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TECNOLOGÍA. Qué son las cámaras UV y cómo funcionan

 


Una cámara UV es un dispositivo especialmente diseñado para grabar imágenes en la parte ultravioleta del espectro electromagnético. Esta parte del espectro EM es invisible a nuestros ojos, por lo que cualquier representación de las imágenes capturadas se convierte digitalmente en colores que podemos ver. 

Esta fotografía especializada se suele utilizar para diversos fines científicos, médicos o artísticos. Las fotografías ultravioleta también pueden revelar el deterioro de obras de arte o estructuras no observables con luz visible.

Las cámaras ultravioleta también se pueden emplear como dispositivos médicos de diagnóstico para detectar cosas como trastornos de la piel o para buscar evidencia de lesiones.

 

Una fotografía con ultravioleta ( 335-365nm ) asignada al canal azul, visible al canal verde ( 500-600nm ) e infrarroja al canal rojo ( 720-850nm ). Fuente: Spigget / Wikimedia Commons

En la naturaleza, algunos animales, especialmente los insectos, utilizan longitudes de onda ultravioleta para ver el mundo. Por esta razón, las cámaras UV se pueden utilizar para investigar las marcas "invisibles" en muchas plantas que se utilizan para atraer insectos. 

La fotografía UV también es particularmente útil en sitios arqueológicos, donde puede revelar artefactos o patrones de tráfico que de otro modo no serían obvios. La técnica también se usa comúnmente en las ciencias forenses y ha sido admisible como prueba en los tribunales desde la década de 1930.

Las aplicaciones de diagnóstico médico, los rayos UV se pueden usar para revelar hematomas, cicatrices y otras evidencias de curación en la piel de una persona que podrían no ser obvias bajo la luz visible. 

También se puede utilizar para fotografiar evidencia de ciertos fluidos corporales como el fluido seminal, la saliva y la orina en varias superficies. Como nota al margen, la luz ultravioleta no puede, contrariamente a la creencia popular, usarse para encontrar manchas de sangre.

Curiosamente, recientemente se anunció que la cámara UV más rápida del mundo se ha desarrollado en el Institut National de la recherche scientifique (INRS) en Canadá. Este dispositivo es capaz de registrar fotones UV en tiempo real. 


La cámara ultravioleta más rápida del oeste. Fuente:  scitechdaily

Llamado UV-CUP, utiliza una técnica llamada fotografía ultrarrápida comprimida (CUP). No solo puede capturar fotos rápidamente, sino que también ofrece una resolución incomparable con un solo clic. 

"Con las innovaciones tanto en hardware como en software, UV-CUP tiene una velocidad de imagen de 0,5 billones de fotogramas por segundo. Produce videos con 1500 fotogramas en gran formato". scitechdaily . 

No solo eso, sino que la información espacial y temporal se comprime primero en una imagen y luego, utilizando un algoritmo de reconstrucción, se convierte en un video. Esta técnica se limitó originalmente solo a longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas. 

¿Cómo funciona una cámara UV?

Como se mencionó anteriormente, las cámaras UV pueden capturar imágenes utilizando radiación EM fuera del espectro de luz visible, es decir, la parte UV del mismo. Suele estar entre longitudes de onda de 320 a 400 nm .

Como referencia, la luz visible varía desde alrededor de 380 nm (violeta) hasta alrededor de  750 nm (rojo). Por lo general, el ojo humano puede percibir rangos entre 380 y 700/720 nm , que como era de esperar, es por eso que lo llamamos "luz visible". Para adaptar una cámara para poder procesar imágenes ultravioleta, hay varias formas de hacerlo. 


El espectro EM. Fuente: Inductiveload / Wikimedia Commons

El primero se refiere a las cámaras analógicas o clásicas de tipo película. Aquí, se pueden usar filtros especiales para permitir que la luz ultravioleta exponga la película de la cámara. Siempre que las lentes de la cámara no estén recubiertas para protección UV, claro. 

Las cámaras digitales son una historia diferente. Para que las cámaras digitales procesen la luz ultravioleta, primero se debe convertir la cámara. 

Esta técnica, denominada conversión de espectro completo, requiere que el filtro de infrarrojos de la cámara digital se reemplace por vidrio transparente. Esta técnica es muy útil para muchas áreas de la fotografía, incluida la astrofotografía, además de mejorar la gama tonal en la fotografía en blanco y negro.

Al tomar fotografías con luz ultravioleta, hay dos formas principales de hacerlo: 

  • Fotografía UV reflejada
  • Fluorescencia inducida por UV

La fotografía UV reflejada implica iluminar un sujeto directamente con lámparas emisoras de UC o mediante el uso de luz solar natural intensa. Por lo general, se coloca un filtro de transmisión especial frente a la lente de la cámara que permite el paso de la luz ultravioleta mientras absorbe o bloquea la luz visible e infrarroja.


Ejemplo de una imagen de retrato capturada con luz ultravioleta. Fuente: Spigget / Wikimedia Commons

Algunas cámaras comunes utilizadas para esta técnica incluyen, pero no se limitan a, la Nikon D70 DLSR. la Nikon D40 DLSR y la Fujifilm FinePix IS Pro DSLR. Los dos primeros pueden realizar esta función sin modificaciones , mientras que el segundo requiere que se eliminen primero los filtros UV e IR internos (lo que se denomina conversión de espectro completo). 

La fotografía de fluorescencia inducida por UV utiliza la misma iluminación UB que la fotografía reflejada por UV, excepto que generalmente se aplica un filtro de barrera de vidrio en la lente para absorber o bloquear la luz UV para permitir que la radiación visible pase a través. 

Las imágenes se crean cuando la luz ultravioleta es absorbida por el sujeto, pierde algo de energía y es reemitida (reflejada) como longitudes de onda de luz visible más largas y de menor energía. 

¿Cómo se toman las fotos UV?

Si bien puede parecer complejo, tomar fotografías UV es un asunto bastante simple en realidad. Solo necesita el kit adecuado, como se mencionó anteriormente. 

Lo primero que debe decidir es si va a utilizar cámaras analógicas o digitales. Ambos tienen sus pros y sus contras, pero requerirán diferentes configuraciones de cámara para lograr los resultados finales. Las cámaras digitales, por ejemplo, le permiten usar la Vista en vivo para componer y encuadrar su toma antes de tomarla.

También pueden ayudar a que el enfoque sea más fácil y evitar que usted también pueda dañar sus ojos, pero tenga cuidado con el uso del visor de la cámara con un filtro de paso de banda que transmite UV.


Fuente: Peter Shanks / Flickr

Para las cámaras analógicas, las imágenes UV deben capturarse de forma ligeramente diferente. Primero, deberá componer y enfocar la toma sin un filtro, luego volver a colocar el filtro cuando haya configurado la toma.

También es recomendable utilizar el enfoque manual cuando se toman fotografías UV con una cámara analógica. Esto evitará la necesidad de volver a enfocar cuando se coloque el objetivo. 

Una de las consideraciones más importantes en la fotografía UV es el balance de blancos. La primera toma debe ser en bruto para que el fotógrafo pueda recuperar detalles y matices de color si es necesario.

La mayoría de los fotógrafos UV también recomiendan usar una tarjeta gris para garantizar el balance de blancos correcto. Esto detendrá o reducirá las tonalidades de color que se presenten en su escena de fotografía UV.

Cuando se trata de fuentes de luz, la luz solar natural suele ser más que suficiente como fuente de radiación UV. Sin embargo, el vidrio, hasta cierto punto, puede filtrar la luz ultravioleta.

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