Geología en 3D con un estereoscopio casero

Texto y fotos – Gabriel Castilla Cañamero

Uno de los problemas más habituales en las investigaciones geológicas de campo es el hecho de que muchos afloramientos y formas del relieve se encuentran enmascarados por la vegetación, lo que dificulta su reconocimiento a simple vista. Cuando esto sucede se suele recurrir a fotografías aéreas captadas por aviones o satélites, imágenes que muestran una perspectiva cenital del terreno.

Para ayudar al cerebro a visualizar un relieve tridimensional a partir de una imagen plana (sea ésta una fotografía o un modelo digital del terreno), se suele recurrir a la estereoscopía.

Esta técnica consiste en mirar con un estereoscopio dos fotografías aéreas tomadas por un avión o satélite desde perspectivas ligeramente distintas. El instrumento óptico superpone las dos fotografías, pero mostrando separadamente una a cada ojo. Como resultado, el cerebro recrea la ilusión de profundidad en una única imagen tridimensional, igual que cuando miramos un paisaje desde la ventanilla de un avión que vuela a baja altura.

Figura 1. Modelo del terreno de una zona al norte de El Oso, en La Moraña abulense. Usaremos esta imagen como base para la construcción de nuestro par estereoscópico.

Construyendo un estereoscopio casero

Debido al enorme potencial didáctico que ofrece la estereoscopía, nos propusimos dar a conocer esta técnica con motivo del Geolodía 2019.

Para ello nos planteamos el reto de diseñar un modelo de estereoscopio que cualquier persona pueda construir y utilizar sin necesidad de entrenamiento previo, y con el que descubrir la geología oculta de La Moraña, en especial los cerros testigo y los campos de dunas parabólicas.

Con este fin preparamos un modelo del terreno a partir de datos de altura del terreno y software de acceso libre y gratuito, cuyo manejo describimos pormenorizadamente en la entrada dedicada a los cinturones de dunas en Ávila.

Para saber más: Descubrir los cinturones de dunas de Ávila

Materiales

En la siguiente fotografía podemos ver todos los materiales empleados en la construcción del estereoscopio (de izquierda a derecha):

  • Una lámina de espejo recortable (10X15 cm).
  • Listones cuadrados de madera (0,5×30 cm).
  • Depresores –palos de helado- de madera (2,5X20 cm).
  • Un tablero de madera o de DM (20X30 cm).
  • Una lámina de cartón pluma (30×40 cm).
  • 4 clavos pequeños sin cabeza (opcional).
Fotografía 2. Materiales y herramientas necesarios para la construcción de nuestro estereoscopio.

Todos los materiales fueron adquiridos en un bazar por un coste inferior a 10 euros.

Herramientas

Las herramientas usadas en el montaje fueron:

  • Una regla metálica.
  • Cola blanca de contacto.
  • Unas tijeras fuertes (cortachapas).
  • Y un cúter de proyectista (una pequeña sierra para manualidades también puede servir).

Instrucciones de montaje

En la siguiente secuencia de imágenes podemos apreciar los pasos necesarios para el montaje.

Fotografía 3. Secuencia de montaje
  • En primer lugar (a), tomamos un depresor de madera y lo partimos en varios trozos de aproximadamente 1,2X3,5 cm.
  • A continuación pegamos 6 de estos trozos en el tablero de DM tal y como se aprecia en la imagen (b) -dos en la mitad y cuatro en las esquinas-.
  • Seguidamente, tomamos 2 listones cuadrados que recortamos para que cada uno mida 20 cm (c).
  • Después pegamos sobre las maderas que pusimos en mitad del tablero los 2 listones que acabamos de recortar. Los ponemos uno junto al otro con cuidado de dejar entre ellos el espacio justo que permita encajar una lámina de cartón pluma en la que irá la lámina de espejo adhesiva (d).
  • Opcionalmente podemos reforzar los dos listones con 4 clavos sin cabeza.A continuación pegamos 2 depresores, uno en cada extremo del tablero (e).

Como podemos ver, el hecho de pegar los listones y los depresores sobre los tacos de madera que cortamos inicialmente, crea un espacio por donde podremos deslizar las fotografías aéreas e impedir que se muevan sin necesidad de fijarlas con clips o celofán.

  • Por último (f), recortaremos un trozo de cartón pluma de unos 20X10 cm sobre el que pegaremos la lámina de espejo. Recortaremos los picos con las tijeras cortachapas para evitar accidentes en los ojos.

El resultado final del montaje podemos verlo en esta fotografía.

Fotografía 4. Estereoscopio terminado.

Montaje de un par estereoscópico

Para apreciar visualmente el relieve en un par de fotografías estereoscópicas necesitamos que éstas se hayan tomado desde perspectivas distintas, como ya explicamos anteriormente. Sin embargo, puesto que solo disponemos de una imagen, lo que vamos a hacer es engañar al cerebro mostrándole dos imágenes iguales pero montadas de tal forma que una (la de la izquierda) sea especular a la original (que pondremos a la derecha), tal y como podemos ver en la fotografía 5.

Fotografía 5. Imagen especular (izquierda) reflejada en el espejo del estereoscopio (derecha). En segundo plano (casi tapada por el espejo) está la imagen original. En el reflejo ya podemos intuir el relieve.

El estereoscopio de un único espejo fue inventado a mediados del siglo XIX por el científico británico Charles Wheatstone y su uso es perfecto para situaciones en las que solo se dispone de una fotografía.

Existen muchos programas que nos permiten generar una imagen especular a partir de otra. Quizá lo más rápido sea utilizar el procesador de textos Word o el creador de diapositivas PowerPoint de Microsoft (sus homólogos gratuitos de Open-office puede realizar la misma tarea).

El procedimiento es sencillo: se pega en un documento de Word apaisado la imagen que queremos ver en 3D, hacemos una copia de esta imagen y la pegamos justo al lado de la original; luego desplazamos el marco derecho hacia la izquierda hasta crear la imagen especular, tal y como podemos ver en la fotografía 6. Una vez tengamos lista la composición podemos imprimir el documento y recortarlo para poder deslizarlo bajo los depresores del estereoscopio.

Fotografía 6. Montaje listo para usar en nuestro estereoscopio. La fotografía de la izquierda es exactamente igual que la de la derecha, pero ha sido dispuesta especularmente.

Al encajar un espejo entre ambas fotografías podemos mirar el montaje mostrando a cada ojo una fotografía y haciendo creer al cerebro que las está viendo desde perspectivas diferentes. Para engañar al cerebro de manera rápida y eficaz debemos mirar el espejo con el ojo izquierdo y la fotografía con el ojo derecho. Para ello lo mejor es poner la nariz junto al espejo y mirar relajadamente, sin cruzar ni forzar la vista, tal y como se aprecia en la fotografía 7.

Como resultado de este “engaño” nuestra mente construye la ilusión de tridimensionalidad, recreando el relieve de los campos de dunas y los cerros testigo como si los estuviésemos viendo desde un avión.

Figura 7. Una participante del Geolodía 2019 usando nuestro estereoscopio. Fotografía de Isabel Hernández.

Bibliografía

  • Centeno, J. D.; Fraile, M. J.; Otero, M. A. y Pividal , A. J. (1994) Geomorfología práctica. Ejercicios de Fotointerpretación y Planificación Geoambiental. Editorial Rueda, Madrid.
  • García Rodríguez, M. P.; Sanz Donaire, J. J.; Pérez González, Mª E. y Navarro Madrid, A. (2012). Guía Práctica de  Teledetección y Fotointerpretación. Departamento de Análisis Geográfico y Geografía Física. Universidad Compluense de Madrid.

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