EFECTOS OPTICOS


Estroboscopio y otros efectos ópticos para LEGO NXT

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En esta nueva sección pretendo 2 cosas: recopilar efectos ópticos como el estroboscopio y sugerirte una colección de ideas para la realización de nuevos proyectos para el NXT. Quizás los vaya haciendo con el tiempo y los vaya actualizando o quizás haya alguna aportación tuya que pueda enlazar aquí.


  • Bajar a Estroboscopio

  • Bajar a Sombras de Colores

  • Bajar a El Loro y la Jaula



  • ESTROBOSCOPIO


    ¿QUÉ ES?


    La verdad es que hay un montón de páginas dedicadas a este tema, algunas de las cuales lo explican muy bien. Así que en este caso no me extenderé demasiado. Si quieres profundizar técnicamente, consulta aquí.


    Dicho esto, podemos decir que un estroboscopio es un aparato que emite destellos de luz muy breves y con una frecuencia regulable. Como bien dice allí, es como un flash electrónico de una cámara de fotos que no deja de funcionar en todo el rato. La frecuencia con la que se dispara cada flash es regulable.






    Pues con esta luz se obtienen efectos curiosos. El más conocido sin duda es el usado en las discotecas. Cuando lo ponen en marcha parece que te muevas "a golpes". Es como si en una peli hubieran quitado fotogramas. Existen más ejemplos. Sirve para ajustar la velocidad de un tocadiscos antiguo (sic) de vinilo, para hacer escenas de películas como en Flashdance (quizás tomara en nombre de aquí), etc.


    Este efecto también es el responsable de que los radios de las cuádrigas romanas de las películas parezcan detenerse.


    ¿PORQUE SE PRODUCE ESTE EFECTO?


    Ya hemos dicho que el flash de luz de muy corta duración se dispara cada cierto tiempo. Ese tiempo se puede variar. Para entender pondremos un ejemplo. Imagina que iluminamos con esta luz una barra que va girando. La gracia del invento consiste en hacer coincidir exactamente el destello de la luz con el momento en el que la barra está en posición vertical.


    Si solo iluminamos la barra que está girando cuando está en esa posición, resulta que la veremos como si estuviera parada en posición vertical, ya que cuando está en cualquier otra posición, estará a oscuras. Para que se entienda mejor, este clarificador dibujo de Zureks insertado en la Wikipedia:


    wikipedia

    EL PROYECTO


    Bueno, vamos ya al diseño de un aparatito que nos permita generar este tipo de luz. Para ello, usaremos un montaje digital con un LED.


    NOTA:

    Si no dispones de los elementos necesarios para este montaje, lo puedes hacer exactamente igual con la fotocélula directa, aunque personalmente no he probado. Para ello, no es necesario montar el LDR tal como se describe en esa misma página en las Notas, ya que solo usaremos el LED.


    Seguimos. Es decir, que para hacer esta luz, simplemente necesitamos un led (o más) y un dispositivo que nos permita modificar la frecuencia de disparo del destello, o dicho de otra forma, que nos permita elegir el tiempo que la luz está apagada. El destello de luz debe ser muy muy breve, lo mínimo posible, del orden de 5 ms.


    Para conseguir el efecto, iluminaremos sobre una rueda de LEGO Technic montada sobre un motor. Y para sujetar el LED, usamos un conector de goma negro sobre un soporte fijo. Quedará así:


    Estroboscopio y otros efectos ópticos para LEGO NXT

    No solo puede usarse esa rueda. Puedes usar muchas otras o incluso diseñarlas tú mism@ igual que hicimos en el sensor de rotación, en el apartado de "Los discos codificados".


    Estroboscopio y otros efectos ópticos para LEGO NXT

    El resto no tiene ya mucho misterio. Si juntas las fotos anteriores y el montaje de un LED digital saldrá algo así:


    Estroboscopio y otros efectos ópticos para LEGO NXT

    FUNCIONAMIENTO


    Se ve en la foto 2 sensores de contacto. Estuve tentado de hacerlo con pulsadores digitales, pero quizás así sea más cómodo y más facilmente reproducible. Sirven para ajustar la frecuencia del flash. Al pulsar uno de ellos, el tiempo entre destello y destello aumenta y con el otro pulsador, disminuye.


    Con los cursores (flechas) del NXT podemos variar la velocidad de giro del motor. Con esto, tendremos un control bastante bueno para intentar ajustar la luz al motor y conseguir el efecto.


    La duración del flash ya hemos dicho que es fija y muy rápida, del orden de los 5 ms. Lo que si puedes ajustar en el programa (aunque no es necesario) es en cuánto se incrementa el tiempo cada vez que pulsas un sensor de contacto (para un ajuste más fino o más rápido). Para ello, modifica el operador de suma y de resta señalados en la imagen.


    Estroboscopio y otros efectos ópticos para LEGO NXT

    En el Display del NXT se pueden ver tanto la potencia del motor (primer número) como el tiempo que la luz está apagada (segundo número). Sus valores iniciales los puedes modificar al inicio del programa pero, si usas la misma rueda que en este proyecto, debería ir parecido a falta de algún ajuste fino.


    En el caso de que no hagamos coincidir el flash exactamente cuando el objeto está en la misma posición, veremos como si este fuera avanzando o retrocediendo. Para corregir esto, podemos jugar con la potencia del motor y una vez ajustada, variar el tiempo con los pulsadores hasta conseguir que la imagen quede más o menos fija como en el video.


    Estroboscopio y otros efectos ópticos para LEGO NXT

    Y por último sólo queda el programa. Pincha sobre la imagen para descargarlo.


    Descargar programa Estroboscopio para NXT

    SOMBRAS DE COLORES


    Este curioso efecto es bastante habitual en los museos de ciencias. Y es tremendamente fácil de reproducir con unos LEDs de colores. Puedes ver con claridad una sombra roja y otra azul. La zona de intersección de las sombras es, necesariamente, gris. La imagen no tiene ningún tipo de retoque para realzar nada. Es lo que se ve tal cual.


    Estroboscopio y otros efectos ópticos para LEGO NXT

    La escena anterior está iluminada exclusivamente con 2 LEDs, uno azul y otro rojo más la luz ambiente residual que había en la habitación. El resultado (más o menos) por zonas, es el que sigue. Espero que los colores en tu ordenador coincidan aproximadamente con los que yo veo.


    Estroboscopio y otros efectos ópticos para LEGO NXT

    EXPLICACION


    Este efecto se entiende sin más complicación que comprobar la luz que le llega a cada zona. No hay más. Los LEDs, obviamente, quedan fuera de la imagen. Vamos a estudiar lo que afecta al foco azul.


  • Zona 1: llega únicamente la luz de 1 foco azul (y algo de luz roja residual).

  • Zona 3: aquí se suma la luz de los 2 focos, azul y rojo. Por tanto se verá morado algo más intenso (llega la luz de 2 leds en lugar de 1).

  • Zona 5: llega únicamente la luz de 1 foco azul y nada más. Por tanto, se ve de color azul. Además, al llegarle solo luz de un foco, se ve sombreado ya que toda la zona de alrededor recibe luz de 2 focos y, por tanto, se verá una sombra.

  • Zona 6: solo le llega la luz ambiente residual. Aquí iluminan 0 focos y por tanto hay sombra. La sombra será gris, ya que no está iluminada por ningún color.


  • La zona 2 es igual que la 1 cambiando los colores. La zona 4 es como la 5 haciendo el mismo cambio. Y ya está, esto es todo. Se explica por simples sumas de color. Si en lugar de 2 colores como aquí usas 3 (azul, rojo y amarillo por ejemplo) salen SOMBRAS DE 3 COLORES, como en este ejemplo:


    Colegio de Secheron

    TAUMATROPO: EL LORO Y LA JAULA


    Vamos con un sencillo juego visual, que sirve para comprobar la persistencia de la imagen en la retina. Fue diseñado hacia 1824 para demostrar la persistencia de la imagen en la retina, efecto que ya se conocía siglos antes. Le pusieron el simpático nombre de "Taumátropo".





    En origen consistía en un círculo de papel o cartón. Por un lado tenía dibujado un pájaro y por el otro una jaula. Al hacerlo girar muy deprisa ayudados de unos hilos laterales, daba la sensación de que el pájaro acababa dentro de la jaula. Ni el montaje ni el programa tienen dificultad alguna, así que simplemente lo dejamos aquí.


    Estroboscopio y otros efectos ópticos para LEGO NXT

    PROPUESTAS PARA OTROS PROYETOS


    Existe mucho material en internet sobre efectos de todo tipo. Puedes sacar algunas ideas adicionales para nuevos proyectos en esta interesante página sobre El cine antes del cine, con ejemplos como el Fenantiscopio, el zootropo y algunos otros.


    Quizás más adelante amplíe esta sección y lo incluya. Si es así, recuerda que quedará anotado en el Indice Temático. O puedes postearlo en el foro.


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