Evolución tecnológica de los lentes

En este artículo le damos una mirada al progreso en la tecnología de los lentes y cómo los avances han permitido una mayor productividad y facilidad de uso para los operadores de cámaras. Es importante entender que los lentes han evolucionado de manera muy rápida en las pasadas dos décadas. Lo que comenzó como una herramienta fundamentalmente óptica para crear imágenes que pudiéramos apreciar en tiempo real, se convirtió luego en una herramienta para captura de imágenes. En el camino, el ingenio de un sinnúmero de practicantes le dio forma a esta herramienta óptica y la convirtió en un mecanismo para la intervención creativa. De manera que el lente no sólo crea la imagen óptica de la presentación sino que se ha convertido en un poderoso medio de manipulación de la imagen para aumentar la fuerza en el arte de contar historias. En este proceso, el lente se transformó en el poderoso intérprete de la escena imaginada.

Como el lente es el primer componente en afectar el video, las mejoras que escojamos impactarán todo lo que pueda pasarle a la imagen de ahí en adelante. Por esto, decidir qué mejoras hacer -y cuándo- es una gran responsabilidad. En muchos casos, las características comienzan con las solicitudes más comunes por parte de los usuarios. Con eso en mente, los fabricantes de lentes buscan progresar de manera consistente en dos frentes: la electrónica que controla la operación de los lentes, y las propiedades ópticas de los cristales y de los grupos de lentes. Veamos primero la electrónica del lente, por cuanto aquí pueden ocurrir los cambios más notorios, debido a los rápidos avances en las capacidades de los microprocesadores, evidentes en todos los campos.

La electrónica de los lentes: de lo análogo a lo digital
El área donde se han presentado las mejoras más drásticas ha sido en la transición de la electrónica análoga a la digital. Este cambio comenzó a mediados de los noventa y hoy cubre todos los lentes fabricados para aplicaciones HD o SD. El cambio no ha sucedido en el segmento profesional todavía, en parte por el hecho de que este segmento debe tener precios ajustados a su mercado. Agregar electrónica digital a estos lentes incrementaría significativamente los costos de producción y dejaría por fuera del rango de precios a los usuarios objetivo.

En los lentes de última generación, la electrónica digital incorpora microprocesadores -computadoras en miniatura- que residen en la caja del lente. Estas minicomputadoras simplifican la vida del operador de cámara y permiten una mayor creatividad. En Canon, por ejemplo, nuestro sistema Enhanced Digital Drive provee una pantalla en el lente que permite al operador acceder visualmente a la memoria del lente y a otras múltiples ventajas. Su sistema de menús puede verse con facilidad y para el operador es extremadamente sencillo navegar a través de las opciones visuales de la pantalla para habilitar o deshabilitar determinadas características.

Por ejemplo, los lentes de hoy proveen una función de memoria llamada "Configuración preestablecida de cuadros" (Frame Preset) que puede memorizar un cuadro a determinada distancia focal. Con apretar un solo botón, los camarógrafos pueden mover el lente a una posición de cuadro y hacer que el lente se mueva a la velocidad memorizada. Además, el lente estará enfocado cuando llegue a esa posición.

Lo anterior puede hacerse en la actualidad con dos posiciones de zoom y foco memorizadas, al contrario de como se hacía con la primera generación de lentes digitales, que tenían una sola posición de memoria para zoom y ninguna para foco. Esta característica tiene sus ventajas en producciones de estudio, como dramatizados en los cuales el camarógrafo debe hacer acercamientos a la misma posición una gran cantidad de veces, para múltiples tomas de una escena, con el objeto de conseguir el mismo aspecto una y otra vez.

Por otra parte está el Shuttle Shot, otra ventaja de los lentes que la tecnología electrónica digital actual hace posible y se refiere a la posibilidad de establecer una longitud focal determinada en la memoria del lente. Los camarógrafos pueden presionar un botón y hacer zoom a esa posición. Si la longitud focal es la de una posición de telefoto, los operadores de la cámara pueden usar dicha función para revisar rápidamente si están enfocados y volver luego al cuadro original.

Otras posibilidades fascinantes con la electrónica digital, que han llegado a ser una realidad recientemente, incluyen la facilidad de limitar la amplitud o la longitud de foco del telefoto para algunas aplicaciones -una función muy cómoda para los operadores que no quieren pasarse del punto de parada f o tener una amplitud mayor que lo que un matte box les permitiría al hacer zoom-. Más aún, los operadores de cámara tienen ahora la posibilidad de controlar la reacción del zoom cambiando la curva del zoom. Con esta propiedad, los parámetros de un zoom, tales como la manera en que comienza el movimiento y la velocidad de la aceleración o desaceleración, dan una forma especial al movimiento o la imagen grabada. Además, ahora es posible tener el control directo y el acceso a los lentes a través de una PC, lo que proporciona habilidades para resolver problemas complejos en el sitio.

Vale la pena mencionar que a pesar de que se presentaron diferencias considerables entre los controles digitales disponibles en ENG/EFP versus los lentes de estilo de caja, hoy ambas categorías presentan las mismas posibilidades de alto desempeño. Sea que usted esté hablando sobre lentes portátiles o de estudio, algo es seguro: los lentes, hoy, poseen funciones que no estaban disponibles, y en las cuales ni siquiera se pensaba hace cinco años.

Avances en la óptica de los lentes: la clave para la calidad de la imagen
Uno de los aspectos interesantes en el desarrollo de los lentes es que la investigación y el desarrollo en óptica operan en una agenda diferente de la electrónica. El cambio en electrónica llega al mercado rápidamente, mientras que influir en el cambio del diseño óptico es una ciencia muy complicada. Esto se debe a que hay muchos tipos diferentes de cristales y revestimientos que interactúan para producir las imágenes en los lentes, además de la complejidad de los diseños ópticos.

Nada incide más en la calidad de la imagen que la óptica. La precisión y calidad de los elementos en los lentes y sus revestimientos determinan finalmente el desempeño general.

Ahora echemos un vistazo a algunos desarrollos en los elementos de los lentes, comenzando con el tipo de cristal utilizado. La reciente introducción del cristal Hi-UD (índice alto y dispersión ultrabaja) hace posible la disminución de las aberraciones cromáticas. Estas ocurren debido a la dispersión (la propiedad de que el índice refractivo del cristal difiera con la longitud de onda). El cristal Hi-UD posee un índice refractivo alto y una tasa de dispersión baja que disminuye las aberraciones cromáticas.

También es importante entender el rol del fluorito cuando se habla de aberraciones cromáticas. Los investigadores se dieron cuenta, hace tiempo, que si podían producir cristales artificiales de fluorito y aplicarlos al proceso de fabricación de los lentes, estos disminuirían las aberraciones cromáticas. Hoy, el flourito es una parte esencial en la producción de lentes de alta calidad. Sin embargo, sólo unas pocas compañías en el mundo lo producen. Optron, afiliada de Canon, es uno de los productores líderes en la industria.

Otro progreso clave en la óptica ha sido el avance en la calidad de los recubrimientos para eliminar los reflejos. Los recubrimientos son películas delgadas y transparentes en la superficie de los lentes, que esencialmente utilizan la interferencia para reducir el reflejo e incrementar la transmisión. Por ejemplo, un material utilizado para
recubrimiento es el fluoruro de magnesio. Los recubrimientos son muy importantes para la calidad de la imagen debido a que entre 4% y 10% de luz incidente puede reflejar todos los elementos de un lente. Los fabricantes de lentes, como Canon, utilizan recubrimientos de múltiples capas que evitan el reflejo más efectivamente que una sola.

El diseño de los lentes es también crítico. En Canon utilizamos un diseño llamado Elemento X y el Power Optical System para alcanzar las más altas especificaciones y disminuir el tamaño y el peso. Adicionalmente, Canon utiliza programas 3D CAD/CAM para acelerar el proceso del diseño y ofrecer eficazmente lentes con la mayor calidad posible.

Por otra parte, las condiciones de calidad con las cuales se desarrollan los lentes son tan importantes como los avances en la tecnología y el diseño. Canon evita consistentemente la utilización de cualquier material o sustancia que pueda contaminar el ambiente. Los elementos ópticos deberían estar hechos de cristal sin plomo y diseñados de tal manera que sean completamente inofensivos; las partes mecánicas, por su parte, también deberían estar libres de productos nocivos para el planeta como el cadmio, el PBBS (polibromo bifenil), el PBDPE (polibromo difenil ether) o el mercurio.

Por último, el desarrollo de los lentes busca alcanzar la más alta calidad en la imagen, tomando en consideración el sistema de producción general y las limitaciones en el presupuesto. Si usted es un fabricante óptico nunca querrá estancarse, al contrario, siempre tendrá que mirar hacia delante. Por fortuna, cuando se trata del desarrollo de los lentes electrónicos y ópticos, no hay un final a la vista.