EL REVOLVER FOTOGRAFICO: ¿UN PRECURSOR DEL CINE?

El 8 de junio último, millones de personas de diferentes países alrededor del mundo pudieron apreciar la silueta de Venus frente al disco solar, evocando a quienes en 1882 habían sido los últimos testigos de este raro fenómeno. En ambos casos, los fines científicos fueron menores que el interés aficionado. Esto no había sido así en 1874.

Fotografía del último tránsito de Venus del 8 de junio de 2004 tomada por los autores. Se usó una cámara Yashica FX-3 2000 y filtro solar (cortesía de Leo Pellizza) montado sobre un telescopio Maksutov-Cassegrain Meade ETX-125. La velocidad de la toma fue de 1/1000 con película ISO 100 (Bajo Belgrano, Capital Federal, Buenos Aires, Argentina).

En ese entonces, el tránsito de Venus era un medio fundamental para el cálculo de la distancia entre la Tierra y el Sol, la llamada unidad astronómica, que brinda una idea del tamaño de nuestro sistema solar. El método había sido propuesto por Edmond Halley en varios trabajos, el último de 1716, y requería realizar dos observaciones de la duración total del tránsito desde sitios de la Tierra con latitudes muy diferentes. El cambio en la posición aparente –la paralaje– de ambas trayectorias del planeta sobre la cara del Sol, serviría para calcular la distancia a este último. Con este dato, y midiendo los períodos orbitales de los demás planetas, el empleo de la ley de los períodos de Johannes Kepler daría la distancia a todos los integrantes del sistema solar. Hoy la forma de calcular la unidad astronómica es más precisa y se basa en hacer rebotar señales de radar contra la superficie de la luna y de los demás planetas, y en comunicaciones por ondas de radio con las naves interplanetarias lejanas.

El tránsito de venus es en cierto sentido similar a un eclipse de sol; pero se trata de un eclipse muy parcial, ya que el ángulo que forma el disco de Venus es 32 veces más chico que el de la Luna. Entonces, durante un tránsito de Venus se verá un pequeño punto negro que se mueve a través del disco solar, como pudimos comprobar el 8 de junio pasado al amanecer.

Foto del último tránsito de Venus tomada por Carlos Royo y Sebastià Torrell con una ToUcam Pro II y un refractor de 70 mm (f=500mm), en Barcelona, España. (Nótese que Venus se ve en la parte inferior del sol pues la imagen fue obtenida en el hemisferio Norte.)

Los tránsitos de Venus (al igual que los de Mercurio) son sólo posibles cuando nuestro planeta se halla en el lugar donde se cortan los planos de las órbitas de la Tierra y de Venus alrededor del Sol (llamados nodos). Esto puede darse a los principios de diciembre y de junio. Pero los tres astros pocas veces se encuentran alineados y por ello los tránsitos generalmente ocurren de a pares, separados por ocho años, con más de un siglo entre pares de eventos. Además, cuando se trata de observar el tránsito, hay que tener en cuenta que en ciertas zonas de nuestro planeta este fenómeno no es visible pues ocurre de noche. Por ello, aunque el próximo tránsito es dentro de 8 años, en la Argentina este fenómeno recién podrá volver a verse en diciembre del 2125, ya que los tránsitos de 2012 y 2117 ocurrirán cuando el sol se encuentre bajo nuestro horizonte.

Exceptuando el del 8 de junio de 2004, sólo seis tránsitos han ocurrido desde la invención del telescopio (en los años 1631, 1639, 1761, 1769, 1874 y 1882). Pocos observadores siguieron los eventos del siglo XVII. En cambio, en el siglo siguiente y armados de las ideas de Halley, astrónomos expedicionarios –entre los que contamos al capitán James Cook en Tahití– recorrieron los siete mares buscando zonas de buena visibilidad. Fue entonces que descubrieron serias limitaciones en la precisión de las observaciones que habrían de comprometer el cálculo de la unidad astronómica. Entre estas, estaban la difracción en los telescopios y la distorsión ocasionada por la atmósfera terrestre.

Fotografía de un tránsito de Mercurio, donde puede observarse el efecto de la gota negra. Imagen tomada por TRACE WL Continuum 5000 Å (Transition Region and Coronal Explorer, NASA)

También había otros problemas, más relacionados con la condición humana, como la agudeza visual, el tiempo de reacción y la coordinación ojo-mano (para el cronómetro). Sin embargo, la dificultad que más los sorprendió fue el efecto llamado ‘gota negra’ que consistía en una distorsión de la silueta oscura de Venus en los momentos justos del segundo y tercer contactos (internos), cuando Venus termina su inmersión y cuando está a punto de comenzar su emersión, respectivamente. En esos momentos clave para la medición, el círculo negro del planeta y el fondo negro del cielo parecían deformarse y unirse por medio de un filamento borroso. Hoy se sabe que ese efecto es real y que se debe a la forma en que dos gradientes de brillo se suman: basta guiñar un ojo, mirar hacia una superficie brillante distante y, a pocos milímetros del otro ojo, unir lentamente el pulgar y el índice. Este efecto impedía cronometrar adecuadamente el tiempo.

Janssen usando su revólver fotográfico en Japón en 1874. Aquí se puede observar la disposición del espejo y del “revólver”. Imagen aparecida en La Nature de 1875, cortesía del Conservatoire numérique des Arts et Métiers.

Para las observaciones del siglo XIX se plantearon dos posibles soluciones a estas dificultades. Una de ellas seguía apostando al ojo humano, armado del telescopio para contrarrestar su pequeña recepción lumínica y permitir el aumento de la imagen. Esto fue acompañado además de un entrenamiento intensivo de los observadores. La otra solución planteada fue el empleo de un nuevo instrumento para registrar series de imágenes nunca antes aplicado en el ámbito de la astronomía oficialmente: la cronofotografía. El primer y mayor exponente en este camino fue Jules Janssen con su revolver fotográfico, también llamado simplemente ‘el Janssen’.

El astrónomo francés Pierre Jules Janssen fue un reconocido ‘cazador de eclipses’ de su época y más tarde el fundador del Observatorio de Meudon, al sur de París. Un científico de talla, Janssen, ya en 1868 había descubierto el Helio, primer gas noble (aislado luego por Sir William Ramsay en 1895), estudiando el espectro de la luz solar durante un eclipse. Hasta el tránsito de Venus, nunca había utilizado la fotografía en términos astronómicos, pero dadas las condiciones para la observación del tránsito de 1874, pensó que con ella se podría acumular la luz en un mayor "tiempo de exposición" y obtener resultados más precisos. Esto fue acompañado por un apoyo incondicional del gobierno francés, que le permitió realizar una expedición a Japón, más específicamente a Nagasaki, victima años más tarde de otro logro de la ciencia moderna: la bomba atómica.

Esquema del mecanismo utilizado por el revólver fotográfico. Imagen cortesía del Conservatoire numérique des Arts et Métiers.

El Janssen fue el primer aparato estrictamente cronofotográfico. Este revolver utilizaba dos discos y una placa sensible, el primero con doce orificios (obturador) y el segundo con uno solo, sobre la placa. El primero daba un giro completo cada 18 segundos, de modo que cada vez que una ventana del obturador pasaba delante de la ventana del segundo disco (fijo), la placa sensible se descubría en la porción correspondiente de su superficie, formándose una imagen. Para que las imágenes no se superpusieran, la placa sensible giraba con un cuarto de la velocidad del obturador. El tiempo de exposición era de un segundo y medio. Un espejo en el exterior del aparato reflejaba el movimiento del planeta hacia la lente que estaba localizada en el barril de este revólver fotográfico, basado en el popular revólver Colt. Recordemos que en 1835, Samuel Colt había diseñado una pistola con un cilindro giratorio que contuviera varias balas, que podrían ser despedidas por un solo barril.

El Janssen utilizaba el método del daguerrotipo, que consiste en una placa metálica de plata expuesta a yodo gaseoso, a partir de la cual se forma –en la superficie de la placa– yoduro de plata que es fotosensible. Luego de la exposición a la luz, se revelaba la imagen con vapor de mercurio y se removía el exceso de yoduro de plata con una solución de sal común. El daguerrotipo surgió a partir de los experimentos del joven empresario Louis Daguerre, que en 1835 realizó el descubrimiento fundamental que daría forma al primer método práctico de obtener fotografías.

A pesar de todos los esfuerzos en la mejora de las técnicas fotográficas, el revólver de Janssen no obtuvo los resultados esperados para el tránsito de Venus de 1874. Las imágenes que produjo eran difusas y distorsionadas, de modo que un observador terminaba siendo más preciso en sus mediciones. Quizás su futuro inmediato no estaba en la astronomía después de todo sino, como veremos, en su gran aporte posterior al desarrollo del cinematógrafo.

Paralelismo entre la secuencia del movimiento de un caballo y el tránsito de Venus, este último registrado en una placa de prueba para el evento de 1874 (adaptación de imágenes superiores cortesía de Leo Alesandro; abajo se muestra una secuencia tomada de “Attitudes of animals in motion” 1881 de E. Muybridge.)

En el boletín de la Sociedad Francesa de Fotografía, con la que Janssen se había relacionado estrechamente luego del tránsito de 1874, podemos leer una comunicación suya de 1876 promoviendo el uso de su invento para otras áreas de investigación independientes de la astronomía: “La propiedad del revólver, de ser capaz de dar automáticamente una serie numerosa de imágenes tan juntas como se quiera (...), nos permitirá acercarnos a la interesante pregunta del mecanismo fisiológico relacionado con el andar, con el vuelo y con otros variados movimientos”.

Posición de tiro con el fusil fotográfico de Marey. Extraído de E.-J. MAREY, “Le Mouvement”, Masson, Paris, 1894.

En la misma época, el fisiólogo Etienne-Jules Marey concluía que el caballo tendría durante un momento de su galope las cuatro patas en el aire. De aquí que el millonario Charles Villiers Standford -fundador de la universidad que lleva su nombre- realizara una apuesta de 25.000 dólares a favor de esta observación y contratara para probarlo al inglés Eadweard Muybridge. Este será el primero, en 1878, en conseguir registrar el movimiento de seres vivos, mediante un método con 12 cámaras fotográficas ubicadas en serie, reproducirlo e incluso proyectarlo.

Sin embargo el tiempo de la proyección no se correspondía con el tiempo en el que había sucedido la acción real, ya que los intervalos entre las fotografías no eran regulares (a diferencia del Janssen, cuyos intervalos sí lo eran). Además, el punto de vista de cada toma era distinto; no se estaba reconstruyendo la acción desde la óptica de un observador, sino desde el de una cámara que acompañara al sujeto -lo que hoy llamaríamos un travelling- y en el que, en cada foto, la acción tiene un punto de vista distinto.

Inspirándose en el inglés, Marey logró solucionar estos problemas con su fusil fotográfico de 1882, que tomaba 12 fotos pequeñas sobre una placa circular, con una exposición de 1/750 de segundo cada una y a intervalos regulares. La mejora del invento de Marey sobre el Janssen fue que la imagen era captada por una –aún frágil– placa de vidrio, de modo que ya no utilizaba el poco práctico daguerrotipo, reduciéndose el tiempo de exposición.

Fotografía de los hermanos Lumière trabajando en su estudio (panel superior). Abajo, fotografía del film Salida de los obreros de la fábrica Lumière.

Llegamos así a la primera filmadora, aunque ésta guardaba ciertas diferencias fundamentales de concepción con las filmadoras posteriores: las imágenes obtenidas tenían como objetivo descomponer el movimiento para su estudio y no para su proyección; por otro lado, al ser obtenidas sobre un disco de vidrio, la duración de la acción que se podía registrar era necesariamente muy breve.

En mayo de 1891, Thomas A. Edison presenta el kinetoscopio, invención que utilizaba rollos fotográficos –fabricados por George Eastman, creador de la compañía Kodak, desde 1884– en vez de fotos aisladas. Esto solucionó las limitaciones que tenía el invento de Marey. Sin embargo, Edison no apostó al potencial interés de la proyección pública, por lo que no fue conocido como el creador real del séptimo arte.

A partir de este invento y de las técnicas para proyectar dibujos animados, Louis Lumière concibe en una noche de insomnio el mecanismo de uña, sistema más sencillo para el avance intermitente de la película perforada. Su hermano Auguste, en sus memorias, nos recordará este episodio al escribir “Mi hermano, en una noche, inventó el cinematógrafo”.

El 28 de diciembre 1895, los hermanos Lumière hacen la primera presentación pública de su invento, proyectando la película Salida de los obreros de la fábrica Lumière en el sótano del Grand Café des Capucines, a pasos de la ópera de París. Se cuenta que sólo asistieron 33 personas, entre estas Georges Méliès. Luego de un par de días, la gente hacía cola a la espera de la siguiente función. Su éxito fue formidable y permitió a los hermanos Lumière montar su propia productora cinematográfica. Uno de los primeros sujetos filmados en este estudio fue, casualmente, Janssen.

Con este invento concluye una serie de investigaciones científicas –astronómicas en sus inicios– que signó al siglo XIX, y abrió las puertas a un nuevo arte que se convertiría en el modo de expresión del siglo XX.

Daiana Capdevila

(Colegio Nacional de Buenos Aires, CNBA & Instituto de Astronomía y Física del Espacio, IAFE),

Alejandro Gangui

(IAFE & Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, FCEyN, UBA.

Es autor del libro “El Big Bang, la génesis de nuestra cosmología actual”, Editorial EUDEBA 2004.

Su sitio web es www.iafe.uba.ar/gangui.html ),

Mercedes Linares Moreau

(Instituto Libre de Segunda Enseñanza, ILSE & IAFE), y

Mariano Mayochi

(Departamento de Física, FCEyN, Universidad de Buenos Aires)

Este trabajo fue realizado en el marco de las pasantías de la Fundación Antorchas, Argentina.