Una lente lenticular es un conjunto de lentes, diseñado de modo que cuando se observan desde ángulos ligeramente diferentes, se muestran diferentes partes de la imagen debajo. [1] [2] [ verificación fallida – ver discusión ] El ejemplo más común son las lentes utilizadas en la impresión lenticular , donde la tecnología se utiliza para dar una ilusión de profundidad, o para crear imágenes que parezcan cambiar o moverse a medida que la imagen se ve desde diferentes ángulos.
La impresión lenticular es un proceso de varios pasos que consiste en crear una imagen lenticular a partir de al menos dos imágenes existentes y combinarla con una lente lenticular. Este proceso se puede utilizar para crear varios fotogramas de animación (para un efecto de movimiento), desplazar las distintas capas en diferentes incrementos (para un efecto 3D ) o simplemente para mostrar un conjunto de imágenes alternativas que pueden parecer que se transforman entre sí.
Las lentes lenticulares se utilizan a veces como lentes correctoras para mejorar la visión. Una lente bifocal podría considerarse un ejemplo sencillo.
Las lentes lenticulares se han utilizado para corregir la hipermetropía extrema (presbicia), una afección que suele crearse tras una cirugía de cataratas cuando no es posible implantar lentes . Para limitar el gran grosor y peso que requerirían estas lentes de alta potencia, toda la potencia de la lente se concentra en una pequeña zona en el centro. En apariencia, a menudo se describe a estas lentes como si se tratara de un huevo frito : un hemisferio sobre una superficie plana. La superficie plana o "lente portadora" tiene poca o ninguna potencia y está allí simplemente para rellenar el resto del marco de las gafas y para sujetar o "llevar" la parte lenticular de la lente. Esta parte suele tener un diámetro de 40 mm (1,6 pulgadas), pero puede ser más pequeña, de hasta 20 mm (0,79 pulgadas), en potencias suficientemente altas. Estas lentes se utilizan generalmente para correcciones positivas (hipermetropía) de unas 12 dioptrías o más. Un tipo similar de lente para anteojos es la miodisco , a veces denominada lente lenticular negativa, que se utiliza para correcciones muy negativas ( miopía ). A veces se adaptan diseños de lentes asféricas más estéticos. [3] Una película hecha de lentes cilíndricas moldeadas en un sustrato de plástico como se muestra en la imagen de arriba, se puede aplicar al interior de las gafas estándar para corregir la diplopía . La película se aplica típicamente al ojo con un buen control muscular de la dirección. La diplopía (también conocida como visión doble) generalmente es causada por una parálisis del sexto nervio craneal que impide el control total de los músculos que controlan la dirección en la que apunta el ojo. Estas películas se definen en la cantidad de grados de corrección que se necesitan, donde cuanto mayor sea el grado, mayor será la corrección directiva que se necesita.
Las pantallas con una superficie lenticular moldeada se utilizan con frecuencia en los sistemas de televisión por proyección . En este caso, el propósito de las lentes es concentrar más luz en un haz horizontal y permitir que menos luz escape por encima y por debajo del plano del espectador. De esta manera, se aumenta el brillo aparente de la imagen.
Las pantallas de proyección frontal ordinarias también pueden describirse como lenticulares. En este caso, en lugar de lentes transparentes, las formas formadas son pequeños reflectores curvos. Las pantallas lenticulares se utilizan con mayor frecuencia para pantallas de proyección que rechazan la luz ambiental para proyectores de alcance ultracorto. [4] La estructura lenticular de la superficie refleja la luz del proyector al espectador sin reflejar la luz de las fuentes que se encuentran sobre la pantalla.
En 2010 , varios fabricantes estaban desarrollando televisores 3D[actualizar] autoestereoscópicos de alta definición , utilizando sistemas de lentes lenticulares para evitar la necesidad de gafas especiales . Uno de ellos, el fabricante chino TCL, vendía un modelo LCD de 42 pulgadas (110 cm) —el TD-42F— en China por unos 20.000 dólares. [5]
En 2021, solo los fabricantes especializados fabrican este tipo de pantallas. [6]
Las lentes lenticulares se utilizaron en los primeros procesos cinematográficos en color de la década de 1920, como el sistema Keller-Dorian y Kodacolor . Esto permitió obtener imágenes en color con el uso de películas monocromáticas. [7]
El ángulo de visión de una impresión lenticular es el rango de ángulos dentro del cual el observador puede ver la imagen completa. Esto se determina por el ángulo máximo en el que un rayo puede salir de la imagen a través de la lentícula correcta.
El diagrama de la derecha muestra en verde el rayo más extremo dentro de la lente lenticular que será refractado correctamente por la lente. Este rayo sale por un borde de una franja de imagen (abajo a la derecha) y sale por el borde opuesto de la lentícula correspondiente.
dónde
El ángulo exterior de la lente se obtiene por la refracción del rayo determinado anteriormente. El ángulo completo de observación se obtiene por
¿Dónde está el ángulo entre el rayo extremo y la normal fuera de la lente? De la Ley de Snell ,
¿Dónde está el índice de refracción del aire ?
Consideremos una impresión lenticular que tiene lentes con una distancia entre ejes de 336,65 μm , un radio de curvatura de 190,5 μm, un espesor de 457 μm y un índice de refracción de 1,557. El ángulo de observación completo sería de 64,6°.
La distancia focal de la lente se calcula a partir de la ecuación del fabricante de lentes , que en este caso se simplifica a:
¿Dónde está la distancia focal de la lente?
El plano focal posterior se encuentra a una distancia de la parte posterior del objetivo:
Un BFD negativo indica que el plano focal se encuentra dentro de la lente.
En la mayoría de los casos, las lentes lenticulares están diseñadas para que el plano focal posterior coincida con el plano posterior de la lente. La condición para esta coincidencia es , o
Esta ecuación impone una relación entre el espesor de la lente y su radio de curvatura .
La lente lenticular del ejemplo anterior tiene una longitud focal de 342 μm y una distancia focal posterior de 48 μm, lo que indica que el plano focal de la lente cae 48 micrómetros detrás de la imagen impresa en la parte posterior de la lente.
