Caleidoscopio

Un caleidoscopio () es un instrumento óptico con dos o más superficies reflectantes (o espejos) inclinadas entre sí en ángulo, de modo que uno o más objetos (partes de) en un extremo de estos espejos se muestran como un patrón simétrico regular cuando se ven desde el otro extremo, debido a la reflexión repetida. Estos reflectores generalmente están encerrados en un tubo, que a menudo contiene en un extremo una celda con piezas sueltas de vidrio coloreado u otros materiales transparentes (y/u opacos) para reflejarse en el patrón visto. La rotación de la celda provoca el movimiento de los materiales, lo que da como resultado que se presente una vista en constante cambio.

Etimología

Acuñado por su inventor escocés David Brewster, "caleidoscopio" se deriva de la palabra griega antigua καλός (kalos), "hermoso, belleza", εἶδος (eidos), "aquello que se ve: forma, forma" y σκοπέω (skopeō), "mirar, examinar", de ahí "observación de formas hermosas". Se publicó por primera vez en la patente que se concedió el 10 de julio de 1817.

Historia

Comparación de las construcciones de espejo de Kircher (izquierda) y Bradley (derecha)

Patrones cuando se ven a través de un tubo de calidoscopio

La reflexión múltiple por dos o más superficies reflectantes se conoce desde la antigüedad y fue descrita como tal por Giambattista della Porta en su Magia Naturalis (1558–1589). En 1646, Athanasius Kircher describió un experimento con una construcción de dos espejos, que podían abrirse y cerrarse como un libro y colocarse en varios ángulos, mostrando figuras poligonales regulares que constaban de sectores alícuotas reflejados de 360°. Las Nuevas mejoras en la plantación y la jardinería del Sr. Bradley (1717) describieron una construcción similar que se colocaría en dibujos geométricos para mostrar una imagen con reflexión multiplicada. Sin embargo, no se registró una configuración óptima que produzca todos los efectos del caleidoscopio antes de 1815.

En 1814, Sir David Brewster realizó experimentos sobre la polarización de la luz mediante reflexiones sucesivas entre placas de vidrio y notó por primera vez "la disposición circular de las imágenes de una vela alrededor de un centro y la multiplicación de los sectores formados por la extremos de las placas de vidrio". Se olvidó de eso, pero notó una versión más impresionante del efecto durante otros experimentos en febrero de 1815. Un poco más tarde quedó impresionado por el reflejo multiplicado de un poco de cemento que se presionaba al final de una cubeta de vidrio triangular, que parecía más regular y casi perfectamente simétrico en comparación con los objetos reflejados que se habían situado más lejos de las placas reflectantes en experimentos anteriores. Esto desencadenó más experimentos para encontrar las condiciones para las condiciones más bellas y simétricamente perfectas. Una versión anterior tenía piezas de vidrio coloreado y otros objetos irregulares fijos de forma permanente y fue admirada por algunos miembros de la Royal Society of Edinburgh, incluido Sir George Mackenzie, quien predijo su popularidad. Siguió una versión en la que algunos de los objetos y piezas de vidrio podían moverse cuando se giraba el tubo. El último paso, considerado como el más importante por Brewster, fue colocar los paneles reflectantes en un tubo de extracción con una lente cóncava para introducir claramente los objetos circundantes en el patrón reflejado.

Brewster pensó que su instrumento era de gran valor en "todas las artes ornamentales" como un dispositivo que crea una "infinidad de patrones". Los artistas podían delinear con precisión las figuras producidas del caleidoscopio por medio del microscopio solar (un tipo de dispositivo de cámara oscura), la linterna mágica o la cámara lucida. Brewster creía que, al mismo tiempo, se convertiría en un instrumento popular 'con fines de diversión racional'. Decidió solicitar una patente. Patente británica no. 4136 "para un nuevo instrumento óptico llamado "The Kaleidoscope" por exhibir y crear bellas Formas y Patrones de gran utilidad en todas las Artes ornamentales" se concedió en julio de 1817. Desafortunadamente, el fabricante que originalmente se comprometió a producir el producto había mostrado uno de los instrumentos patentados a algunos de los ópticos de Londres para ver si podía obtener pedidos de ellos. Pronto, el instrumento fue copiado y comercializado antes de que el fabricante hubiera preparado cualquier cantidad de caleidoscopios para la venta. Se estima que se vendieron doscientos mil caleidoscopios en Londres y París en solo tres meses. Brewster calculó que, como máximo, mil de estos eran copias autorizadas que se construyeron correctamente, mientras que la mayoría de los demás no dieron una impresión correcta de su invento. Debido a que relativamente pocas personas habían experimentado un caleidoscopio adecuado o sabían cómo aplicarlo a las artes ornamentales, decidió publicar un tratado sobre los principios y la construcción correcta del caleidoscopio.

Se pensó que la patente fue reducida en un Tribunal de Justicia ya que supuestamente ya se conocían sus principios. Brewster afirmó que el caleidoscopio era diferente porque las posiciones particulares del objeto y del ojo jugaban un papel muy importante en la producción de hermosas formas simétricas. La opinión de Brewster fue compartida por varios científicos, incluido James Watt.

Philip Carpenter originalmente intentó producir su propia imitación del caleidoscopio, pero no quedó satisfecho con los resultados. Decidió ofrecer sus servicios a Brewster como fabricante. Brewster estuvo de acuerdo y los modelos de Carpenter recibieron el sello "único fabricante". Al darse cuenta de que la empresa no podía satisfacer el nivel de demanda, Brewster obtuvo el permiso de Carpenter en 1818 para que otros fabricantes fabricaran el dispositivo. En su Tratado sobre el caleidoscopio de 1819, Brewster enumeró más de una docena de fabricantes/vendedores de caleidoscopios patentados. La empresa Carpenter seguiría vendiendo caleidoscopios durante 60 años.

En 1987, la artista del caleidoscopio Thea Marshall, en colaboración con el Willamette Science and Technology Center, un museo de ciencias ubicado en Eugene, Oregón, diseñó y construyó una exposición itinerante de matemáticas y ciencias de 1000 pies cuadrados, "Kaleidoscopes: Reflections de Ciencias y Arte." Con financiamiento de la Fundación Nacional de Ciencias y distribuida bajo los auspicios del Servicio de Exhibición Itinerante de la Institución Smithsonian (SITES), la exhibición apareció en 15 museos de ciencia durante un período de tres años, llegando a más de un millón de visitantes en los Estados Unidos y Canadá.. Los módulos de exhibición interactivos permitieron a los visitantes comprender y apreciar mejor cómo funcionan los caleidoscopios.

Variaciones

Kaleidoscopio poliangular de R.B. Bate (con ángulos reflectores ajustables), como se ilustra en Treatise on the Kaleidoscope (1819)

Variaciones generales

David Brewster definió varias variables en su patente y publicaciones:

• variaciones de tamaño (Brewster consideró conveniente una longitud de cinco a diez pulgadas, por una a cuatro pulgadas sugirió el uso de una lente con una longitud de enfoque igual a la longitud de los reflectores)
• variaciones en el ángulo de inclinación de las superficies reflectantes. En su Brewster patentado considerado 18°, 20° o 22 1/2° más agradable. En el tratado 45°, 36° y 30° son los ejemplos principales.
• variaciones en el material de las superficies reflectantes (placas de vidrio liso, vidrio veloz (esmirante) o metal, o las superficies interiores que reflejan un prisma sólido de cristal de vidrio o roca) La elección del material puede tener alguna influencia del tinte y la calidad de la imagen.
• una amplia variedad de objetos, pequeñas figuras, fragmentos, líquidos y materiales de diferentes colores y formas se pueden utilizar en las células del objeto (aparte de los fragmentos transparentes más habituales, por ejemplo piezas torcidas de hierro o alambre de latón, o algunos encajes, pueden producir efectos muy finos)

Diferentes versiones sugeridas por Brewster

En su patente, Brewster percibió dos formas para el caleidoscopio:

• "forma más común": dos reflectores, objetos pequeños deben ser colocados cerca de la abertura a ser vistos en el otro extremo
• "El compuesto, o Kaleidoscopio telescópico": un tubo con dos reflectores, deslizando dentro de otro tubo con una a tres lentes convexas, para ser aplicado a cualquier objeto a cualquier distancia (esto fue reintroducido posteriormente como el teleidoscopio)

En su Tratado sobre el Caleidoscopio (1819) describió la forma básica con una celda objeto:

• "forma simple": un tubo con dos reflectores y objetos tales como piezas de vidrio coloreado fijas o colocadas flojamente en la celda al final del instrumento

diagramas de los patrones de policentral kaleidoscopiod en Treatise on the Kaleidoscope (1819)

Brewster también desarrolló varias variaciones:

• "Polycentral Kaleidoscope" con tres reflectores en ángulos de 90°: el patrón infinito de triángulos equiláteros fue considerado "incomúnmente espléndido" por Brewster
• "Polycentral Kaleidoscope" con tres reflectores en ángulos de 90°, 45° y 45°: el patrón no se arregla simétricamente alrededor del centro, pero sin embargo considerado "muy agradable" por Brewster
• "Polycentral Kaleidoscope" con tres reflectores en ángulos de 90°, 60° y 30°: el patrón con 31 imágenes reflejadas de la abertura, no simétricamente dispuestas alrededor del centro. Brewster consideró el efecto "muy hermoso, especialmente cuando los reflectores son metálicos".
• "Polycentral Kaleidoscopes" con cuatro reflectores: kaleidoscopio cuadrado o rectangular con un patrón infinito de cuadrados o rectángulos
• kaleidoscopios de proyección por medio del microscopio solar o la linterna mágica, permitiendo que más personas vean el patrón
• "Microscópico Kaleidocsope": kaleidoscopios minúsculos (tan pequeño como una pulgada de longitud) para ver objetos microscópicos, también han sido usados por las mujeres como joyería
• colocación de cuerpos o piezas de vidrio "regularmente cristalizados que han recibido la estructura polarizante" delante de la abertura, para introducir "los colores complementarios de la luz polarizada"
• placas de objeto rectangular que se mueven a través de una ranura cortada en una célula adherida a los extremos del reflector, permiten una mayor variedad en el movimiento de fragmentos sueltos. Con fragmentos fijos se puede componer una secuencia más calculada de tintes y formas.
• "una placa de objeto vibrador": una placa de objeto más pequeña que contiene objetos sueltos se puede hacer para vibrar en su borde inferior por un movimiento suave del tubo si el calidoscopio se mantiene horizontalmente
• una placa de objeto incoloro, con piezas incoloras de vidrio o una superficie irregular de barniz transparente, se puede colocar delante de una placa de objeto colorido. Las tintes y contornos de las piezas coloridas se suavizan por la refracción de las piezas incoloras. Los objetos incoloros suministran contornos al patrón. La placa de objeto incoloro también puede producir patrones finos incoloros cuando se utiliza solo.
• en vez de en una célula objeto, se pueden colocar fragmentos transparentes en un espejo y combinarse con fragmentos opacos (por ejemplo, piezas de alambre de latón, láminas de colores y granos de espelter) para los mejores efectos
• una placa de objeto con elementos fijos se puede colocar en la célula, si la célula está rota delante de la abertura los mismos patrones recurren

Posiciones alternativas de los reflectores en el caleidoscopio, como se ilustra en la patente de 1817.

• si los reflectores se mantienen separados (véase Fig. 4 de la ilustración de la patente), se muestran patrones anulares
• si los reflectores se colocan paralelos entre sí (véase la Figura 5 de la ilustración de la patente), se muestran patrones rectilineales

Brewster también imaginó otra aplicación para el caleidoscopio:

• un tipo de órgano de color: para una composición visual armónica, con efectos similares a la composición musical, se podría desarrollar una pieza muy simple de maquinaria "para introducir objetos de diferentes formas y colores para variar la dirección del movimiento a través de la abertura angular y para acomodar la velocidad de su movimiento al efecto que se pretende producir".

Variaciones posteriores

Los fabricantes y artistas han creado caleidoscopios con una amplia variedad de materiales y en muchas formas. Algunos de estos elementos adicionales que no fueron descritos previamente por el inventor David Brewster:

• las células objeto se han llenado con un líquido viscoso para que los elementos flotan y se mueven con gracia a través de la célula objeto en respuesta a ligeros movimientos del espectador
• kaleidoscopios de varita, con un tubo sellado transparente móvil que contiene líquido que muestra el hundimiento y/o objetos flotantes (generalmente incluyendo brillo) pasado el final de los reflectores, fueron introducidos en 1990 Productos Creativos WildeWood en colaboración con Cozy Baker
• ruedas de objeto o carruseles girando sobre un eje unido al centro del calidoscopio puede introducir formas y colores en la imagen del calidoscopio
• exteriores de calidoscopios han sido elaborados en obras de arte escultóricas
• grandes kaleidoscopios se han integrado en la arquitectura de algunos edificios

Publicaciones

Cozy Baker (m. 19 de octubre de 2010), fundadora de Brewster Kaleidoscope Society, coleccionó caleidoscopios y escribió libros sobre muchos de los artistas que los fabricaron entre la década de 1970 y 2001. Su libro Kaleidoscope Artistry es un compendio limitado de creadores de caleidoscopios, que contiene imágenes de las vistas interiores y exteriores de obras de arte contemporáneas. A Baker se le atribuye haber impulsado un renacimiento en la fabricación de caleidoscopios en los EE. UU.; pasó su vida juntando artistas y galerías de caleidoscopio para que se conocieran y se animaran mutuamente.

En 1999, se publicó una revista de corta duración dedicada a los caleidoscopios, Kaleidoscope Review, que cubría artistas, coleccionistas, comerciantes, eventos e incluía artículos de procedimientos. Esta revista fue creada y editada por Brett Bensley, en ese momento un conocido artista de caleidoscopio y fuente de información sobre caleidoscopio. Cambió el nombre a The New Kaleidoscope Review y luego cambió a una presentación de video en YouTube, "The Kaleidoscope Maker".

Aplicaciones

Una mujer mira en un gran caleidoscopio

La mayoría de los caleidoscopios se fabrican en masa con materiales económicos y están destinados a ser juguetes para niños. En el otro extremo están las piezas hechas a mano que muestran una fina artesanía. Las galerías de artesanía a menudo tienen algunos caleidoscopios, mientras que otras empresas se especializan en ellos y ofrecen docenas de tipos diferentes de diferentes artistas y artesanos. La mayoría de los caleidoscopios hechos a mano ahora se fabrican en India, Bangladesh, Japón, EE. UU., Rusia e Italia, siguiendo una larga tradición de artesanía en vidrio en esos países.