técnicas instrumentales CLASE 1 Blga. LOURDES A. VILLAMARIN POBLETE.

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2 técnicas instrumentales CLASE 1 Blga. LOURDES A. VILLAMARIN POBLETE

3 Metodología y enfoques del examen de documentos

4 FASE 1 Detectar los documentos fraudulentos (tanto los documentos alterados como los falsificados). FASE 2 Verificar la autenticidad de los elementos de seguridad. Verificar la autenticidad de los documentos mediante su comparación con patrones conocidos. FASE 3 Identificar al autor de las firmas. FASE 4 Determinar los métodos utilizados para adulterar y falsificar.

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6 NOCIONES BÁSICAS DE ILUMINACIÓN Para lograr capturar imágenes casi perfectas, debemos tener un conocimiento básico de las técnicas que nos permitirán modelar la luz.

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8 LOS FACTORES QUE DETERMINAN LA ILUMINACIÓN El origen El origen Determina muchas veces el resto de los factores. Existen dos tipos de luz: natural y artificial, se entiende por luz natural la proporcionada por el sol aunque está oculto por las nubes o tras el horizonte. La luna y las estrellas y el fuego son también iluminación natural, aunque por su poca intensidad raramente se utilizan. La luz artificial puede ser a su vez continua (bombillas), fuentes de luz reflectores, etc., o discontinua (flash)

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11 El número El número La cantidad de las fuentes de luz influye sobre el contraste y el modelado de la imagen. En general se recomienda utilizar el menor número posible de fuentes y emplear siempre una como luz principal.

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14 El Color El Color Éste está determinado por la longitud de onda de la luz y por el color intrínseco del objeto, como la luz tungsteno, neón, luz negra, Fluorescente etc. También sobre algún filtro que se añada a la luz original ya sea de colores y efectos como es el caso de papel celofán, gelatinas, cartón de colores o bien el color original de la fuente de luz.

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17 La Dirección La Dirección De la luz y la altura desde la que incide o proviene tiene una importancia decisiva en el aspecto general de la fotografía. Variando la posición de la fuente de luz, pueden resaltarse los detalles principales y ocultarse los que no interesen. De la dirección de la luz también depende la sensación de volumen, la textura y la intensidad de los colores.

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20 Difusión o forma de emanar y llegar al objeto. Difusión o forma de emanar y llegar al objeto. Hace que el borde de las sombras sean nítidas o borrosas y podemos verificar la dureza o suavidad de la imagen. Se puede difundir la luz por medio de tela, papel, durapax ó simplemente rebotar la luz en la pared o el techo.

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29 Colorimetría

30 Tres son las características esenciales de los colores (ya sea su naturaleza pigmentaria o lumínica): 1. Tonalidad : es el estímulo que nos permite distinguir un color de otro. Facilita la discriminación entre un color y otro.

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32 2. Saturación: es la sensación más o menos intensa de un color, es decir, su nivel de pureza. Un color estará más o menos saturado según la cantidad de blanco que lleve mezclado. La saturación de un color es lo que crea lo que comúnmente se le conoce como Degradado.

33 3. Temperatura de color: la luz natural tiene una alta temperatura de color, mientras que la luz artificial tiene una baja temperatura de color. Los sistemas de registro (foto/vídeo) tienen que adaptarse a la temperatura de color de las fuentes que iluminan la escena para no ofrecer resultados erróneos.

34 Balance de blancos

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36 Psicología del color

37 Rojo: Peligro, excitación, fuego, pasión, sangre, luchar o huir, llama la atención, cierta connotación sexual. Púrpura: Riqueza, realeza, sofisticación, inteligencia, sofisticación Azul : Serenidad, Tranquilidad, verdad, dignidad, constancia, fiabilidad, poder. Negro: Sofisticación, elegancia, poder, rebelión. Blanco: Pureza, limpieza, luminosidad, vacío. Amarillo: Calidez, el sol para muchas culturas, brillo, alegría. Verde: Naturaleza, frescor, vegetación, salud, energía.

38 Física de la iluminación

39 Una definición inicial Todos los objetos emiten y absorben radiación EM. Considere un atizador que se pone en el fuego. Conforme se calienta, las ondas EM emitidas tienen mayor energía y eventualmente se vuelven visibles. Primero rojo... luego blanco. 3 4 2 1 La luz se puede definir como la radiación electromagnética que es capaz de afectar el sentido de la vista.

40 Ondas electromagnéticas c E B Eléctrico E Magnético B Propiedades de onda: 1.Las ondas viajan a la rapidez de la luz c. 2.Campos eléctrico y magnético perpendiculares. 3.No requieren medio de propagación. Para una revisión completa de las propiedades electromagnéticas, debe estudiar el módulo 32C. 3 x 10 8 m/s

41 Longitudes de onda de la luz El espectro electromagnético está disperso sobre un enorme rango de frecuencias o longitudes de onda. La longitud de onda se relaciona con la frecuencia f: c = f  c = 3 x 10 8 m/s Las ondas EM visibles (luz) tienen longitudes de onda que varían de 0.00004 a 0.00007 cm. Rojo, Rojo, 0.00007 cm Violeta, Violeta, 0.00004 cm

42 El espectro EM Una longitud de onda de un nanómetro 1 nm es: 1 nm = 1 x 10 -9 m Rojo 700 nm  Violeta 400 nm c = f  c = 3 x 10 8 m/s 10 24 10 23 10 22 10 21 10 20 10 19 10 18 10 17 10 16 10 15 10 14 10 13 10 12 10 11 10 10 10 9 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 Frecuencia Longitud de onda f (Hz)  nm) 10 -7 10 -6 10 -4 10 -3 10 -1 1 10 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 10 11 10 12 10 13 Rayos gamma Rayos X Rayos infrarojos Ondas de radio cortas Transmisión de radio Ondas de radio largas Ultravioleta 400 nm  700 nm Espectro visible

43 Ejemplo 1. La luz de un láser helio-neón tiene una longitud de onda de 632 nm. ¿Cuál es la frecuencia de esta onda? f = 4.75 x 10 14 Hz Luz roja El láser helio-neón Longitud de onda = 632 nm = 632 nm Láser

44 Propiedades de la luz Propagación rectilínea: La luz viaja en líneas rectas. Reflexión: La luz que golpea una superficie suave regresa al medio original. Refracción: La luz se desvía cuando entra a un medio transparente. Cualquier estudio de la naturaleza de la luz debe explicar las siguientes propiedades observadas:

45 La naturaleza de la luz Los físicos han estudiado la luz por siglos, y encontraron que a veces se comporta como partícula y a veces como onda. En realidad, ¡ambos son correctos! Reflexión y propagación rectilínea ( trayectoria en línea recta ) Refracción y dispersión de luz blanca en colores en colores

46 Fotones y rayos de luz La luz se puede considerar como pequeños haces de ondas emitidos en paquetes discretos llamados fotones. fotones El tratamiento ondulatorio usa rayos para mostrar la dirección de avance de los frentes de onda. Rayo de luz Los rayos de luz son convenientes para describir cómo se comporta la luz.

47 Rayos de luz y sombras Se puede hacer un análisis geométrico de las sombras al trazar rayos de luz desde una fuente de luz puntual: sombra pantalla Fuente puntual Las dimensiones de la sombra se pueden encontrar al usar geometría y distancias conocidas.

48 Ejemplo 2: El diámetro de la bola es 4 cm y se ubica a 20 cm de la fuente de luz puntual. Si la pantalla esta a 80 cm de la fuente, ¿cuál es el diámetro de la sombra? 4 cm 20 cm 80 cm h La razón de la sombra a la fuente es la misma que la de la bola a la fuente. Por tanto: h = 16 cm

49 Sombras de objetos extendidos Fuente extendida penumbra umbra The umbra is the region where no light reaches the screen. La penumbra es el área exterior donde sólo parte de la luz alcanza la pantalla.La penumbra es el área exterior donde sólo parte de la luz alcanza la pantalla. La umbra es la región donde la luz no alcanza la pantalla.La umbra es la región donde la luz no alcanza la pantalla.

50 La curva de sensibilidad Curva de sensibilidad Longitud de onda Longitud de onda Sensibilidad Los ojos humanos no son igualmente sensibles a todos los colores. Los ojos son más sensibles en el rango medio cerca de = 555 nm. 555 nm 400 nm 700 nm 40 W La luz amarilla parece más brillante al ojo que la luz roja.

51 Flujo luminoso El flujo luminoso es la porción de la potencia radiante total que es capaz de afectar el sentido de la vista. Por lo general, sólo más o menos 10% de la potencia (flujo) emitida de un foco cae en la región visible. La unidad para flujo luminoso es el lumen, al que se le dará una definición cuantitativa más adelante.

52 Ángulo sólido: estereorradián Trabajar con flujo luminoso requiere el uso de una medida de ángulo sólido llamada estereorradián (sr).  A R El estereorradián Un ángulo sólido de un estereorradián (1 sr) se subtiende en el centro de una esfera por una área A igual al cuadrado de su radio ( R 2 ).

53 El lumen como unidad de flujo Un lumen (lm) es el flujo luminoso emitido desde una abertura de 1/60 cm 2 en una fuente estándar y que se incluye en un ángulo sólido de un estereorradián (1 sr). En la práctica, las fuentes de luz por lo general se clasifican al compararlas con una fuente de luz estándar preparada comercialmente. Una bombilla incandescente común de 100 W emite una potencia radiante total de 1750 lm. Esto es para luz emitida en todas direcciones.

54 El lumen en unidades de potencia Al recordar que el flujo luminoso en realidad es potencia radiante permite definir el lumen del modo siguiente: Un lumen es igual a 1/680 W de luz amarillo- verde de 555 nm de longitud de onda. Longitud de onda Longitud de onda Curva de sensibilidad Una desventaja de este abordaje es la necesidad de referirse a curvas de sensibilidad para determinar el flujo para diferentes colores de luz.

55 Intensidad luminosa La intensidad luminosa I para una fuente de luz es el flujo luminoso por unidad de ángulo sólido.  Intensidad luminosa: La unidad es la candela (cd) Una fuente que tiene una intensidad de una candela emite un flujo de un lumen por estereorradián.

56 Flujo total para fuente isotrópica  R3mR3mR3mR3m Una fuente isotrópica emite en todas direcciones; es decir, sobre un ángulo sólido de 4 estereorradianes. Flujo total: F = 4  I El flujo confinado al área A es: F = I A  = 4  sr Por tanto, para tal fuente, la intensidad es:

57 Ejemplo 4. Un proyector de 30 cd se ubica 3 m arriba de una mesa. El haz se enfoca sobre una área de 0.4 m 2. Encuentre la intensidad del haz. Flujo total: F = 4  I F T = 4(30 cd) = 377 lm  R3mR3mR3mR3m La intensidad luminosa del haz depende de  Intensidad del haz: I = 8490 cd

58 Iluminación de una superficie La iluminación E de una superficie A se define como el flujo luminoso por unidad de área (F/A) en lúmenes por metro cuadrado que se renombra como lux (lx). Una iluminación de un lux ocurre cuando un flujo de un lumen cae sobre una área de un metro cuadrado.  R Área A Iluminación, E Unidad: lux (lx) F E A 

59 Iluminación con base en la intensidad  R Área A Esta ecuación se aplica a superficies perpendiculares. La iluminación E de una superficie es directamente proporcional a la intensidad I e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia R. 2 Iluminación, I E R 

60 Visión Profesor José De La Cruz Martínez Departamento de química y Biología

61 Anatomía del Ojo Estructuras Accesorias

62 El GLOBO OCULAR Principal estructura del ojo humano ubicado en la cavidad ósea. Es similar a una cámara fotográfica con sistema de lentes.

63 Histológicamente se puede describir en 3 capas, que desde el exterior al interior son: Esclerocórnea Esclerocórnea Coroides Coroides Retina Retina

64 Esclerocórnea. Constituida por la Esclerótica, la cual es una proyección de la duramadre. Hacia anterior ésta se adelgaza formando la Córnea

65 Coroides Capa de tejido conectivo laxo, rica en vasos sanguíneos, la cual nutre al globo ocular. Es pigmentada, lo que ayuda a absorber el exceso de luz y oscurece al interior del ojo.

66 Retina Capa mas interna, esta constituida por 10 capas celulares. Receptores visuales, Conos y Bastones, además de 4 tipos de neuronas. Fóvea Central (detalles finos). Punto Ciego (no hay conos ni bastones).

67 Fóvea Central Depresión de la retina, cuya función es percibir los colores y los detalles finos de la márgenes (visión aguda). Por este motivo los conos son más abundantes en este sector, no así los bastones.

68 Si seguimos adentrándonos hacia el interior del ojo encontramos: Humor Acuoso, el que es secretado por los procesos ciliares. El Iris: da el color a los ojos, deja orificio en el centro, La Pupila. Cristalino: lente de naturaleza elástica, por lo que cede a la tracción “estirándose” y “aplanándose”. Humor Vitreo: posee consistencia gelatinosa, actúa transparente como medio transparentedenso.

69 Iris Presenta fibras musculares lisas, Radiales y Circulares, Cuya contracción y relajación regularan el tamaño de la Pupila

70 Iris Fibras Circulares se Contraen. Actúa Parasimpático Deja pasar menos luz. Fibras Radiales se Dilatan Actúa Simpático Deja pasar mas luz.

71 Cristalino Sostenido por los ligamentos suspensorios. Es de naturaleza elástica. Rodeado por Músculo Ciliar y Ligamentos suspensorios. Gracias a éstos, el cristalino tiene la facultad de variar su curvatura. Este Fenómeno se llama Acomodación.

72 Acomodación

73 Acomodación del Cristalino Permite la visión nítida a cualquier distancia que se encuentre el objeto. La visión mas clara se obtiene cuando la imagen se forma sobre la retina. Visión Lejana: El músculo ciliar se relaja y el ligamento ciliar, se encuentra tenso. Visión Cercana: El músculo ciliar se contrae y el ligamento ciliar, se encuentra relajado. “Aunque la acomodación es un fenómeno bastante eficiente, tiene sus límites.”

74 ¿Cómo Vemos? Fisiología de la Visión. Después de atravesar los medios transparentes Córnea Humor acuoso Cristalino Humor Vitreo La luz debiera incidir sobre la retina. Pero ocurre el Fenómeno de la Refracción.

75 Entonces a la retina la imagen llega de manera: Real, mas pequeña e Invertida Esto se debe a la refracción de la luz que atraviesa los distintos medios. Después que la imagen llegó al fondo de la retina, los impulsos nerviosos, generados por los fotorreceptores son conducidos al cerebro (lóbulo occipital), quién la reinvierte, determinando así que se vea en posición real.

76 Respuesta a la Luz

77 Bastones Posee pigmento Rodopsina o Púrpura Visual que se descompone en: Escotopsina y En presencia de Luz Trans-retineno Cis-retineno+ escotopsina Sin Luz Forma nuevamente la rodopsina La rodopsina es muy sensible a la luz, por lo que responde a pequeñas cantidades, de ahí que los bastones se especialicen en la visión nocturna.

78 Persistencia Retiniana Cuando la retina ha sido excitada por rayos luminosos, la impresión no desaparece en forma instantánea, sino que persiste por algún tiempo, después que el estímulo ha desaparecido. El tiempo de permanencia es de aproximadamente 1/17 seg.

79 Conos Poseen un pigmento llamado Iodopsina o Violeta Visual. Existen 3 clases de pigmentos, para los 3 colores básicos. Rojo, eritropsina Azul, cianopcina Verde, cloropsina

80 Fisiología de la visión Conducción por el nervio óptico

81 Fisiología de la visión Vía Visual

82 Alteraciones Visuales Miopía- Hipermetropía Miopía: globo ocular alargado por lo que los rayos no llegan al final de la retina. La persona ve bien de cerca, pero mal de lejos. Se corrige con lentes bicóncavos ó divergentes. Hipermetropía: globo ocular corto, los rayos llegan atrás de la retina. La persona ve bien de lejos, pero mal de cerca. Se corrige con lentes biconvexos ó convergentes.

83 Miopía-Hipermetropía

84 Astigmatismo Se manifiesta por la curvatura desigual de la córnea y/ o el cristalino. Por lo que parte del objeto es enfocado en la retina, mientras que otras partes lo son ya sea delante o detrás de ella. Se corrige con una lente cilíndrica, la cual desvía los rayos que pasan por ciertas partes del ojo.

85 Daltonismo Enfermedad hereditaria, que se provoca por la ausencia de algunos grupos de conos, lo que provoca que el individuo no puede diferenciar algunos colores.

86 Glaucoma: aumento de la presión intraocular, por exceso de humor acuoso Catarata: se provoca por una opacidad del cristalino

87 Presbicia: envejecimiento inevitable del cristalino. Dado que con el tiempo el cristalinopierde su elasticidad y no puede asegurar la acomodación para objeto cercanos. Un lente convexo( o positivo) compensa la falta de acomodación del cristalino. Desprendimiento de Retina: se desprende la retina de la coroides por disminución de la presión intraocular.

88 Resumiendo

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