efecto-óptico

Misteriosa desaparición (2)

En misteriosa desaparición vimos el famoso rompecabezas conocido por The Vanishing Leprechaun Puzzle, diseñado por el canadiense Pat Patterson, en el que un duendecillo aparece y desaparece a nuestra voluntad.

A continuación una versión con unas imágenes más actuales y más desenfadadas.

Ahora son 12.

ahora son 12

Ahora son 13.

ahora son 13 13

Así son las tres partes y así se intercambian.

1213

¿La explicación?

La misma.

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Trampantojos (3)

Nuevas y sorprendentes imágenes.

Como ya se vio anteriormente, un trampantojo es una trampa o ilusión òptica con la que se engaña a alguien haciéndole ver lo que no es.

Muchos de ellos estás realizados con ánimo de perdurar, adornando interiores o embelleciendo paredes exteriores, pero otros artistas realizan sus obras a sabiendas de que será un arte efímero, pues las realizan sobre el pavimento de las ciudades.

Julian Beever es un artista británico que se dedica a dibujar con tiza perecedras obras en 3D.

Pero no es el único, Nicolaj Arndt o Kurt Wenner, entre otros, hacen lo propio.

Son estilos diferentes pero el resultado es igual de sorprendente.

Veamos a continuación algunos ejemplos de su arte urbano.







Unas imágenes increíbles e impactantes. ¿Cómo las harán?

Pues aparte de con mucho arte, usando trucos para dar relieve conocidos con el nombre de anamorfosis.

Veamos una de estas obras desde el lugar correcto y desde uno incorrecto.


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Trampantojos (2)

Como ya se vio anteriormente, un trampantojo es una trampa o ilusión òptica con la que se engaña a alguien haciéndole ver lo que no es.

Muchos de ellos estás realizados con ánimo de perdurar, adornando interiores o embelleciendo paredes exteriores, pero otros artistas realizan sus obras a sabiendas de que será un arte efímero.

Julian Beever es un artista británico que se dedica a dibujar con tiza. Ha realizado trampantojos dibujando con tiza en el pavimento utilizando un método llamado anamorfosis con el que crea una ilusión óptica de dibujo en 3D.

Realiza unos dibujos con proporciones deformadas, de tal manera que si se observa su obra desde un determinado punto de vista, adquiere la sensación de relieve.

El paso de los viandantes y el tiempo atmosférico acaban por destruir su obra, que permanece en las instantáneas que de ella se toman.

Como curiosidad citar que las personas pueden formar parte de sus obras, como se aprecia en las siguientes imágenes.





Veamos ahora una de sus obras tal como se ve desde un punto de vista no adecuado y desde el correcto. La deformación de la imagen para obtener relieve es evidente.

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Trampantojos

Bonita palabra.

Según indica el DRAE, la palabra proviene de trampa ante ojo, y coloquialmente significa ‘trampa o ilusión con que se engaña a alguien haciéndole ver lo que no es’.

Estos engaños visuales también reciben el nombre de trompe-l’oeil, expresión francesa que significa ‘que engaña al ojo’.

Así pues, se puede concluir que un trampantojo es una imagen realista que intenta (y lo consigue) engañar a la vista jugando con una falsa perspectiva y otras técnicas pictóricas.

Pueden localizarse en paredes interiores o en muros exteriores, en el techo o en el suelo. Incluso sobre muebles, simulando utensilios sobre mesas o estanterías inexistentes, por poner unos ejemplos.

Y como de engaños visuales estamos hablando, nada mejor que unas cuantas imágenes ilustrativas del tema. Empezando por unas imágenes en paredes interiores.


En paredes exteriores…


En el techo…

Y en el suelo…



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Los espejismos

espejismo: la ciudad no está ahí

Un espejismo es una ilusión óptica debida a la reflexión total de la luz, originada cuando ésta atraviesa capas de aire de distinta densidad. Así objetos lejanos ofrecen una imagen invertida como si se reflejasen en el agua, o bien aparecen flotando en el aire o sobre la superficie del mar.

Pero… ¿cuál es el mecanismo que los forma?

refracciónYa se apuntaba en el primer párrafo: el cambio de dirección que experimenta la luz al pasar de un medio a otro de diferente densidad, que se mide con el índice de refracción, que no es más que la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio del que se trate.

Así, cuando la onda de luz incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios, y si éstos tienen índices de refracción distintos, se produce la refracción. El ejemplo clásico de este fenómeno es el de un lápiz y otro objeto semi-sumergido en un vaso con agua: la cuchara parece quebrada.

También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura (y por ello densidad), de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total.

reflexión

Los espejismos pueden ser de dos tipos: superiores e inferiores, dependiendo de en qué lugar se encuentra la capa de aire caliente.

¿Cómo es eso?

Los espejismos superiores se producen cuando el aire que está cerca de la superficie es más frío (y por lo tanto más denso) que el aire que se encuentra justo encima. Esta inversión térmica se suele dar en latitudes altas donde los mares son fríos y la capa de aire cercana a la superficie del mar está más fría que la superior. La luz ascendente es refractada hacia abajo por la capa cálida produciendo una imagen invertida que parece flotar en el cielo.

Los espejismos inferiores son más comunes, y se producen cuando el aire que está más cerca de la superficie es más caliente (y por lo tanto menos denso) que el aire que se encuentra justo encima. Este fenómeno se observa preferentemente en los desiertos donde el espejismo puede dar la apariencia de un lago o mar desde cierta distancia y, en un ejemplo mucho más cercano, en el asfalto recalentado de las carreteras, con la apariencia de una superficie líquida que refleja imágenes, como un charco. Pero cuanto más se avanza hacia esa zona más parece alejarse, hasta que de repente desaparece.

Veamos algunas imágenes más:

espejismo inferior

espejismo superior

 

 

Nota sabionda: Si hace mucho calor y el asfalto de la carretera está muy caliente, incluso se puede apreciar a simple vista como asciende el aire caliente. Y la diferente densidad de ese aire ascendente provoca que llegue una imagen borrosa al observador, pues el diferente índice de refracción hace que la luz se refracte de forma continua al atravesar las distintas capas de aire y se curve.

Nota sabionda: Una cosa parecida ocurre al repostar el automóvil. Si el día es soleado se puede observar en los alrededores de la entrada al depósito, un efecto óptico, una distorsión de imagen. En este caso provocada por los gases desprendidos por el combustible. De una densidad diferente al la del aire circundante y por ello provocadores de refracción.

Respuesta a una consulta de Leonel Domínguez Quijano

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El porqué del efecto óptico (6)

En el porqué del efecto óptico (2) se habló acerca del efecto de la bailarina y de su sentido de giro.

Ahora vemos una nueva ilusión consistente en una esfera a la que también podemos hacer girar en uno u otro sentido a voluntad.

En realidad no se trata de una esfera, sino de una nube de puntos en movimiento que nuestro cerebro interpreta como una esfera, dotando de tres dimensiones a una imagen que solamente tiene dos. Así funciona nuestro cerebro… ¿se mueve?… entonces tiene volumen.

Pero, ¿hacia donde gira?

Pues, en realidad, en ningún sentido. Así que unas veces nos parece que gira hacia la izquierda y otras hacia la derecha, es decir, levógiro unas veces y dextrógiro otras.

Con un poco de paciencia y algo de práctica, puedes hacer cambiar el sentido de giro de la esfera. ¡Pruébalo!

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Fotografía curiosa (4)

¿Existirá un mundo de las sombras en el que las sombras de las sombras sean las personas y objetos del mundo real?

Se trata de una pregunta retórica, así que no se espera una respuesta. Lo que imagino que será de agradecer, porque no estoy muy seguro de entender tampoco yo la pregunta.

Nada mejor para clarificar la cuestión que la fotografía que la originó.

¿El mundo de las sombras?

No parece que haya uso de Photoshop y que es la iluminación y los dibujos geométricos del suelo los que muestran a las sombras como con volumen.

Nada mejor para comprobarlo que girar la imagen 180º. Un efecto realmente curioso.

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¿Cómo funciona el cine en 3D?

Una rareza, una curiosidad… eso fue el cine en 3D en el pasado. Pero actualmente parece que la industria del entretenimiento empieza a apostar por él.

Cada vez más se dispone en los hogares de sistemas de reproducción de gran calidad: pantallas de grandes dimensiones, sistemas de reproducción digital de video, sonido envolvente y otras maravillas que permiten disfrutar del cine en casa. Así que es lógico que se nos ofrezca algo diferente para poder visionar en las salas comerciales.

Hay diferentes sistemas para ofrecer cine en 3D que con el paso del tiempo se han ido perfeccionando, pero todos ellos se basan en el mismo principio: la visión estereoscópica.

¿Y qué es la visión estereoscópica?

Nuestros ojos son como cámaras fotográficas que obtienen imágenes planas, de dos dimensiones. Debido a la separación que existe entre ambos ojos, esta visión binocular consigue dos imágenes que son ligeramente distintas, y esa diferencia varía en función de la distancia a la que se encuentran los diferentes objetos que caen en nuestro campo de visión.

Nuestro cerebro es el encargado de interpretar esas imágenes planas de manera queconstruye la tridimensionalidad a la que estamos acostumbrados.

Así que los diferentes sistemas de cine tridimensional intentan reproducir la forma en que nuestros ojos registran imágenes del mundo real, para que percibamos la imágen proyectada en un pantalla plana como si no fuera bidimensional.

Mucho tiempo ha pasado desde los primeros intentos, aquellos basados en el color, en los que el espectador utilizaba unas gafas especiales que cubrían los ojos con un celofán semitransparente de color rojo sobre un ojo y de color azul sobre el otro. Así cada ojo percibía una imágen diferente, según la porción de color que cada uno de los celofanes dejaba pasar sin filtrar. El resultado era una aceptable sensación de tridimensionalidad.

Posteriormente empezaron a proyectarse las imágenes en color real (no el rojo-verde del anterior método) y a usarse gafas de cristales polarizados, de tal manera que el cristal de un ojo permitía ver la imagen emitida en una luz polarizada y el otro la imagen emitida en otra luz polarizada.

Actualmente la película es en realidad dos películas proyectadas a la vez con los frames intercalados y las gafas tienen un filtro LCD que está sincronizado con el sistema de proyección, de manera que se oscurecen los cristales alternativamente para que un ojo vea una película y el otro vea la otra y que las ligeras diferencias entre ambas conformen la imagen tridimensional, de la misma manera que el cerebro forma la imagen tridimensional a partir del mundo real.

Si la frecuencia de proyección es suficientemente elevada, no se detectan parpadeos de ninguna clase y la sensación 3D es muy convincente.

 

 

Nota sabionda: Para que un ser vivo pueda disfrutar de visión tridimensional, es indispensable que disponga de dos ojos situados en el frente de su cráneo. Se trata de una adaptación evolutiva imprescindible para calcular las distancias correctamente.

Nota sabionda: Y el siguiente paso parece que será el cine holográfico, aún en desarrollo, que consta de una pantalla compuesta de multitud de pequeñas unidades a las que se les puede cambiar su transparencia, brillo y color. Al incidir la luz sobre esos elementos en diferente estado, se consigue que la luz reflejada en la pantalla forme la imagen deseada. Si los cambios se realizan con la suficiente rapidez se logra la sensación de movimiento.

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¿Cómo funcionan los estereogramas?

Un estereograma es una imagen tridimensional oculta en una imagen bidimensional, sin ningún tipo de polarización ni emulsión. Su visualización se realiza sin gafas especiales ni lente alguna, simplemente realizando un pequeño esfuerzo de concentración visual y mental.

Esta ilusión óptica se fundamenta en la manera que nuestro cerebro compone la imagenes, en nuestra visión estereoscópica. Cada ojo capta una imagen ligeramente diferente. El cerebro las procesa y, al superponerlas, obtiene volúmenes y distancias. Así, los estereogramas esconden en su patrón dos imágenes similares con ligeras diferencias, colocadas de tal modo que se logra la visión tridimensional al interpretar el cerebro esas diferencias como volúmenes y profundidades.

No es fácil ver un estereograma, de eso puedo dar fe; pero una vez se aprende la técnica es relativamente sencillo. La idea es desenfocar la vista de la imagen, de manera que al no fijarla en la imagen bidimensional podamos captar la perspectiva, porque si miramos al plano de la imagen directamente, sólo veremos una textura plana. La imagen virtual se forma cuando los ojos se concentran detrás del plano de la imagen, como si quisiéramos ver a través de ella, con la mirada perdida que se suele decir.

Como nuestros ojos no están acostumbrados a hacer semejante cosa sino a converger sobre la imagen, se requiere un poco o un mucho de paciencia para aprender a verlos. Algunas personas los ven casi instantáneamente mientras que a otras les lleva horas.

Un buen método para verlos es mantener la imagen a unos 40-50 cm de distancia y fijar nuestra vista en algo que esté por detrás de ella otros 40-50 cm, aunque hay quien la enfoca al infinito. Cuando la vista está fijada por detrás y, como consecuencia, el estereograma desenfocado, debemos trasladar la mirada sobre la textura pero sin cambiar el enfoque y dejar nuestra vista perdida hasta que la imagen 3D aparezca.

Si la textura borrosa o desenfocada se vuelve nítida significa que nuestros ojos la han enfocado, así que deberás repetir el proceso hasta que esto no ocurra. Si consigues ver algún vago efecto de profundidad vas por buen camino, pero no te conformes, la sensación de visión tridimensional de los estereogramas es muy vívida y clara.

A continuación algunos estereogramas para practicar. En ellos las imágenes tridimensionales ocultas son: una flor, un corazón, una copa y una estrella. ¡Suerte!

flor

corazón

copa

estrella

Pero… ¿cómo funcionan?

En una imagen estereoscópica, los puntos que la componen están dispuestos aparentemente al azar, pero siempre cada punto tiene asociado otro punto gemelo, dibujado a una pequeña distancia de unos 3 cm, que es la distancia media entre ojos.

El truco de la visión estereoscópica consiste en que la distancia entre los puntos gemelos no es siempre constante, sino que es modificada mediante unos cálculos que representan la profundidad a la que debe ser visualizado dicho punto. Al observar la textura, nuestro cerebro interpreta esas diferencias de distancia como profundidad.

Diagrama explicativoEn el diagrama observamos la superficie de la imagen a mostrar en 3D representada por una línea azul y el plano de la textura o imagen 2D por una línea verde.

Para empezar fijamos la vista en el punto real 1 y de esta manera se crea la pareja (1i,1d) que al ser enfocada nos dará la sensación de profundidad del punto real 1. Pero el punto 1d también es visto por el ojo izquierdo, así que seguimos esa trayectoria a través de 1d hasta el punto 2 de la superficie, o lo que es lo mismo miramos a través de 1d con el ojo izquierdo hasta topar con el punto 2. Así ese punto real corresponde a la pareja (2i,2d).

Aplicando el procedimiento de forma iterativa vamos creando puntos en la línea determinada por nuestro plano de visión en el plano de la imagen, hasta que completamos totalmente una línea horizontal.

Como si de un televisor se tratase se ha de repetir el mismo proceso para cada una de las líneas horizontales que componen la imagen. Y así lograr la composición de estereogramas tan excelentes como el siguiente, en el que se puede ver a una mujer sentada en un extremo de un sofá con las piernas cruzadas.

Mujer sentada

 

 

Nota sabionda: En términos científicos, estas imágenes son conocidas como Single Image Random Dot Stereograms, es decir, ‘estereogramas de punto aleatorio de una sola imagen’. En realidad cada una de estas imágenes se componen de una nube de puntos aleatorios, sin ninguna conexión aparente, pero que tras de sí esconden una figura perfectamente definida y que además es visualizada en unas sorprendentes tres dimensiones.

Nota sabionda: El descubridor de estas imágenes planas tridimensionales fue el doctor Bella Julesz en los años 60. Durante sus estudios sobre la percepción de la profundidad en los seres humanos, Julesz generó por ordenador pantallas de puntos aleatorios carentes de forma y color, de manera que si la imagen era captada por el individuo, tan sólo podría ser por su profundidad tridimensional, no por su forma o color.

Nota sabionda: Las imágenes estereoscópicas son visualizadas generalmente mediante una polaridad larga, es decir, enfocando la visión por detrás del plano. Sin embargo para algunas personas es más sencillo ver la imagen utilizando la polaridad corta, enfocando por delante del plano de visión. Cualquier imagen puede contemplarse de las dos formas, pero la profundidad de percepción se invertirá en ambos modos, de forma que lo que en un modo parece salir del plano en otro parece hundirse como un bajorrelieve y viceversa.

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¿Por qué cuando llueve se forma un arco(iris) y no otra figura?

Arcoiris

En ocasiones, cuando nos encontramos frente a una cortina de agua de lluvia con el Sol a nuestra espalda, podemos observar un fenómeno óptico conocido como arco iris. Pero no solamente en la lluvia, también en la neblina o en una cascada o, en general, frente a agua lo suficientemente pulverizada.

Este efecto se debe a que las gotas de agua se comportan como prismas y descomponen la luz que las atraviesa en todos los colores del espectro luminoso. ¿Y cómo es eso?

Cuando un rayo de luz topa con un objeto, determinadas longitudes de onda son absorbidas mientras otras son reflejadas. El color asociado a aquellas que rebotan es el que nuestros ojos perciben y por ello decimos que el objeto en cuestión es de determinado color. Ahora bien, cuando el objeto con el que la luz topa no es sólido o bien siéndolo no opone resistencia o pone poca al paso de la luz (objetos transparentes o translúcidos) la luz los atraviesa. Pero este cambio en el medio de propagación provoca un cambio en su velocidad, lo que se nos muestra como un cambio de dirección de aquellos rayos de luz que inciden oblicuamente.

La siguiente imagen aclarará lo dicho.

Refracción y dispersión

El rayo de luz incide oblicuamente sobre la superficie del agua y, al atravesarla sufre la refracción que se concreta en un cambio del ángulo con respecto a la perpendicular. Pero cada una de las diferentes longitudes de onda que componen la luz blanca se ve refractada de diferente manera porque la velocidad de propagación es diferente para cada una de ellas. Esto se traduce en diferentes ángulos de refracción para cada una en un fenómeno que se conoce como dispersión de la luz, mostrando a nuestros ojos el espectro de luz visible del rojo al violeta, cuando el rayo ya ha atravesado el medio líquido (en este caso la gota de agua) que se ha comportado como un prisma.

También, casi sin pretenderlo, hemos dado respuesta a la cuestión de ordenación de los colores, y ya sabemos por qué el rojo se encuentra en el extemo superior y el violeta en el inferior: el rojo tiene la longitud de onda más larga y el violeta la más corta.

Pero no siempre que llueve vemos el arco iris. ¿Cuándo lo vemos y cuando no?

En la imagen de la izquierda se puede ver la luz del Sol incidiendo oblicuamente sobre la superficie de la gota y refractándose al cambiar de medio de propagación. Después se refleja en el fondo cóncavo de la parte posterior de la gota y vuelve a refractarse al salir de ella.Por supuesto que no toda la luz se refracta o se refleja. Cuando el rayo de luz topa con la gota se refracta, pero otra parte se refleja. Cuando se refleja en la pared posterior de la gota una parte de luz se refracta al pasar al aire, Y en la última refracción también se produce reflexión. Ocurre que ahora no las tenemos en cuenta para simplificar y que el ejemplo se comprenda mejor. Al igual que tratamos la gota de agua como un círculo cuando en realidad es una esfera.Ahora bien, ya sabemos que la cortina de agua debe estar frente a nosotros (y alrededor según el caso, pero cuenta la parte que tenemos enfrente que es donde se mostrará el arco iris) y que el sol debe estar a nuestra espalda y por encima de nosotros. Pero el arco no ocupa todo el cielo y tampoco lo hace siempre. Todas las gotas dispersan el agua, pero solamente apreciamos el efecto en algunas de ellas. Concretamente aquellas cuyo rayo refractado forma un ángulo de 40º a 42º teniendo en cuenta la línea que representa la incidencia de luz solar y la línea imaginaria que une el rayo refractado con el ojo del observador.

Expliquemos esto un poco mejor.

Una determinada gota de agua refracta la luz y la devuelve al observador formando un ángulo mayor de 42º o menor de 40º, lo que se corresponde a una longitud de onda no visible. Resultado: no vemos nada reflejado.

Una determinada gota de agua refracta luz y la devuelve al observador formando un ángulo que va de 40º a 42º, lo que se corresponde con el espectro de luz visible. Resultado: vemos el arco iris.

Esto quiere decir que una gota que refracte la luz solar con un ángulo de 42º la veremos de color rojo (a ella y a todas aquellas con la misma característica) y a la que lo haga con un ángulo de 40º la veremos de color violeta (a ella y a todas aquellas con la misma característica). O lo que es lo mismo, veremos unas gotas de color rojo, “unas cuantas gotas más abajo” las veremos de color naranja, “unas cuantas gotas más abajo” las veremos amarillas… y así hasta completar los siete colores del arco iris en el espacio de 2º de arco.

¿Y por qué no las vemos dispuestas en línea recta como si se tratase de un pentagrama, o en forma triangular, o cuadrada, o en forma de estrella, por poner unos ejemplos?

Pues no, apreciamos el efecto en forma de arco —aunque en realidad es un círculo que el horizonte no nos permite contemplar en su totalidad— debido a que la gotas de agua que se nos muestran están dispuestas de esa manera, es decir, en círculo, Y ese círculo es la base de un cono con vértice en los ojos del observador y con un eje paralelo a los rayos del sol que inciden en las gotas, tal como muestra la imagen.

 

 

Nota sabionda: En realidad el número de reflexiones que se producen en el interior de la gota pueden ser más de dos (dependiendo de por dónde entre la luz) lo que puede dar lugar a la aparición de dos arcos iris: el primario más fuerte e interior y el secundario más débil y exterior y con los colores en orden invertido. Y la cosa se puede complicar como se puede apreciar aquí.

Nota sabionda: Como el ángulo para ver el arco iris siempre es de 40º-42º, cuanto más bajo esté el sol más alto se ve el arco iris, llegando a convertirse el arco visible en una circunferencia cuando el sol está sobre el horizonte.

Respuesta a una consulta de Yuliana Ferreira

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