La cámara y el ojo humano

¿En qué se parece el ojo humano a una cámara de fotos?

Resaltamos las semejanzas en el funcionamiento del ojo humano y el de una cámara de fotos. La realidad es que son muchas más las disparidades, debido a que el ojo es un órgano complejo y casi perfecto. No obstante, el funcionamiento de las cámaras fotográficas cuenta con algunas similitudes en relación a nuestros ojos que queremos destacar.

  Si hemos de ser sinceros, pese a las grandes similitudes del ojo humano a una cámara de fotos, en cuanto a funcionamiento, la realidad es que son muchas más las diferencias que las semejanzas. Partiendo de la base de que el órgano de visión humano y las cámaras fotográficas son sistemas bien distintos y que la precisión del ojo nunca podrá ser alcanzada por un aparato tecnológico, podemos establecer algunas semejanzas que pueden resultar sorprendentes.

¿Cómo nacen las cámaras de fotos?

Lo cierto es que las cámaras de fotos actuales se crearon a partir de la idea de la cámara oscura que estableció Leonardo da Vinci en el siglo XV. Y es que para fabricar la tecnología de las cámaras fotográficas se han seguido las bases físicas de este invento de da Vinci. Una cámara oscura se basa en una habitación en tinieblas que tiene un agujero pequeño en una pared. Esto hace que la imagen que se está generando fuera de la habitación sea visible en el interior de la misma. Hay que tener en cuenta que las condiciones de luz del exterior de la cámara oscura hacen esto posible. Este concepto del inventor es fundamental para explicar procesos como el funcionamiento de la visión humana e, incluso, la mecánica de una cámara de fotos.

El sistema de cámara oscura de Leonardo DaVinci es la base del funcionamiento de las cámaras de fotos actuales.
Como ya hemos dicho, el ojo humano es prácticamente perfecto, y jamás podríamos ponerlo al nivel de una cámara fotográfica, ya que los procedimientos que siguen para generar imágenes no son similares. No obstante, hay algunas similitudes que podemos destacar.

Semejanzas entre el ojo humano y la cámara de fotos

La base de sus similitudes está básicamente en el funcionamiento de ambos. El ojo recibe unos rayos de luz que penetran a través de la pupila para cruzar el cristalino y llegar a la retina. Esta luz se transforma en señales eléctricas gracias a las células fotosensibles de la retina y son enviadas al cerebro directamente.

Por su parte, una cámara fotográfica también recibe una luz que traspasa el diafragma del aparato, para pasar por todos los cristales que forman la lente y, así, llegar hasta el CCD (lugar en el que se forma la imagen concreta), que la enviará al procesador. El procesador en una cámara de fotos sería como nuestro cerebro.

Tanto el ojo humano como las cámaras de fotos utilizan las propiedades físicas de la luz para modificar su comportamiento.

Iris / Diafragma

El iris es el elemento que se encarga básicamente de regular la cantidad de luz que entra en el ojo para que podamos ver correctamente. En condiciones fotópicas (de mucha luz), el iris se contrae reduciendo la cantidad de luz que llega a la retina. Por contra, en condiciones escotópicas (de baja iluminación), ocurre el efecto contrario cuando el iris se relaja.

El símil con la cámara fotográfica se encuentra en el diafragma que en este caso es el elemento encargado, entre otras cosas, de regular la cantidad de luz que llega al sensor CCD o la película fotográfica.

Retina / Sensor CCD

El elemento al que llega la luz en el ojo es la retina. En ella, las células fotorreceptoras se encargan de convertir la luz en señales eléctricas que se envían al cerebro a través del nervio óptico. Su homólogo fotográfico actualmente es el sensor CCD y antaño, la película fotográfica o carrete de fotos.

Sensibilidad de la retina / ISO

La retina contiene las células fotorreceptoras del ojo (conos y bastones) y hace las veces del sensor CCD o película fotográfica de la cámara de fotos a la hora de recibir la información en forma de luz y convertirla en pulsos eléctricos que interpretará el cerebro/procesador.

Una de las características de la retina es su capacidad para aumentar o reducir su sensibilidad a la luz, su adaptabilidad. En este sentido, el ojo aumenta su sensibilidad a la luz cuando se encuentra en ambientes oscuros y la reduce cuando hay luz de sobra. La cámara de fotos por su parte, cuenta con el factor de sensibilidad ISO que, antiguamente hacía referencia a la sensibilidad lumínica de la película y que en la actualidad habla del nivel de amplificación de la señal que recibe el sensor CCD.

Cristalino / Sistema de enfoque

En ambos casos, tanto el complejo sistema ocular como en la cámara de fotos, es necesario un sistema que nos permita modificar el enfoque de los objetos en función de la distancia a la que se encuentren (visión próxima, intermedia o lejana). El ojo cuenta con el cristalino y los músculos ciliares para llevar a cabo esta función llamada acomodación que en el caso de la cámara fotográfica se efectúa mediante un sistema de lentes.

La presbicia o vista cansada equivaldría a un sistema de enfoque de una cámara estropeada y que sólo puede enfocar correctamente los objetos lejanos.

Peculiaridades de la visión humana

En primer lugar hay que tener en cuenta que el ojo humano no cuenta con una visión fija, por lo que podríamos asemejar más su funcionamiento al de las cámaras de vídeo. Además, la resolución de nuestro ojo es muy difícil de calcular, ya que es muy variable en función de diversos parámetros, como la inclinación. No obstante algunos cálculos estiman que la cifra de resolución de la visión humana podría acercarse a los 576 megapíxeles.

Otra diferencia entre el ojo humano y las cámaras de fotos radica en el rango dinámico. Una cámara es mucho más estática y nos ofrece un único tipo de exposición para una zona concreta. Sin embargo, nuestro ojo evalúa una escena al completo para seleccionar la luz más adecuada. En este punto entran en funcionamiento los llamados bastones, unas células visuales que tienen como función adaptar la vista a las condiciones lumínicas establecidas. Esto deja claro que el rango dinámico del ojo humano es muchísimo más elevado que el del cualquier aparato.

Los fabricantes de las cámaras fotográficas establecieron la longitud focal en función de algunos parámetros relacionados con la longitud propia del ojo humano. Aunque, obviamente, el área de visión de una persona puede llegar a abarcar 180 grados. Así es como surgieron los objetivos de gran angular. El problema es que la longitud no es exacta en el ojo humano, ya que depende de diversos factores. Algo a tener muy en cuenta también es que el ojo es un órgano curvo, sin embargo el CCD de una cámara de fotos es plano, lo que indica que nunca podrá asemejarse infinitamente a la visión humana.