D
E L A
V
I S I O N
B I N O C
U L A R
versión
ampliada
del artículo publicado en
la revista astronómica italiana IL CIELO
en octubre de 1997
La idea de este artículo nació de la constatación, hecha casi por casualidad, que al examinar imágenes bidimensionales (fotos, dibujos, estampillas, etc.) es posible observar un contenido de información mucho mayor (matices, detalles, plasticidad) si se tiene la precaución de observarlas en una manera especial.
Inútil subrayar la importancia que este hecho tiene para el aficionado a la astronomía, dado que eso le permitirá aprovechar mejor no solamente su propia vista, sino también las posibilidades de sus instrumentos.
Esto me da la oportunidad para hacer un discurso general sobre la visión humana, y para llevar a conocimiento de los aficionados unos aspectos por cierto no inéditos, pero sí poco conocidos.
LA VISION HUMANA es por naturaleza binocular. El origen de tal característica podría quizás atribuirse a la general tendencia del universo para producir formas simétricas (no olvidemos que la de la simetría es una de las leyes primarias del universo). Pero no se puede descartar cierta "inteligencia" de la naturaleza, la cual hubiera así encontrado la manera, en un mundo tridimensional, de hacer perceptible la tercera dimensión.
Sería sin embargo equivocado pensar que la visión conjunta de los dos ojos sea necesaria solamente cuando se trate de percibir la tercera dimensión; esto de hecho no siempre es posible, sea por la excesiva distancia de ciertos objetos (veremos más adelante como se puede obviar en parte a este inconveniente) sea porque la tercera dimensión simplemente no está (representaciones bidimensionales de la realidad).
En base a esto, vamos ahora a analizar detalladamente las varias maneras de observar la realidad, que son fundamentalmente tres:
visión monocular;
visión binocular estereoscópica;
visión binocular no estereoscópica.
VISION MONOCULAR
Es la manera menos apta y menos conveniente de observar. Se adopta generalmente por necesidad. Solamente en raros casos especiales puede reemplazar ventajosamente la visión binocular (ejemplo: mirilla de una escopeta).
Un problema tecnológico inicialmente no resuelto (largavista monocular, catalejo de Galileo), y otros de naturaleza económica o logística, son origen de la visión monocular, totalmente innatural y susceptible de causar problemas al observador, condicionando de hecho su capacidad visiva. La percepción de los detalles y de los matices resulta disminuída, y la imagen carece de plasticidad.
En el caso de los aficionados, tal reducida capacidad limita de hecho el aprovechamiento de la plena potencia de los instrumentos, con una consiguiente y a menudo injustificada corrida hacia instrumentos cada vez mas grandes, que a menudo no resuelve los problemas y crea otros.
El aficionado es víctima de tal limitación, además que por razones económicas o logísticas, también por cierta pereza, y la acepta como algo "natural" !!
Sería auspiciable combatir esta tendencia, sensibilizando los interesados sobre
las enormes ventajas de la visión binocular.
VISION BINOCULAR EN GENERAL
La visión binocular en sentido extendido (es decir, no siempre y no
necesariamente estereoscópica) es la unica que permite percibir en forma
integral el contenido de información de una imagen. El efecto estéreo es siempre
útil, y a veces indispensable; a tal punto, que hasta ciertos animales se dan
cuenta, y tratan de conseguirlo o aumentarlo moviendo la cabeza de un lado a
otro.
VISION ESTEREOSCOPICA
En su forma natural se consigue mirando con los dos ojos. La visión, respecto de aquella con un ojo solo, resulta notablemente mejorada, y no solamente por el efecto estéreo, como veremos mas adelante.
Tal visión puede sin embargo ser todavía mejorada con la ayuda de técnicas especiales. El ejemplo más común es el binocular prismático clásico, el cual, teniendo los objetivos dispuestos entre sí a una distancia mayor que la distancia interpupilar, aumenta el efecto estéreo. En otros instrumentos, la base puede ser aumentada dentro de ciertos límites; en la fotografía, el resultado puede ser alcanzado:
a) con el uso de cámaras estéreo, con objetivos con distancia entre sí menor, igual o mayor de la distancia interpupilar;
b) con
el uso de dos cámaras, separadas entre sí a una distancia razonable;
c) con una sola
cámara, haciendo dos tomas en tiempos sucesivos, desde distintas perspectivas y
con una distancia entre sí igual o mayor a la distancia interpupilar,
dependiendo esto de la distancia del objeto fotografiado y con la condición de que los objetos no tengan movimiento
perceptible (si lo que se quiere
fotografiar es un objeto muy lejano, la distancia puede ser de varios metros).
En campo astronómico,
interesantes resultados se pueden obtener:
PARA LA LUNA
Aprovechando
su movimiento de libración (tomas en la misma fase, pero en distintas
lunaciones).
PARA
JUPITER
Aprovechando su movimiento de rotación. Dada la velocidad angular de Júpiter, un intervalo de 15 minutos entre dos tomas es suficiente como para verlo de perspectivas bastante distintas y lograr fotos estéreo, capaces de evidenciar la diferencia de altura de las nubes superiores respecto de las bandas mas bajas. Esto es posible en cuanto una rotación de Júpiter sobre su propio eje de un ángulo alfa es equivalente a un hipotético desplazamiento de la Tierra alrededor de Júpiter del mismo ángulo, circunstancia que permite disponer de una base grande cuanto se quiera.
Análogas consideraciones se podrían hacer para el planeta Marte.
PARA
SATURNO
Aprovechando la fase de sus anillos; en este caso, sin embargo, para percibir el efecto estéreo, será necesario observar las dos tomas del planeta con el eje polar en posición horizontal o inclinado a unos 45 grados.
Hay
muchas fotos hechas por el telescopio espacial en el internet, donde se pueden ver tomas de
Saturno susceptibles de ser utilizadas para lograr este efecto, que es
realmente impresionante (aunque la intención de los que las publicaron no fuera
esa!).
PARA LOS
COMETAS
Aprovechando
su movimiento. Eso no pondrá en
evidencia ningún relieve, pero permitirá ver el cometa en un primer plano, con
un fondo de estrellas mucho mas lejano.
Análogas
consideraciones para los asteroides.
VISION
BINOCULAR NO ESTEREOSCOPICA
Distinta es la situación
en un mundo con dos dimensiones. Nos referimos sobre todo a las reproducciones
fotográficas, no necesariamente estereoscópicas.
Aunque las fotos son en general representaciones monoculares de una realidad bidimensional o tridimensional, no es suficiente observarlas con un ojo solo. Mirarlas con los dos ojos es la manera mas natural.
La observación con los dos ojos da resultados notablemente superiores,
respecto de cuanto se puede ver con un ojo solo. Sin embargo, sigue devolviendo,
por mas raro que pueda parecer, una visión todavía limitada !
EXISTE SIN EMBARGO una
manera especial de observar las imágenes, aunque no sean estéreo, que permite
una ganancia enorme e insospechada, capaz de brindar una visión realmente
integral no solamente de los detalles (del
orden del centésimo de milímetro), sino tambien de los más sutiles matices,
que suelen normalmente pasar desapercibidos.
No es fácil
entender y explicar cómo y porqué eso pasa. Uno es inducido a pensar que cada
ojo ve a su manera, en forma parcial e incompleta, y que solamente la visión
conjunta de los dos ojos, a través de la integración producida por el cerebro,
es capaz de brindar una imagen plena y completa, donde nada más puede escapar. La
foto adquiere entonces una extraordinaria plasticidad, y eventuales
mínimas diferencias entre las dos imágenes (en el caso nuestro; nova,
supernova, variable, asteroide, etc.) llama en seguida la atención, reemplazando plenamente al "blink comparator".
Si
no tienen nada mejor a su alcance, pueden probar con los conocidos dibujitos de
los periódicos de enigmística ("buscar las diferencias").
LAS
PRINCIPALES TÉCNICAS para observar estos pares de imágenes, sean ellas estéreo o no, son
tres:
a) el uso di un visor estereo ad hoc (tipo view-master o similar);
b) el anaglifo
c) el recurso de la
"visión cruzada" (en el cual caso la foto izquierda deberá
ser ubicada a la derecha, y viceversa).
EL VISOR
El visor es un simple aparato dotado de dos lentes. En el mercado de pulgas se
pueden conseguir unos bellísimos, del principio del siglo pasado (1900).
Hay para diapositivas y para fotos de papel.
Quien no tenga o no encuentre uno puede construirlo fácilmente. No hace falta para eso mucha habilidad manual, pero sí hay que conseguir dos lentes de la misma potencia, de unos 20-25 cm. de distancia focal (4-5 dioptrías).
Realizado
esto, quedaría la necesidad de respetar, y eventualmente poder variar, la
distancia interpupilar, lo que, por otra parte, pone unos límites a las
dimensiones horizontales de las fotos.
EL ANAGLIFO
Cuando se trata de imágenes publicadas en libros o revistas, se las suele
reproducir
a menudo en dos colores complementarios, debiendo las mismas ser observadas en
este caso con especiales anteojos de colores, también complementarios.
Esto permite percibir el
relieve, pero conlleva generalmente la pérdida del color.
Existe sin embargo una técnica especial para evitar la pérdida del color, haciendo uso de tres colores en lugar de dos.
LA VISION CRUZADA
El método de la visión cruzada es preferible a mi entender a los anteriores, pues no necesita de ningún instrumento para utilizarlo.
Teniendo en cuenta que el cruce de los ejes ópticos de nuestros ojos es una cosa natural, y no solo natural, sino estrictamente ligada al mecanismo de curvatura del cristalino, las fotos se miran así:
se colocan a una distancia conveniente de los ojos, en relación también a sus dimensiones;
se cruzan los ojos de manera tal que el ojo derecho ve la imagen izquierda, y el ojo izquierdo ve la imagen derecha;
Se da obviamente por descontada la necesidad de una buena iluminación y la
ausencia de reflejos molestos; en caso de estar presentes, es
generalmente posible eliminarlos. Y también se da por descontado tener una
vista normalmente buena; caso contrario será preciso usar lentes
apropiadas, sobre todo para la corrección de eventual astigmatismo.
La superposición de las dos imágenes ( si necesario con un poco de ejercicio) se produce en forma automática; y también en manera automática se traba sobre la posición requerida, ni bien ésta es alcanzada.
La distancia entre las dos fotos, así como sus dimensiones (contrariamente a lo que pasa con el visor) puede ser variada entre límites muy amplios. Además, este método ofrece la ulterior gran ventaja de que no hace falta respetar la distancia interpupilar ( pueden, por ejemplo, ponerse dos fotos de un metro cuadrado cada una a una distancia de varios metros).
En el momento en el cual las imágenes se sobreponen, nuestros ojos ven tres: dos laterales, que no se toman en cuenta, y una central, que es la suma de las dos. Si las dos imágenes han sido tomadas de dos puntos de vista diferentes (cámara estéreo u otra técnica), se percibirá también la tercera dimensión.
OTROS METODOS
Cuando se trata de diapositivas, para percibir los colores se suelen usar especiales proyectores con dos objetivos, dotados de filtros polarizadores; las imágenes se observan en este caso también con anteojos especiales polarizados.
Finalmente, para imágenes en movimiento, sean ellas en blanco y negro o en color, la tercera dimensión puede ser evidenciada aprovechando a la vez el movimiento y la persistencia de las imágenes en la retina.
También en este caso las imágenes deberán ser observadas con anteojos especiales. En la televisión, por ejemplo, cualquier imagen en movimiento puede ser vista en tres dimensiones. No hace falta que sean transmisiones especiales estereoscópicas: el movimiento por si solo permite ver la tercera dimensión.
Esta técnica está sin embargo sujeta a ciertas limitaciones: por ejemplo, si los anteojos están hechos para ver estéreo imágenes que se mueven de la izquierda a la derecha, no van a funcionar si el movimiento es inverso!
Dicho esto, no me queda que desearles buen divertimento!
Antes
de concluir quisiera sin embargo llamar la atención de mis 25 lectores sobre la
utilidad
Pueden probar obviamente con sus fotos astronómicas, con tarjetas postales, billetes de banco, etc.
Y si lo único que tienen al alcance son un par de atados de cigarrillos, ahí podrán ver imágenes mono (los dibujos y los textos) y estéreo (las cajas).
Dante Bissiri - Roma, julio de 1996
APENDICE
NOTAS
· Si dos objetos A y B están colocados a
distancias diferentes y alineados con el observador, el ojo derecho ve el objeto
más lejano
a la derecha y el ojo izquierdo ve el más lejano a la izquierda.
· Si
de tales objetos se toman dos fotos, hechas cadauna del punto de vista de cada
ojo, se puede reconstruir el efecto estéreo.
· Dichas fotos pueden ser obtenidas con varias técnicas:
a) con una cámara especial estéreo, cuyos objetivos pueden tener distancias entre sí menor, igual o mayor a la interpupilar, afectando el resultado.
b) con una sola cámara, haciendo sucesivas tomas de puntos de vista distintos, con base grande cuanto se quiera, obviamente en función de la distancia;
c) con dos cámaras separadas (en las mismas condiciones del punto anterior).
Para ver dichas fotos existen visores especiales "ad hoc", que permiten observar las fotos de cerca, manteniendo paralelos los ejes ópticos de los ojos.
En ausencia de un visor, se recurre a la visión cruzada, como explicado más arriba. La visión cruzada ofrece unas ventajas respecto del visor, dado que permite observar fotos de grandes dimensiones, puestas a una conveniente distancia.
Si las fotos han sido tomadas con una cámara estéreo, que las reproduce sobre una misma placa ambas cabeza abajo ( en nuestro caso, una placa de vidrio del año 1900, obtenida con esta cámara estéreo ) las mismas podrán ser observadas con el visor previa separación, con el fin de enderezarlas de a una ( los objetivos, como se sabe, forman imágenes cabeza abajo). Dicha operación deberá hacerse obviamente previa reproducción por contacto de las fotos sobre papel, no solamente con el fin de obtener una imagen positiva, sino también de no romper el vidrio. Si no se quiere separarlas, y se enderezan dando vuelta la placa entera, su examen solo será posible con la visión cruzada, pues la foto derecha terminará a la izquierda, y viceversa.
En la imagen que sigue podemos ver un positivo, al cual se agregó algo de color, y que deberá ser observado con la visión cruzada.
En las fotos hechas con aparatos tipo polaroid , esos que tienen 4 objetivos, que al hacer la toma dan vuelta las imágenes de a una, y no el conjunto de las 4, enderezando el conjunto sin separar las fotos, las dos obtenidas con los objetivos derechos se verán a la izquierda, y viceversa, y se verán estéreo sólo con la visión cruzada. Para su observación con un visor, será preciso separarlas e invertir la posición. Observando las fotos obtenidas con aparatos polaroid, uno esperaría ver las imágenes especulares, pues la vería del lado del objetivo, y no de atrás, como sucede por ejemplo en el vidrio esmerilado de las antiguas cámaras.
¿Como se explica esto?
La explicación es que, en realidad, las fotos de revelado instantáneo no se observan del lado del objetivo, sino del otro, como si el papel fuera transparente. En el proceso de revelado, la parte de la emulsión donde se forma la imagen se pone opaca, mientras que en la trasera, donde se produce la inversión de negativo a positivo, se pone transparente!
¿Y que pasa en esas cámaras especiales, como, por ejemplo, la
Exacta Varex, que tienen
una mirilla estéreo que, al separarla de la cámara, funciona
también como visor ? (cuidado con confundir las dos
funciones!
Hay que tener en cuenta
que, en fase de observación con tal visor estéreo (que no da vuelta las
imágenes), las dos fotos
de 18x24 mm deben estar unidas en un marco para diapositivas de 2 pulgadas para
fotos de 36x24,
pero cada una en su lugar, y en la posición correcta (es decir: no dadas
vueltas verticalmente, no
dadas vuelta horizontalmente, y con la posición reciproca no invertida). La
necesaria inversión derecha-izquierda
se obtiene directamente con el objetivo que es un objetivo estéreo
especial, y que
es en realidad un conjunto de dos objetivos, de los cuales el derecho forma una
imagen dada vuelta
verticalmente en la parte izquierda del fotograma, y el izquierdo una imagen
dada vuelta en la parte
derecha. Al enderezar el fotograma completo, cada cosa queda en su lugar.
En la observación de fotos así obtenidas, la realidad es reproducida fielmente; en la mirilla estéreo de la cámara ( la de la foto), al contrario, las imágenes se ven especulares, a causa del número impar de reflexiones.
FENOMENOS
APARENTEMENTE EXTRAÑOS
Supongamos que estamos observando una diapositiva de vidrio, conteniendo dos imágenes de 70x70 mm cadauna. Haciendo un positivo por contacto de esas dos imágenes sobre papel, las fotos se podrán separar y disponer correctamente para su observación con un visor. El original, al contrario, solo podrá observarse con la visión cruzada ( a no ser que se opte por partir el vidrio en dos partes). ¿ Y que podemos esperar dando vuelta la placa de vidrio (generalmente un negativo) y mirándola del lado de la emulsión? Hay obviamente 4 maneras de observarlas:
a) derecha, del lado del vidrio
b) dada vuelta, del lado de vidrio
c) derecha, del lado de la emulsión
d) dada vuelta, del lado de la emulsión.
En todo caso el efecto estéreo permanecerá en la manera correcta, dado que la posición recíproca de los varios puntos-imagen no cambia. En otras palabras:
el caso a equivale a ver una e scena como la vemos a simple vista.
el caso b equivale a ver una escena “cabeza abajo”
el caso c equivale a verla en un espejo
el caso d equivale a verla en un espejo cabeza abajo.
Es claro que el efecto estéreo no puede perderse!
COMO NO MIRAR LAS IMAGENES
Hay
que evitar mirar las imágenes en posición incorrecta. Si la foto que tiene que
estar a la derecha está a la izquierda, y viceversa, un cierto efecto estéreo podrá
ser observado, pero con resultados paradójicos!
Si se trata, por ejemplo, de dos esferas iguales en distintos planos, la más lejana aparecerá más cerca y más chica, y la más cercana aparecerá más lejos y más grande, y el observador vería una escena aparentemente "realística", pero la interpretará en manera errónea (como si la esfera más lejana fuera mucho más grande).
En
el caso de un tigre que se acerque al observador amenazándolo, la
cola del animal aparecerá mas cerca que sus colmillos.
COROLARIO
Cuando una revista publica fotos estéreo, especialmente si son en colores, sería oportuno que lo hiciera imprimiéndolas para que puedan ser observadas con la visión cruzada. No todos disponen de un visor, y la impresión en dos colores, para su observación con los conocidos anteojos de colores complementarios, conlleva generalmente la pérdida del color.
Además, como ya se ha dicho más arriba, el visor pone límites al tamaño de las imágenes: la vista, de hecho, pude ser convergente o paralela, pero nunca divergente.
Existe obviamente la manera de solucionar este inconveniente, mediante la construcción de un estereoscopio especial de gran tamaño, para observar fotos que excedan los límites arriba mencionados, como el que se ve en la foto, equipado con luz propia, y construído por Luis Retegui, fotógrafo profesional de La Plata. Sin embargo también éste tiene sus límites en cuanto a las dimensiones de las fotos, y es algo muy especial, de que no todos pueden disponer, a no ser que se animen a construirse uno...