fenómeno ocurre, como veremos más delante, al incidir la luz sobre los afilados bordes del diafragma de los objetivos.

    Polarización

    La luz se propaga a partir de la fuente emisora en todas las direcciones posibles y en forma de ondas perpendiculares a la dirección del desplazamiento. La orientación de las crestas respecto a la dirección de propagación () determina el ángulo de polarización. Podemos hablar por tanto de componentes verticales y horizontales de la luz y en este sentido el efecto de un filtro de polarización se basa en su propiedad de ser transmisor solo de determinadas direcciones de oscilación y de absorber las otras direcciones de oscilación de la luz.
    La luz polarizada vibra en un solo plano. Las ondas luminosas no suelen estar polarizadas, de forma que la vibración electromagnética se produce en todos los planos; la luz polarizada, por el contrario, sigue una pauta de vibración regular y sencilla, lo que ha encontrado varias aplicaciones en óptica y fotografía.

    La luz (o parte de ella) se polariza de varias formas: cuando se refleja según cierto ángulo en superficies brillantes y pulidas no metálicas, como vidrio, agua o madera barnizada; cuando es dispersada por las diminutas partículas de gas y polvo de la atmósfera; y cuando atraviesa ciertos tipos de cristales traslúcidos. Los filtros polarizadores, que están formados por diminutos cristales con esta propiedad montados entre dos vidrios ópticos, encuentran varias aplicaciones en fotografía, de las que las más conocidas son el oscurecimiento del cielo azul, y la eliminación de reflejos de superficies no metálicas. Al eliminar los reflejos, lo que en realidad hace el filtro es cortar el paso a unos rayos luminosos que ya habían sido polarizados y darlo a los que no lo habían sido. El filtro tiene un plano de polarización específico y basta girarlo para controlar la proporción de luz a la que se da paso; las variaciones posibles crecen si se combinan dos filtros, que interrumpirán por completo el paso de la luz cuando sus planos de polarización sean perpendiculares.

     

     

     

    Autor:


    Antonio Cuevas Ortiz
    kandil[arroba]racsa.co.cr

    Artículo original: Monografías.com

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