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Ciencia de película

Efectos especiales. La ciencia que hay detrás de una batalla espacial de 'Star Wars'

En cualquiera de las batallas espaciales a las que nos tiene acostumbrados la saga ‘Star Wars’ se emplean a fondo las artes y ciencias del engaño, con espectaculares resultados. Los efectos especiales cinematográficos son un cóctel explosivo con una parte de ciencia y otra de tecnología y de arte que, finalmente, logran crear situaciones indistinguibles de la realidad.

Francisco Serón 05/03/2016 a las 06:00
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La ciencia que hay detrás de los efectos especiales.

Los engaños que nos deleitan en el cine combinan una parte de ciencia –la que habla de cómo percibe y comprende el cerebro la parte visual del mundo– y otra parte de tecnología y arte –que tiene que ver con las estrategias que, apoyándose en el conocimiento científico, engañan al sistema sensorial y, de paso, al ser humano–.

La ciencia que hay detrás de los efectos especiales del cine se apoya en ciertos comportamientos del ojo. Por ejemplo, el uso de maquetas que parecen reales se basa en tres aspectos de nuestra forma de ver.

Todo el mundo ha visto imágenes en las que se muestra un ojo que está mirando en perspectiva una pantalla rectangular y se dibujan unas líneas que emergen del ojo y van a parar a las cuatro esquinas de la pantalla. Ese volumen piramidal se denomina volumen de visualización. Cualquier pantalla paralela a la inicial, que se sitúe entre esta y el ojo, y cuyas esquinas se apoyen en los mismos rayos, será siempre más pequeña. La pantalla más pequeña será la más cercana al ojo.

Además, lo que recoge el fondo de la retina cuando miramos un mundo tridimensional es una imagen prácticamente plana e invertida. Por lo tanto, un ojo no distingue sensorialmente si se le pone delante un mundo tridimensional o una fotografía plana tomada de ese mundo.

Por otro lado, todos somos conscientes de que los objetos opacos que están más cercanos al ojo pueden tapar otros objetos que están más lejanos. Y a eso hay que añadir que cualquier imagen que vemos de nuestro mundo está construida por las partes visibles de los objetos. Por lo tanto, lo que no se va a ver no tiene por qué estar en nuestro mundo ‘especial’.

Si unimos todas estas estrategias, tenemos la posibilidad de colocar a lo largo del volumen de visualización pequeñas maquetas tridimensionales y un conjunto de pinturas o fotos bidimensionales sobre cristales, cuadros o pantallas, (que se denominan ‘matte painting’), en las que se muestren tan solo los trozos ‘visibles’ de los objetos que pretendemos ver. Si todo ello está situado de forma conveniente, cuando la cámara mire, no podrá distinguir el tamaño real de cada objeto, construyendo una imagen fotográfica que sensorialmente para el ojo será indistinguible de la realidad.

Sensación de movimiento 

La sensación de imagen en movimiento está basada en el fenómeno de la persistencia de la visión. Los ojos retienen una imagen una fracción de segundo después de haberla captado, es decir, durante esos instantes el ojo no reacciona a la luz que sigue entrando. Posteriormente captura otra y no es capaz de detectar el salto entre las dos. El funcionamiento normal de un ojo es de 24 imágenes por segundo.

Las películas no son más que una sucesión de imágenes estáticas que, proyectadas a una velocidad adecuada, generan la sensación de movimiento, lento, normal o rápido. La sensación de movimiento normal se obtiene cuando se filma y se proyecta a la misma velocidad, por ejemplo 24 imágenes por segundo. La sensación de movimiento lento se obtiene cuando se filma a alta velocidad, por ejemplo a 720 imágenes por segundo, pero se visualiza a 24 imágenes por segundo. De esta manera, un segundo de filmación se transforma en 30 segundos de proyección. Y la sensación de movimiento rápido se obtiene cuando se filma a velocidad normal de 24 imágenes por segundo durante por ejemplo 30 segundos y las 720 imágenes se proyectan en mucho menos tiempo.

En cualquiera de estos tres casos, la captura de las imágenes puede hacerse en tiempo real o de una en una, empleando el tiempo que sea necesario para conseguir la siguiente imagen. Un ejemplo de este último caso es lo que se denomina ‘stop motion’ y otro ejemplo es que, en el caso de imágenes generadas por computador, hay imágenes que puede costar generar mucho más que 1/30 de segundo.

Múltiples puntos de vista 

Hasta ahora hemos considerado que el ojo o la cámara se mantenían estáticos durante la captura de una secuencia de imágenes, pero añadan a todo lo anterior el movimiento de la cámara y encontrarán que la composición final de una secuencia es el resultado de la composición de los movimientos de los objetos y de la cámara. Así, vemos el mismo escenario desde todos los puntos de vista imaginables, como ocurre en las batallas espaciales de la saga ‘Star Wars’.

Aceptar lo sorprendente 
Y, ya en el terreno psicológico, ¿cuánto tiempo tardamos en aceptar lo desconocido, lo que nos sorprende? Piense en las espadas láser, en los viajes hiperespaciales, en los cientos de personajes antropomórficos pero singulares que emergen por doquier en la saga de ‘Star Wars’. ¿Cuánto tiempo le llevó aceptar a Yoda, a Jabba el Hut, Chewbacca, Watto, Nute Gunray e incluso a Darth Vader? A mí, ni 1/30 de segundo.
 
DE MÉLIÈS A LA ERA DIGITAL
Los efectos especiales surgieron con las primeras películas cinematográficas de la mano de Georges Méliès, a finales del siglo XIX, y no las han abandonado desde entonces. Podemos clasificar estos efectos en dos épocas: la analógica y la digital. En la primera destacan los efectos obtenidos ópticamente, basados normalmente en el empleo de pantallas de croma, los ‘matte painting’ estáticos o animados, con proyección frontal o posterior, las maquetas reales, los animatronics o maquetas animadas, los maquillajes y disfraces, y los efectos físicos relacionados con la lluvia, el viento, la niebla, el fuego, las explosiones… El impacto de la aparición del computador y, posteriormente, de la informática gráfica y el tratamiento digital de imagen situó de lleno a los efectos especiales en la era digital.

Una curiosidad: la película ‘Westworld, almas de metal’, de 1973, utilizó por primera vez en el cine comercial una imagen 2D generada por computador para representar el punto de vista del robot-pistolero que interpretaba Yul Brynner.

Francisco Serón es catedrático de universidad y geek.
 
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