Probablemente sucede cada minuto del día: una niña exige ver la foto que sus padres le tomaron. Hoy, gracias a los teléfonos inteligentes y otras cámaras digitales, podemos ver instantáneas de inmediato, lo queramos o no. Pero en 1944, cuando Jennifer Land, de 3 años, pidió ver la foto de vacaciones familiares que su padre acababa de tomar, la tecnología no existía. Entonces su padre, Edwin Land, lo inventó.
La cámara Polaroid original liberó a los usuarios de la necesidad de caminar a un cuarto oscuro para desarrollar sus imágenes. (Lindsay Moe / Unsplash, CC BY) Tres años después, después de un gran desarrollo científico, Land y su Corporación Polaroid se dieron cuenta del milagro de las imágenes casi instantáneas. La exposición de la película y el hardware de procesamiento están contenidos dentro de la cámara; no hay problema ni molestia para el fotógrafo que solo apunta y dispara y luego ve que la imagen se materializa en la foto una vez que sale de la cámara.
La tierra es probablemente mejor conocida por la "foto instantánea", o el progenitor espiritual de la omnipresente selfie actual. Su cámara Polaroid se lanzó por primera vez comercialmente en 1948 en tiendas minoristas y precios destinados a la clase media de posguerra. Pero este es solo uno de los muchos avances tecnológicos que Land inventó y comercializó, la mayoría de los cuales se centraron en la luz y en cómo interactúa con los materiales. Land y sus colegas hicieron posible la tecnología utilizada para mostrar una película en 3D y las gafas que usamos en el teatro. La cámara a bordo del avión espía U-2, como aparece en la película Bridge of Spies, era un producto Land, al igual que algunos aspectos de la mecánica del avión. También trabajó en problemas teóricos, aprovechando una profunda comprensión de la química y la física.
Soy un científico de la visión que ha tocado muchos de los campos en los que Land hizo grandes avances, a través de mi propio trabajo en nuevos métodos de imágenes, técnicas de procesamiento de imágenes y visión del color humano. Como galardonado en 2018 con la Medalla Edwin H. Land, otorgada por la Optical Society of America y la Society for Imaging Science and Technology, mi propio trabajo se basa en las innovaciones tecnológicas de Land que hicieron posible la imagen moderna.
Control de las propiedades de la luz.
El primer avance óptico de Edwin Land se produjo cuando era joven, cuando descubrió un método conveniente y asequible para controlar una de las propiedades fundamentales de la luz: la polarización.
Puedes pensar en la luz como ondas que se propagan desde una fuente. La mayoría de las fuentes de luz producen una mezcla de ondas con todas las propiedades físicas diferentes, como la longitud de onda y la amplitud de la vibración. La luz se considera polarizada si la amplitud varía de manera consistente perpendicular a la dirección en que viaja la onda.
Un filtro polarizador puede bloquear todas las ondas de luz que no coinciden con su orientación. (Fouad A. Saad / Shutterstock.com) Dado el material adecuado para que pasen las ondas de luz, las ondas de luz pueden rotarse en otro plano, ralentizarse o bloquearse. Las gafas 3D modernas funcionan porque un ojo recibe ondas de luz que vibran a lo largo del plano horizontal, mientras que el otro ojo recibe la luz que vibra a lo largo del plano vertical.
Antes de Land, los investigadores construyeron componentes para controlar la polarización de los cristales de roca, a los que se les asignaron nombres y propiedades casi mágicos, aunque simplemente disminuyeron la velocidad o la amplitud de las ondas de luz que viajan en orientaciones específicas. Land creó "polarizadores" al hacer crecer pequeños cristales e incrustarlos en láminas de plástico, alterando la luz que pasaba según su orientación en relación con las filas de cristales. Su económico polarizador hizo posible filtrar la luz de manera confiable y práctica para que solo pasaran longitudes de onda con una orientación particular.
Land fundó la Polaroid Corporation en 1937 para comercializar su nueva tecnología. Sus polarizadores de láminas encontraron aplicaciones que van desde la identificación de compuestos químicos hasta gafas de sol ajustables. Los filtros polarizadores se convirtieron en estándar en la fotografía para reducir el deslumbramiento. Hoy en día, los principios de la luz polarizada se utilizan en la mayoría de las pantallas de computadoras y teléfonos celulares, para mejorar el contraste, disminuir el deslumbramiento e incluso encender o apagar píxeles individuales.
Los filtros polarizadores ayudan a los investigadores a visualizar estructuras que de otro modo no se verían, desde características astronómicas hasta estructuras biológicas. En mi propio campo de la ciencia de la visión, las imágenes de polarización localizan clases de productos químicos, como las moléculas de proteínas que se escapan de los vasos sanguíneos en los ojos enfermos. La polarización también se combina con técnicas de imágenes de alta resolución para detectar el daño celular debajo de la superficie reflectante de la retina.
Una nueva forma de sacar los datos
Antes de los días de captura digital de alta velocidad de datos y pantallas asequibles de alta resolución, o el uso de cintas de video, la fotografía Polaroid era el método elegido para obtener resultados en muchos laboratorios científicos. Los experimentos o pruebas médicas necesitaban una salida gráfica o pictórica para la interpretación, a menudo de un osciloscopio analógico que trazó un cambio de voltaje o corriente con el tiempo. El osciloscopio fue lo suficientemente rápido como para capturar características clave de los datos, pero grabar la salida para su posterior análisis fue un desafío antes de que apareciera la cámara instantánea de Land.
Un ejemplo común en la ciencia de la visión es la grabación de movimientos oculares. Un estudio de investigación reportado en 1960 trazó la luz reflejada por el ojo móvil de un observador en una pantalla de osciloscopio, que fue fotografiada con una cámara Polaroid montada, no muy diferente de la cámara Polaroid de consumo que una familia podría sacar en una fiesta de cumpleaños. Durante décadas, los laboratorios de investigación y las instalaciones médicas han utilizado configuraciones que consisten en una cámara Polaroid y una plataforma de montaje para recolectar señales eléctricas que se muestran en las pantallas del osciloscopio. Los tamaños de formato son menos deslumbrantes en comparación con las resoluciones digitales modernas, pero fueron revolucionarios en ese momento.
Los inventos de Land llevaron al uso generalizado de luz polarizada para caracterizar tejidos y objetos, como en esta imagen de seudocolor de la retina de un paciente diabético que desenmascara estructuras irregulares causadas por edema. (Ann Elsner, CC BY-ND) En 1987, con la fundación de mi nuevo laboratorio de imágenes de retina, no había un método económico para proporcionar resultados compartibles de nuestras imágenes nuevas. Después de algunos años de luchar para obtener resultados de alta calidad para conferencias y publicaciones, la Corporación Polaroid vino a nuestro rescate, con la donación de una impresora, permitiendo que nuestras contribuciones científicas lleguen a una audiencia más allá de nuestro laboratorio.
Los ojos no son cámaras
Las contribuciones de Land van más allá de patentar más de 500 innovaciones e inventar productos que millones compraron. Su comprensión de la interacción de la luz y la materia promovió formas novedosas de caracterizar los productos químicos con luz polarizada. Y proporcionó información sobre el funcionamiento del sistema visual humano que parecía desafiar las leyes de la física, e ideó lo que llamó la teoría de la visión del color de Retinex para explicar cómo las personas perciben una amplia gama de colores sin las longitudes de onda esperadas presentes. en la habitación.
Las impresiones rápidas se pueden compartir y mostrar. (Hillary Hartley, CC BY-SA) A pesar de su brillantez, Land's Polaroid Corporation eventualmente atravesó tiempos difíciles en las décadas posteriores a su muerte en 1991. Fuertemente invertido en sus ventas de películas, Polaroid no estaba preparado ya que todos los niveles del mercado de imágenes se volvieron digitales, con todos, desde fotógrafos de consumo hasta fotógrafos. terminar con las imágenes médicas y ópticas que abandonan la película y el procesamiento.
Pero en lugar de hundirse en el mercado cinematográfico, Polaroid se reinventó con nuevos productos que podrían ayudar a generar el nuevo mundo de las imágenes digitales. Y en el caso de que la historia se repita, Polaroid y otros fabricantes de cámaras instantáneas disfrutan de una renovada popularidad entre las generaciones más jóvenes que no estuvieron expuestas a las versiones originales. Al igual que la pequeña Jennifer Land, muchas personas hoy en día todavía quieren una versión tangible de sus fotos, en este momento.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.
Ann Elsner, profesora de optometría, Universidad de Indiana
