miércoles, 17 de noviembre de 2010

El Color

Que es el color
 El color es un atributo que percibimos de los objetos cuando hay luz. La luz es constituida por ondas electromagnéticas

Todo cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas electromagnéticas y refleja las restantes. Las ondas reflejadas son captadas por el ojo e interpretadas en el cerebro como colores según las longitudes de ondas correspondientes. El ojo humano sólo percibe las longitudes de onda cuando la iluminación es abundante. A diferentes longitudes de onda captadas en el ojo corresponden distintos colores en el cerebro.
Con poca luz se ve en blanco y negro. En la denominada síntesis aditiva (comúnmente llamada "superposición de colores luz") el color blanco resulta de la superposición de todos los colores, mientras que el negro es la ausencia de color. En la síntesis sustractiva (mezcla de pinturas, tintes, tintas y colorantes naturales para crear colores) el blanco solo se da bajo la ausencia de pigmentos y utilizando un soporte de ese color y el negro es resultado de la superposición de los colores cian, magenta y amarillo.

Propiedades del color
-Matiz o tinte: El matiz es la primera cualidad del color, precisamente por ser la característica que nos permite diferenciar un color de otro. El matiz se emplea como sinónimo de color. 

-Valor o tono: Cuando a cada uno de los colores o tonos del círculo cromático los mezclamos con blanco para ganar luminosidad o con el negro para oscurecerlo, lo que estamos realizando es un cambio de valor. Para realizar la escala de claro-oscuro, es decir, los diferentes valores de un color tenemos que tener en cuenta que no todos tienen la misma luminosidad.

-Saturación: Cuando un color pertenece al círculo cromático se dice que está saturado, que tiene el máximo poder de pigmentación, de coloración. Pero no siempre nos encontramos los colores puros, sino que se suelen ver compuestos por mezclas complejas, con cantidades desiguales de colores primarios. Para cambiar la saturación de un color hay que mezclarlo con su complementario y, así, se obtiene la escala de saturación o de grises.

Grupos de colores: 
-Colores acromáticos: aquellos situados en la zona central del círculo cromático, próximos al centro de este, que han perdido tanta saturación que no se aprecia en ellos el matiz original.

-Colores cromáticos grises: situados cerca del centro del círculo cromático, pero fuera de la zona de colores acromáticos, en ellos se distingue el matiz original, aunque muy poco saturado.

-Colores monocromáticos: variaciones de saturación de un mismo color (matiz), obtenidas por desplazamiento desde un color puro hasta el centro del círculo cromático. 

La percepción de los colores:
El color es producto de las longitudes de onda que son reflejadas o absorbidas por la 
superficie de un objeto.

Cuando observamos un color, en ocasiones, nos percatamos de que su tono varía, en función de la iluminación y de los objetos que rodean a éste. La iluminación cambia el color debido a que el color está en la luz. Nuestra retina es sensibilizada por esas longitudes de onda y ese estímulo es posteriormente comunicado al córtex, la parte del cerebro que nos permite distinguir un color de otro. 
Nuestros ojos, para captar la luz poseen células fotoreceptores llamadas CONOS y BASTONES.
Los conos, se encargan de percibir los colores, mientras que los bastones, reaccionan ante el color negro, blanco, y distintos tonos de grises. 


El espectro visible por los humanos:

El espectro electromagnético está constituido por todos los posibles niveles de energía de la luz. la energía es equivalente a la longitud de onda; por ello, el espectro electromagnético abarca todas las longitudes de onda que la luz puede tener. De todo el espectro, la porción que el ser humano es capaz de percibir es muy pequeña en comparación con todas las existentes. 








El ojo humano

El ojo humano es el instrumento óptico más fundamental, puesto que sin él no existiría el campo de la óptica.
Ademas es un órgano foto receptor, cuya función, ya implícita, consiste en recibir los rayos luminosos procedentes de los objetos presentes en el mundo exterior y transformarlos en impulsos eléctricos que son conducidos al centro nervioso de la visión en el cerebro, además necesita de cierto período de adaptación para pasar de una intensidad luminosa correspondiente a la luz del día, a intensidades de luz menores y viceversa; es un órgano maravilloso que posee una notable capacidad de adaptarse para ver objetos distantes o distinguir pequeños granos de arena, como también nos permite apreciar un amplio rango de colores.

Partes del ojo y su función visual:
CorneaEs totalmente transparente y conjuntamente con la esclerótica, forma el envoltorio externo del globo ocular.
Se encarga de refractar los rayos luminosos hacia el cristalino.
Iris: Es la parte de color del ojo, con una abertura circular en el centro, llamada pupila. La pupila tiene una apariencia negra, pero es totalmente transparente y todas las imágenes que vemos pasan a través de ellas. Su función es controlar la entrada de luz en el ojo y tiene papel preponderante en la agudeza visual.
Humor Acuoso: Se trata de una sustancia semilíquida, transparente, semejante a una gelatina incolora. Esta sustancia llena la cámara anterior del ojo y por su presión interna, hace que la cornea se vuelva protuberante.
Cristalino: Cuerpo aproximadamente biconvexo, en forma de lente, transparente, localizado inmediatamente detrás del iris. La función principal del cristalino es permitir la visión nítida en todas las distancias. 
Esclerótica: También conocida como esclera. Se trata de una capa externa que envuelve el globo ocular.
Coroides: Se trata de una membrana conjuntiva. También conocido como úvea y es así llamada porque está llena por vasos sanguíneos, en una verdadera trama de pequeñas venas que envuelven el globo ocular, volviendo la cámara posterior un lugar oscuro, condición primordial para una buena visión. 
Retina: n. Ella está compuesta por millares de células sensibles a la luz, conocidas como foto receptores. Estas células se llaman; Conos (pertinentes a la visión a color) y Bastones (los que dan la visión en blanco y negro y la nocturna). La retina ofrece una agudeza visual de apenas 10% que es una visión deficiente, obtenida cuando se ve solamente la mayor letra del cuadro de opto tipos.
Punto ciego: El ser humano tiene un pequeño punto ciego en el ojo. Queda localizado en el fondo de la retina. Esta situado al lado de la fóvea y es el punto que liga la retina al nervio óptico. Es desprovisto de visión y también se llama “mácula”.
Nervio óptico: Es un grupo de fibras nerviosas de forma tubular, con algunas arterias que conducen las imágenes captadas por la retina y fóvea hacia el cortes cerebral.

Enfermedades del ojo

Son todos aquellos defectos oculares que tienen como denominador común que la visión es imperfecta, como consecuencia de la falta de enfoque de la imagen sobre la retina. En el ojo normal, la imagen que procede del mundo exterior, tras sufrir la “refracción” correspondiente a través de la córnea y el cristalino, se proyecta, perfectamente nítida sobre la retina, siendo perfecta la transmisión desde ésta hasta el cerebro, por el contrario, en la personas que sufren miopía, hipermetropía, astigmatismo, presbicia, etc., este enfoque no puede realizarse y la imagen que captan es borrosa.


-Hipermetropiaes un defecto ocular que consiste en que los rayos de luz que inciden en el ojo procedentes del infinito, se enfocan en un punto situado detrás de la retina, en lugar de en la misma retina como sería normal. La consecuencia es que la imagen es borrosa y puede existir por lo tanto una falta de agudeza visual. se corrige con lentes convergentes.




-Presbicia: es un defecto o imperfección de la vista que consiste en la disminución de la capacidad de enfoque del ojo. Como consecuencia existe dificultad para ver nítidamente los objetos cercanos. Se corrige con lentes convergentes. 




- Astigmatismo:  es un estado ocular que generalmente proviene de un problema en la curvatura de la córnea, lo que impide el enfoque claro de los objetos tanto lejos como cerca. La córnea, que es una superficie esférica, sufre un achatamiento en sus polos, lo cual produce distintos radios de curvatura en el eje del ojo, por ende cuando la luz llega al ojo, específicamente en la córnea, la imagen que se obtiene es poco nítida y distorsionada.Se corrige con lentes cilíndricos.




- Miopía: es el estado refractivo en el que el punto focal se forma delante de la retina cuando el ojo se encuentra en reposo, en lugar de en la misma retina como sería normal




-Cataratas: Una catarata es la pérdida de la transparencia del cristalino, estructura situada en el interior del ojo, por detrás de la pupila, que cumple la función de una lente, enfocando las imágenes en la retina, como un objetivo de una cámara de fotos, que enfoca la luz sobre la película (Retina).



-Daltonismo: 
El daltonismo ocurre cuando hay un problema con los materiales que perciben el color (pigmentos) en ciertas neuronas del ojo, llamadas conos. Estas células se encuentran en la retina, la capa de tejido sensible a la luz en la parte posterior del ojo interno.

 Si una persona carece solamente de un pigmento, podría tener problemas para establecer la diferencia entre el rojo y el verde, que es el tipo más común de daltonismo. Otras veces, las personas tienen problemas para ver los colores azul y amarillo; pero quienes tienen este tipo de daltonismo casi siempre tienen problemas para identificar también los colores rojos y verdes.
La forma más grave de daltonismo es la acromatopsia y quienes padecen esta rara afección no pueden ver ningún color.





Tipos de daltonismo

-Dicromáticos: estas personas tienen dos tipos de conos en vez de tres. El padecimiento se clasifica en protanopes, individuos insensibles al rojo intenso, que representa uno de cada cien hombres, deuteranopes, confunden las sombras de rojo, verde y amarillo y afecta a cinco de cada cien hombres, y los tritanopes, que son ciegos al color azul y confunden las sombras de verde y azul, así como las de naranja y rosa.
-Tricromáticos anómalos: es el grupo más abundante de daltónicos. Tienen tres tipos de conos, pero perciben los tonos de los colores alterados. Suelen tener defectos similares a los daltónicos dicromáticos, pero menos notables.
-Monocromáticos: Estas personas sólo poseen un tipo de cono y solo pueden ver un tipo de color.
-Acromáticos: Estas personas no tienen conos y solo tienen visión en blanco y negro. Esta afección es muy rara.

Lentes Correctivos

-Lentes mono focales Son adecuadas para personas que hayan de realizar tareas que exigen visión cercana durante un tiempo prolongado y continuado. Y además para personas que no necesitan una graduación de lejos.
Las mono focales montadas sobre una montura convencional son adecuadas para aquellos que precisen visión cercana en un amplio campo visual.
Su inconveniente es que al levantar la vista, los objetos lejanos aparecen desenfocados, pudiendo producir vértigo. Por ello, para algunas personas puede resultar mejor usar la montura "de media luna" que permiten mirar por encima de ellas.

-Lentes bifocales La lente bifocal presenta graduación "para lejos" en la parte superior y "de cerca" en la parte inferior, siendo visible la línea de división entre ambas.
Son adecuadas para aquellos que necesiten alternar entre visión lejana y cercana.
Al principio es necesario habituarse a las bifocales, especialmente al caminar, subir escaleras, superar desniveles, etc.
Los inconvenientes de las bifocales son:
- No proporcionan una visión nítida a distancias intermedias, el sujeto tiende a acercarse.
No permiten ver de cerca en planos superiores al que marca el límite de la lente inferior.
- Lentes progresivas o multifocales Son similares a las bifocales, es decir, la parte inferior de la lente está graduada de cerca y la superior para visión lejana. Sin embargo en las gafas de lentes multifocales no se aprecia la línea de división entre ambas graduaciones ya que va pasando de una a otra progresivamente. 
Las lentes multifocales, a diferencia de las bifocales, sí permiten la visión nítida a distancias intermedias. Son la corrección óptica que permite ver de modo más parecido al que solía verse antes de la presbicia.
Son adecuadas para personas que realicen tareas que requieren una visión nítida a diferentes distancias. 



-Lentes de contacto 
Hay dos tipos de lentes de contacto para corregir la presbicia:

    - Lentes de contacto multifocales
    - Lentes de contacto mono visión
Las multifocales funcionan igual que las gafas progresivas, por lo que son adecuadas para disfrutar de buena visión a cualquier distancia.
Las lentes de contacto mono visión se colocan en un solo ojo. Ese ojo se usa sólo para ver de cerca mientras que el que no lleva lente de contacto se usa para ver de lejos.

-Lentes convergentes: 
Son aquellos que concentran en un punto los rayos de luz que llegan a ellas, paralelos entre sí.  Al punto en el cual se concentran los rayos se le llama foco de la lente. Estas lentes son más gruesas en el centro que en los extremos.


-Lentes divergentes: 
Son aquellos que concentran en un punto los rayos de luz que llegan a ellas, paralelos entre sí.  Al punto en el cual se concentran los rayos se le llama foco de la lente. Estas lentes son más gruesas en sus extremos  que en el centro.

La distancia del foco a la lente se llama distancia focal de la lente. Una lente tiene dos focos pues en general su comportamiento con los rayos paralelos es el mismo por ambos lados.

-Lentes cilíndricos: 
Las lentes cilíndricas son lentes que tiene un eje de tallaje, y posee dos radios distintos de curvatura, y por lo tanto, dos potencias distintas. Con lentes cilíndricos (que tienen poder en un eje solamente) o con combinaciones esfero cilíndricas. El astigmatismo mitótico se corrige con lente cilíndricos negativos, el hipermetrópico con cilindros positivos. El astigmatismo mixto se corrige con lentes tóricos, que son convergentes en un eje y divergentes en el otro.







Instrumentos ópticos

Los instrumentos ópticos se utilizan para varios fines, pero su función básica consiste en  mejorar y ampliar nuestro poder de observación  visual. La visión es nuestro medio principal para adquirir información referente al mundo. Sin los microscopios y los telescopios  que nos permiten ver los objetos invisibles que no son captados a simple vista por el ojo humano, nuestro conocimiento del mundo sería muy pobre.
Aunque algunos instrumentos ópticos son complejos en extremo, por lo general pueden comprenderse en términos de sus componentes básicos, que pueden ser lentes y espejos. Sin estos elementos reflectivos y refractivos, nuestras investigaciones estaría limitadas severamente. 



Los microscopios

El microscopio es un instrumento óptico que amplifica la imagen de un objeto pequeño. Mediante un sistema de lentes y fuentes de iluminación se puede hacer visible un objeto microscópico. Los microscopios pueden aumentar de 100 a cientos de miles de veces el tamaño original.

Se conocen dos tipos de microscopios:
-Microscopio simple (con lente de aumento): esta compuesto por una lente convexa o lente de aumento, la cual permite formar una imagen clara del objeto  a una distancia menor  y con más claridad que el punto más cercano, a demás de ser el teles copio más básico.
 El objeto por observar se coloca entre el foco y la superficie de la lente, lo que determina la formación de una imagen virtual, derecha y mayor cuanto mayor sea el poder dióptrico del lente y cuanto más alejado esté el punto próximo de la visión nítida del sujeto.

-Microscopio compuesto: un microscopio compuesto  proporciona una mayor magnificación que la que se obtiene con una única lente o microscopio simple. Un microscopio compuesto básico consta de un par de lentes convergentes cada una de las cuales contribuye a la magnificación de la parte del objeto que se desea ver. Una lente convergente que tiene una longitud focal relativamente corta se conoce como objetivo.

Partes de un microscopio compuesto:

Ocular: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del objetivo.

Objetivo: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta.
Condensador: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.
Diafragma: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador.
Soporte: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo.
Platina: Lugar donde se deposita la preparación.
Cabezal: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular, binocular,
Revólver: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos.
Tornillos de enfoque: Micrométrico que aproxima el enfoque y micrométrico que consigue el enfoque correcto.


Cámara fotográfica:

Una cámara fotográfica es un dispositivo encargado de recoger un haz de luz proveniente de un objeto y proyectarlo sobre una película impregnada de una sustancia fotosensible, de forma que sobre cada punto de la película incida la luz proveniente de un cono visual tan estrecho cono sea posible. Es decir, la cámara debe formar una imagen real sobre la película de todos los objetos de su campo de visión. Obviamente este objetivo es imposible de cumplir aun aceptando la aproximación paraxial de la óptica geométrica.



Los elementos que componen una cámara de fotos:


Objetivo: Es un conjunto de lentes que concentran los rayos de luz emanados por el objeto en la cámara. En su forma más simple lo definimos como un trozo de vidrio pulido. El objetivo es alcanzado por la luz que se dispersa a partir del individuo y le hace converger de nuevo formando una imagen.




Sujeto y la fuente luminosa: Cualquier plano o elemento que queramos fotografiar debe encontrarse iluminado por alguna fuente luminosa, una lámpara eléctrica, el sol, debemos tener presente que fotografiar significa "dibujar con la luz". La luz que alcanza al sujeto es reflejada en todas direcciones, parte de estos rayos atravesarán el objetivo para formar la imagen. Si el objeto es coloreado, también lo serán los rayos que refleje

Obturador: Dispositivo mecánico por el que se controla el tiempo de exposición de la película a la luz. Es decir es el que permite decidir en el momento exacto en el que se hará la fotografía y el tiempo que estará expuesta a la luz.

Diafragma: Es el disco que controla la cantidad de luz que llega a la película. El diafragma o abertura siempre está situado cerca del objetivo y actúa como el iris del ojo humano, variando su diámetro podemos controlar la luz que entra en la cámara.

Visor: Elemento a través del cual se puede ver anticipadamente la perspectiva y el campo visual que abarca la fotografía. Todas las cámaras portátiles, precisan de algún tipo de visor que permita encuadrar y componer una imagen.

Plano focal: Definimos el plano focal cómo la superficie sobre la que se forma una imagen nítida del sujeto. Mientras se realiza una fotografía, la película está extendida a través del plano focal. Cuanto más cerca está la cámara del sujeto, más lejos está el plano focal del objetivo.


Película: Es un material fotosensible que sufre una alteración química cuando es iluminado. Este cambio es el que guarda la información visual del objeto en cada fotografía. Existen distintos tipos de películas y varios formatos que determinan las características requeridas del conjunto de rayos necesario. 


Telescopio



Son un instrumento óptico que   aplica los principios ópticos de los espejos y las lentes para mejorar nuestra capacidad de ver objetos distantes; es decir que los telescopios permiten ver ciertos objetos con mayor detalle o simplemente ver los objetos que están más distantes o que no son visibles al ojo humano.


Existen dos tipos de telescopio:
·         De refracción
·         De reflexión

Ellos dependen de  la recolección y convergencia de la luz por los espejos y las lentes respectivamente.

-Telescopio de refracción:
El telescopio de refracción está compuesto por un lente primario; llamado lente objetivo, el cual focaliza los rayos procedentes de los objetos ,  cuando se observa la luz procedente de un objeto con un telescopio de refracción  el lente objetivo lo que hace es que focaliza todos los rayos en el ocular que es lo que da el aumento a la imagen, es decir, que el haz de luz alcanza el objetivo y el objetivo focaliza todos los hazas de luz en el ocular y hacen que converjan en el punto  donde se sitúa el ocular permitiendo que el ojo humano vea la imagen.
Esquema del recorrido de la luz dentro de un telescopio refractor. Los números corresponden a: 1) Objetivo 2) Ocular 3) Portaoculares 4) Rueda del Enfoque DF= Distancia Focal del telescopio, df=distancia focal del ocular (Atención: ambas distancias no mantienen una relación correcta en estos esquemas, son una simplificación).




-Telescopio de reflexión 
Su parte principal es el espejo primario de manera que cuando estamos observando un objeto la luz procedente de este objeto  entra directamente en el tubo del telescopio y alcanza el espejo  primario cuya función es la de llevar todo ese haz de  luz a converger en un punto que es el espejo secundario el cual tiene una posición oblicua de manera que todos lo haz de luz que convergen en el son reenviados hacia otro punto el cual es el ocular en donde se puede visualizar la imagen.

Esquema del recorrido de la luz dentro de un telescopio reflector tipo Newton. Los números corresponden a: 1) Primario 2) Secundario 3) Ocular 4) Araña








-Telescopio espacial
Tiene un espejo de 2,4 m de diámetro.
El telescopio espacial es un aparato completamente automatizado, el cual se apunta hacia diversos objetos celestes por medio de órdenes de radio (enviadas desde la Tierra); al igual que  las fotos tomadas por el aparato se transmiten  a la Tierra (siempre por radio). La gran ventaja de este instrumento es  la posibilidad de ver los objetos celestes desde una zona fuera de la atmósfera e incluso para objetos muy pequeños. Y ver galaxias que se creían  invisibles como se puede visualizar de manera clara la superficie de la luna.