Investigadores de la Universidad de Kiel de Alemania (CAU) han desarrollado sistemas en forma de domo impresos en 3D de bajo costo que optimizan la iluminación para la fotografía de vida silvestre.

Los dispositivos de iluminación modulares ofrecen una alternativa más barata y menos compleja a las configuraciones de iluminación existentes, al tiempo que siguen siendo capaces de soportar la micro y macrofotografía científica. Habiendo puesto los archivos STL a disposición del público, el sistema del equipo de Kiel también está diseñado para personalizarse, lo que permite adaptarlo al espécimen que se está fotografiando.

La cúpula impresa en 3D del equipo de Kiel (en la imagen) está diseñada para ayudar a los fotógrafos de vida silvestre a obtener la mejor iluminación posible.

La importancia de las cúpulas de iluminación para fotografía

A pesar de la adopción cada vez mayor de tecnologías modernas como la micro tomografía computarizada (µCT), la fotografía sigue siendo el método óptimo para obtener imágenes de objetos biológicos. Los estudios de taxonomía y morfología todavía se basan en fotografías de alta resolución de las especies en su hábitat, al igual que los museos de historia natural, que están recurriendo cada vez más a la digitalización.

Las imágenes de alta calidad son particularmente importantes en la fotografía académica, ya que la resolución es fundamental para capturar características clave, caracteres de diagnóstico y una vista detallada de sus hábitats. Para lograr el nivel de detalle requerido para tales estudios biológicos, es vital una iluminación adecuada. Se necesita un alto nivel de luz difusa para fotografiar estructuras microscópicas con gran detalle, particularmente cuando se utilizan aumentos de zoom más altos.

Por el contrario, una mala iluminación puede provocar una sobreexposición involuntaria de las macroestructuras cercanas. La denominada «iluminación intensa» también puede provocar que el deslumbramiento y las llamaradas tengan un impacto negativo en la calidad final de la imagen y distorsionen las características de los objetos fotografiados. Investigaciones anteriores realizadas en la Universidad de California en Riverside revelaron que las cúpulas hemisféricas son altamente efectivas para dispersar la luz y proporcionar una iluminación uniforme.

A medida que se emite luz desde la base del domo, el objeto fotografiado solo se ilumina con la luz dispersada desde la superficie interior del domo, lo que genera una iluminación suave y difusa. A pesar de los beneficios de los sistemas en forma de cúpula, los dispositivos comerciales pueden ser muy costosos y, si el objeto es demasiado pequeño, la resolución puede ser subóptima. Algunos animales también son considerablemente más grandes que los sistemas basados ​​en domos existentes, lo que limita su aplicación en ciertos entornos.

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Usando su sistema de iluminación en forma de cúpula, el equipo pudo tomar fotos de alta resolución de varios insectos y animales.

El sistema de iluminación impreso en 3D de la Universidad de Kiel

Para superar las restricciones de tamaño y costo de los sistemas de iluminación disponibles comercialmente, los investigadores recurrieron a la impresión 3D de Fused Deposition Modeling (FDM). El bajo costo operativo de ejecutar máquinas FDM ha llevado cada vez más a su adopción en entornos de laboratorio. Con el software CAD, los objetos también se pueden producir de una manera personalizable y escalable, lo que potencialmente permite que las geometrías del domo se hagan a medida según el tema.

Utilizando la impresión 3D, el equipo de Kiel fabricó un domo modular basado en LED con una serie de actualizaciones en comparación con los dispositivos existentes. Para maximizar el rendimiento de la luz, se puede instalar un diafragma de iris opcional en el sistema, y ​​su función de «mesa deslizante» permite reorganizar el objeto de destino según los deseos del fotógrafo. Además, simplemente al utilizar la impresión 3D para producir el sistema, presenta una calidad, durabilidad y reproducibilidad mejoradas en comparación con los modelos de iluminación existentes.

Usando una impresora 3D Prusa i3 MK3S y un filamento PLA blanco de bajo costo, los investigadores crearon cúpulas en tres tamaños diferentes. La prueba de los sistemas de iluminación del equipo implicó tomar fotografías de insectos disecados que fueron tomadas prestadas de un museo zoológico local. Los insectos embalsamados se clavaron en un disco de vidrio o se adjuntaron a una placa de Petri si eran una muestra bajo el agua.

La cúpula impresa en 3D del equipo de investigación es de código abierto y el archivo STL se ha hecho público para que sea lo más accesible posible.

Fotos a través de la revista Scientific Reports.
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