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Las ópticas de las cámaras digitales.

Por Víctor Melo

En el artículo anterior les comenté que las ópticas de las cámaras digitales son diferentes a las utilizadas en las cámaras analógicas, la diferencia está en el tipo de material que se utiliza para la construcción de los cristales y la forma que tienen.

Para comprender este tema podemos comenzar con un  ejercicio: tomamos un vaso de vidrio liso, le ponemos agua hasta la mitad, colocamos un lápiz o cuchara en su interior. Al verlo se produce la ilusión de que el elemento que colocamos está partido justo en el limite entre el aire y el agua del vaso. Esto ocurre por tener el agua una densidad diferente a la del aire, la luz cuando en su recorrido cambia del aire al agua sufre modificaciones. Además se agranda la parte que está en el agua, esto se debe a la curvatura del vaso.

Para entender el tema de densidad imaginemos una caja chiquita que mide un centímetro por lado, si le colocamos agua destilada a 4 grados centígrados de temperatura pesará 1 gramo, esta es la unidad de densidad. Si colocamos vidrio dentro de  la caja, el peso de éste es mayor que el del agua, si en la caja colocamos diamante éste es mas pesado aún que el vidrio, por lo tanto el  diamante tiene más densidad que el vidrio y mucho más que el agua.
La luz  cuando cambia de un medio como el del aire a uno de densidad mayor sufre una modificación como la que se ve en el ejercicio del vaso, esto es porque la velocidad a la que se mueve la luz disminuye al pasar a un medio más denso.
Si hemos entendido el tema de la densidad, ahora consideremos a los lentes de las cámaras comunes (analógicas) los cristales de las ópticas están diseñados para que la imagen la capte el negativo que tiene una determinada forma de reaccionar ante la luz.
Los CCD ( Charge Coupled Device, “Dispositivo de Carga Acoplada”) que son los que forman las imágenes en las cámaras digitales no reaccionan de forma idéntica que un negativo. Para tener una buena calidad de imagen después de analizar el comportamiento de la luz y el CCD se llegó a la conclusión que la solución estaba en los cristales de las ópticas.
Las modificaciones que se implementaron para solucionar los problemas fueron varias, por un lado la diferencia en los materiales para la construcción de las lentes, éstas resultan más livianas y con una densidad menor que las convencionales. Otra característica es la forma que tienen los cristales, si los comparamos con una lupa común veremos que en el centro sobresalen más, es decir, no siguen una curvatura perfecta lo que permite reducir la aberración esférica y las distorsiones. Las aberraciones esféricas y las distorsiones son apreciables si se fotografía algún elemento rectangular como una ventana o una puerta, para apreciar estas aberraciones es necesario que el marco esté muy cerca del borde del encuadre y ocupe todo el largo de encuadre, si tenemos una óptica que presenta aberraciones notará que el marco no se ve recto, puede presentar en el centro una curvatura hacia el centro de la foto, esta aberración se la llama cojín, o puede presentar la curvatura hacia el exterior de la foto a esta aberración se la llama barril. En síntesis podemos representarlo así: la aberración de cojín, curva las rectas de los bordes hacia el centro “ )( “,  y las aberraciones de barril hacia el exterior de la foto “ () “.

Otra característica en la fabricación de los cristales es la utilización de elementos de baja dispersión, estos son los encargados de reducir al mínimo la aberración cromática. El bajo índice de densidad (esto significa que el elemento es más liviano y por lo tanto no modifica en gran manera la luz como los cristales que se usan en ópticas que no son para fotografía digital), este índice nos da un valor que es el responsable del cambio en la luz, ese valor es el índice de difracción; si un elemento óptico tiene un bajo índice de difracción las alteraciones en los haces de luz que pasan por él son muy bajos.
La aberración cromática se aprecia en la imagen en los bordes de las cosas, podemos compararlos con algunos impresos en los que se observa en los bordes de las fotos o ilustraciones una línea de un color distinto al del elemento, por ejemplo podemos tener una camisa blanca que en el borde presenta una línea de color azul (a este defecto se le llama aberración cromática). Por el principio de funcionamiento de los CCD  la aberración cromática es muy notoria.

En la actualidad la marca Sigma, uno de los líderes en fotografía digital, ha desarrollado un sensor revolucionario que se asemeja al funcionamiento de las películas analógicas, esto permite una excelentísima definición de las imágenes y un excelente  aprovechamiento de las ópticas, las aberraciones cromáticas prácticamente desaparecen. A este sensor  se lo denomina FOVEON X3.

Usted puede identificar si una lente posee este tipo de elementos ópticos teniendo en cuenta: en primer instancia encontrará la descripción del objetivo en el manual, no es recomendable guiarse por los folletos publicitarios. Además encontrará algunas siglas o términos grabados  en el cuerpo del lente sobre alguno de los anillos:

“DI” que hace referencia a su especial diseño digital. “ SLD o LD ” indica que posee elementos de baja dispersión. “ASPHERICAL o ASPH” se refiere a la existencia de elementos asféricos. “IF” se refiere a que en su diseño la óptica posee un sistema de enfoque interno, es decir, para enfocar la imagen se mueven los elementos internos de la óptica y no varía el largo del objetivo como ocurre con los antiguos. Puede encontrar indicadores como “HSM” que se refiere al motor que tiene la óptica en su interior, motor ultra-sónico. “DO” es un indicador de un sistema que utiliza dos lentes que se unen formando uno, es el cristal frontal que evita destellos de luz no deseados.