Sobre el estereoscopio

1995/04/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

¿Por qué los objetos que vemos parecen cuerpos y no figuras planas? Aunque la imagen que aparece en la retina de nuestros ojos es plana, ¿qué pasa para que veamos los objetos en tres dimensiones?

En este problema intervienen diferentes factores. Por un lado, el diferente grado de luminosidad que reciben las distintas partes de los objetos nos aporta la idea de la apariencia. Por otro lado, dado que las diferentes partes de un cuerpo se encuentran a distintas distancias de nuestro ojo, para que nosotros tengamos una imagen clara, el ojo tiene que hacer un trabajo de adaptación, por lo que dado que esta adaptación se realiza con respecto a un punto del cuerpo, con respecto a una distancia, es decir, mientras vemos ese punto completamente limpio, el resto, de alguna manera, lo veremos borroso produciendo una sensación de relieve.

Sin embargo, el factor de mayor importancia en este proceso es que la imagen que nos da cada ojo sobre un mismo objeto es diferente. Para comprobarlo basta con mirar un objeto que tenemos a nuestro lado, primero con el ojo derecho cerrado con el izquierdo y después con el contrario. La imagen que nos da el ojo derecho es diferente de la de la izquierda y hacen aparecer en nuestro cerebro la idea del relieve.

Ahora cogeremos en una página de un solo objeto, por tanto, en un plano, dos imágenes dibujadas, una como el objeto real que ve el ojo izquierdo y otra como el que ve el derecho. En estas imágenes, si cada ojo solo ve la imagen correspondiente, en lugar de ver dos figuras planas veremos un objeto convexo. Estas parejas de dibujos se observan mediante un dispositivo especial llamado estereoscopio. En los estereoscopios antiguos la unión de las imágenes se obtenía mediante espejos, mientras que en los actuales se utilizan prismas convexos. Por lo tanto, aunque la idea básica de estereoscopia es muy común, lo que se consigue es realmente sorprendente.

Estereoscopio natural

Sin embargo, las imágenes estereoscópicas pueden verse sin ayuda de ningún aparato. Para ello sólo es necesario realizar una corrección especial de los ojos. El resultado obtenido es equivalente al que obtendríamos con el aparato (sin aumentar, claro, porque los estereoscopios aprovechamos también para aumentar la imagen). El inventor del estereoscopio, Wheatston, utilizó inicialmente la vía natural.

A continuación vamos a seguir una serie de dibujos estereoscópicos, cada vez más difíciles y sin ningún tipo de ayuda, que nos permiten mirar en directo. Hay que hacer algunos intentos de éxito.

Empezamos por esos dos puntos negros de la imagen. Dirigiremos la vista al hueco que hay entre ambos, sin moverse y durante unos segundos; mientras tanto, haremos el esfuerzo como si quisiéramos ver un objeto que está detrás del dibujo. Los puntos que veremos en breve no serán dos, sino cuatro, que se producirán. Por último, mientras los puntos externos se alejan, los internos irán acercándose para unirse.

Una vez conseguido esto, hagamos lo mismo con la siguiente pareja de imágenes:

Una vez conseguida la suma de ambas, estamos dispuestos a hacerlo con la siguiente pareja:

En esta última unificación veremos algo como el interior de una tubería cuya salida está lejos.

Una vez obtenido esto, como hemos dicho, si observamos esta otra figura, veremos las figuras geométricas como si estuvieran suspendidas en el aire.

O éste nos dará la imagen interior de un túnel largo.

Ver estas parejas de imágenes tal y como se ha indicado no suele ser muy difícil. Las personas con miope y vista cansada no deben retirar las gafas y deben hacerlo como si miraran cualquier otra imagen. No obstante, conviene alejar o acercar el dibujo hasta conseguir la distancia óptima de la imagen. Todos estos intentos deben realizarse con buena claridad y no dedicarles demasiado tiempo para que no se cansen los ojos.

Vista de gigantes

Cuando un objeto está muy lejos de nosotros (a más de 450 m), la distancia entre nuestros ojos no puede producir dos imágenes diferentes en nuestros dos ojos. Por eso, las casas remotas, las montañas o los paisajes nos parecen planos, y todos los cuerpos del cielo están a la misma distancia, aunque la Luna esté mucho más cerca que el planeta y estos más que las estrellas.

Por tanto, con objetos de más de 450 m de altura, perdemos la capacidad de detectar directamente el relieve.

Estos objetos son iguales para nuestros dos ojos, ya que la distancia entre ellos de 6 cm es muy pequeña comparada con 450 m. Por ello, al ser las fotos estereoscópicas obtenidas en estas condiciones iguales, no se consigue ninguna sensación de relieve en el estereoscopio.

Pero esto tiene una solución sencilla: a los objetos lejanos hay que fotografiarlos desde dos puntos que distan más de la distancia que separa nuestros ojos. Al mirar estas dos fotos a la vez a través del estereoscopio, veremos las cosas como si la distancia entre nuestros ojos fuera mucho mayor de lo normal.

Esta es la cola de las fotos estereoscópicas de los paisajes. En la mayoría de los casos los vemos con prismas de ampliación y el efecto obtenido es sorprendente.

Basándonos en todo esto, podemos conseguir el mismo efecto que con la cámara de fotos utilizando la “gafas estereoscópicas”. Estos están formados por dos tubos situados a una distancia mayor a la que separa nuestros ojos. La imagen que toma cada tubo, tras pasar por varios prismas, llega a nuestros ojos. La sensación que se percibe al mirar con estas gafas es impresionante: los montes lejanos adquieren relieve, las rocas, las casas y los barcos se ven en el espacio y no como si estuvieran en una pantalla plana. Así verían nuestros paisajes los grandes gigantes.

Este tipo de gafas suelen ser utilizadas por los marineros, los artileros y los agrícolistas y generalmente llevan una escala de medición de distancias (telemetro estereoscópico). Los prismáticos habituales que utilizamos nosotros mismos a menudo, con una distancia entre objetivos mayor que entre nuestros ojos, dan un efecto estereoscópico.