
Debido a que los ojos humanos están separados por una pequeña distancia, cada uno ve una imagen ligeramente diferente; conjuntamente, los dos producen la visión binocular, lo que nos permite percibir el mundo en tres dimensiones. Los antiguos conocían este principio, pero un aparato que creara la ilusión óptica del 3D no llegaría sino hasta muchos años mas tarde.
Posiblemente, impulsados por la percepción de que las figuras fotografiadas a través del daguerrotipo tenían una cualidad tridimensional (pues la imagen "flotaba" sobre un espejo), se crearon aparatos y cámaras para realizar fotografías dobles aptas para visualizarlas a través del estereoscopio, artilugio óptico desarrollado por el físico inglés Sir Charles Wheatstone (1802-1875) en 1832 antes de la llegada de la fotografía, como parte de sus investigaciones sobre la visión estereoscópica.
El estereoscopio es un aparato que admite la lectura simultánea de dos imágenes similares (inicialmente fueron dibujos), las cuales están ligeramente desfasadas lateralmente una respecto a la otra, simulando lo que vería cada ojo, y por lo tanto emulando el efecto de tridimensionalidad cuando la información llega a la corteza cerebral.
La fotografía estereoscópica en principio se hacia realizando dos tomas por separado moviendo la cámara lateralmente aproximadamente a la misma distancia de separación que existe de un ojo a otro, después se hizo empleando dos cámaras que se colocaban una al lado de la otra para realizar simultáneamente la exposición, hasta que finalmente se desarrollaron las cámaras de objetivos contiguos que aparecieron en la década de 1850, siendo las primeras en patentarse las de Achille Quinet (1831-1907) en 1854, y John Benjamin Dancer (1812-1887) en 1856. La cámara de Dancer, estaba provista de un nivel de alcohol, clave para el posicionamiento del aparato que debía estar perfectamente horizontal para la toma.
Los temas de la fotografía estereoscópica incluían grandes obras de arte, arquitectura, fotosecuencias y pornografía; todos ellos daban la sensación de «estar ahí». Pronto los fotógrafos cargarían consigo, además de su cámara de un objetivo, una cámara estereoscópica. Como nota curiosa, el popular View-Master, que entraría en el mercado muchos años después, en 1940, no empleaba tarjetas intercambiables sino un carrusel de diapositivas, y fue concebido inicialmente como un aparato destinado a los adultos.

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