La tecnología Blu-ray

El 28 de febrero de 2008 Toshiba dejó de desarrollar la tecnología HD-DVD quedando la tecnología Blu-ray de Sony como único formato de almacenamiento de video de alta definición doméstico

Ventajas de la tecnología Blu-ray
La gran ventaja de esta nueva tecnología se basa es su mayor capacidad de almacenamiento: 25 GB sólo con una capa frente a los 4,7 GB del DVD y los 0,7GB del CD.
Debido a los altos precios que ostentan todavía las grabadoras y los discos vírgenes en esta tecnología prácticamente todo el uso doméstico que le estamos dando ahora viene en forma de video de alta definición.

En la figura anterior vemos comparativamente el tamaño de un fotograma en DVD frente a otro de Blu-Ray. En el Blu-ray el tamaño es considerablemente mayor, teniendo 5 veces más píxeles que en el formato DVD. Obviamente una película puede ser metida en un DVD pero tendrá que tener 5 veces menos duración que una película normal. Además, tenemos que tener en cuenta que la calidad de audio en Blu-Ray es superior a la del DVD ocupando por lo tanto más espacio también.

Cómo funciona esta tecnología

Las 3 tecnologías (CD, DVD y Blu-ray) se basan en hacer muescas con un láser (llamadas Pits) que luego son leídas por otro otro lector mediante láser. Con ello conseguimos codificar ceros y unos (lenguaje binario en el cuál funcionan los ordenadores) que luego serán leídos por otro lector.

Método de lectura de un CD

Pero...todos vosotros habéis notado claramente que, físicamente los DVDs y los Blu-ray son exactamente iguales en tamaño (12cm de diámetro y 1,2mm de espesor). Entonces ¿por qué pueden almacenar tanta información?
Pues el "secreto" está en lo que le da nombre al formato: rayo azul.
Los CDs utilizan lásers de infrarrojos, los DVD utilizan lásers rojos (lo que supuso un avance muy grande) y los Blu-rays pues... lásers azules. Esto permite tener un láser más fino. Imaginad que hiciéseis rallas escribieseis en un folio con un rotulador muy grueso hasta que lo llenáis y luego en otro folio hacéis lo mismo pero con un bolígrafo de punta muy fina ¿en cuál podéis hacer más rallas? o, dicho de otra manera ¿con cuál podéis escribir más información? Con el fino ¿verdad? Pues ahí tenéis el secreto de esta tecnología. Lo entenderéis mucho mejor con la siguiente imagen:

Tres imágenes aumentadas lo mismo. Fijaros en el tamaño del láser comparativamente. Claramente se ve la mayor precisión que vamos a alcanzar a la hora de "quemar" los datos y después buscarlos para leerlos.

Longitud de onda necesaria

Pero, entonces ¿por qué no se había hecho esto antes directamente? Pues el problema es la creación de un láser azul. Hace falta muchísima energía para conseguir un poquito de luz láser azul. Sin embargo con el avance de la tecnología es posible realizar estos lásers lo suficientemente potentes para tal fin, utilizando la parte más difícil de la óptica física para tal propósito: la óptica no lineal. Para no liar mucho la cosa simplemente comentar que en algunos materiales no se puede hacer una de las simplificaciones que se hacen con las leyes de Maxwell ya que la densidad del flujo eléctrico no es proporcional al campo eléctrico.

Este factor de polarización eléctrica no lineal lleva a una ecuación con mucha utilidad cuando superponemos dos ondas (interferometría de la cuál ya hablamos aquí)

De esta fórmula simplemente quedaros con lo seleccionado en morado: si juntamos dos fuentes láser iguales en un medio con polarización eléctrica no lineal la luz láser resultante va a ser el doble de la utilizada. Luego si queremos un láser de 405 nm para nuestro Blu-Ray podemos utilizar dos de 810 nm (infrarrojos) y conseguiremos nuestro láser azul. Recordad que la longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia: si doblamos frecuencia dividimos longitud de onda. Todo esto tiene que ser realizado con una precisión muy alta y de ahí el coste de la fabricación y el coste final del producto.

Espero que os haya parecido interesante

Grandes Telescopios

En esta entrada voy a hablaros un poquito de los grandes telescopios: esos instrumentos tan grandes como edificios destinados siempre a entender un poquito mejor el origen del universo.

El objetivo de la creación de grandes telescopios viene debido a dos cosas: cuanto más largos son más aumentos conseguimos y a mayor diámetro más luz se capta y más estrellas son capaces de captar.

Primeros grandes telescopios
El primer gran telescopio de la historia vino de la mano de William Herschel. Era un telescopio de espejo con una longitud de 12 metros y 1,22 metros de diámetros de espejo

Telescopio William Herschel

Este telescopio, al igual que todos los demás que vamos a tratar aquí son telescopios que utilizan espejos. Este sistema sigue la filosofía del telescopio de Isaac Newton en 1668 con el objetivo de evitar la separación de los colores (aberración cromática) que produce la luz cuando atraviesa una lente aunque el primer reflector se atribuye históricamente a Niccolo Zuchi en 1616 El perfil del telescopio de Herschel era este:

Este sistema estaba diseñado para observar lateralmente utilizando una sección lateral de un espejo parabólico (con la forma de las antenas de televisión) que da una mejor calidad óptica que un espejo esférico.

Telescopios en la actualidad
Muchos años han pasado desde que galileo mirara con su telescopio por primera vez hace 401 años y en este tiempo el diseño óptico y la tecnología en otros campos como la robótica y la ingeniería han hecho que estos instrumentos tengan unas capacidades increíbles.

Muchos de vosotros no sabréis que una parte muy importante de estos grandes telescopios se encuentran en suelo español, concretamente en las islas de Tenerife y La Palma. Vamos a hacer un repaso por los más grandes de la actualidad.

El más grande del mundo se encuentra en el observatorio de "El Roque de los Muchachos", en La Palma. Es el llamado Gran Telescopio Canarias (o Gran Tecan o GTC).Este telescopio tiene un diámetro de 10,4 metros dentro de un edificio de alrededor de 100 metros de altura (como La Giralda de Sevilla o la catedral de Murcia).

Cúpula del GTC

Además de su diámetro la tecnología de este telescopio es exageradamente avanzada. En vez de utilizar un espejo principal de una pieza utiliza 36 espejos hexagonales de 1 metro de anchos capaces de moverse con precisión de nanómetros para corregir cualquier efecto provocado por las deformaciones por la gravedad, por la atmósfera...Además, la cúpula está diseñada para controlar las corrientes de aire con el fin de que no se produzcan turbulencias por viento o por diferencias de temperatura...En definitiva: 75,7 metros cuadrados de superficie destinados a la observación de los objetos más débiles y lejanos del universo.

Sistema óptico del GTC

En Hawai encontramos los segundos telescopios en diámetro teniendo cada uno 10 metros: El Keck y el Keck II. Estos dos telescopios también cuentan con 36 segmentos. Además, estos telescopios pueden funcionar por separado o conjuntamente utilizando interferometría constructiva. ¿Cuál es el objetivo de esa técnica? Pues el objetivo es juntar la señal a través de un entramado de espejo por debajo de los dos telescopios para "juntar" la señal de un mismo objeto y sumarla, pero no una suma normal, sino una suma coherente, interferométrica con lo cual se puede captar muchísima más luz que con cada uno por separado. Este procedimiento es muy fácil de explicar pero es súmamente complejo de llevar a cabo.

Keck y Keck II posando para la foto

Por último también nombrar el conjunto VLT de sus siglas "Very large telescope" situado en el desierto de Atacama (Chile) los cuales utilizan 4 telescopios de 8,2 metros capacitados también para hacer intermerometría.

VLT

Si hacer interferir la señal de dos telescopios es difícil imaginaros la de 4. Aquí os dejo una fotografía de uno de los túneles que transcurren por debajo de ellos destinados a producir la interferometría.

En el siguiente enlace podéis ver un esquema reducido del entramado que se debe montar para la correcta interferencia: Esquema del recorrido de la luz.

El Hubble
Los telescopios terrestres tienen tan buena calidad que hace tiempo se vio que si se quería llegar más allá había que evitar la atmósfera.Es por eso que este telescopio se encuentra orbitando la Tierra a 600 Km de altura y 26.000 Km/h. Tiene el tamaño de un autobús con 12 metros de largo y un espejo primario de 2,64 metros.

Telescopio espacial Hubble (HST)

El futuro
Lo primero que encontramos en el futuro es el remplazo del Telescopio espacial Hubble en 2014: El James Webb por honor al director de la NASA en la época de la llegada a la Luna. Podéis ver un video de 3 minutos muy visual aquí.

Aspecto del Telescopio Espacial Webb

Para finalizar simplemente comentar un par de proyectos mastodónticos que en principio sólo son ideas, podríamos decir "un poco alocadas": el ELT ("Telescopio extremadamente grande" de sus siglas en inglés) y el  OWT con 42 metros y 100 metros de diámetro respectivamente.Imaginaros la cúpula para albergar estos dos "monstruos". El segundo de ellos tan grande que está pensado para que salga de la cúpula cuando se vaya a utilizar...

Diseño conceptual ELT

Diseño conceptual OWL

Espero que os haya gustado y no olvidéis dejar vuestros comentarios para cualquier duda, anotación...

¿Cómo ven los animales?

La visión del color

Todos alguna vez nos hemos hecho la pregunta de si los animales (perros, gatos...) ven también en color o en blanco y negro y muchas cosas parecidas. En esta entrada voy a intentar responder a algunas de estas curiosidades.
Para empezar vamos a analizar un poquito el por qué de la visión humana en color.

Nuestra variedad de sensibilidad al color (en ausencia de anomalías como las discromatopsias) viene dada por los 3 tipos de fotorreceptores (visión tricromática) cono con los que contamos en nuestra retina: S, M y L
Cada una de estas células es sensible a una cierta longitud de onda. El cono L tiene su máximo de sensibilidad entre los 564-580 nm (amarillo), el M sobre entre el 534-545 nm (verde) y el S para los azules 420-440 nanómetros.
Además la córnea y el cristalino humanos no dejan pasar longitudes de onda por debajo del azul para proteger la retina de los rayos ultravioleta


Pero, ¿tienen todos los animales este número de fotorreceptores?
Pues la respuesta es que no. A grandes rasgos esto podría ser un resumen.


-Monocromática: 1 tipo de cono. Ej: Mapaches y salamandras.
-Dicromática: 2 tipos de conos. Incluye la inmensa mayoría de los animales.
-Tricromática: 3 tipos de conos. Es el caso del hombre y los primates.
-Tetracromática: 4 o más conos. Entre los que están las aves, reptiles y peces. Ven el ultravioleta.


Los perros no ven el rojo y el verde.Un objeto que para un humano tiene esas tonalidades, el perro lo verá amarillo o dentro de la gama de los grises respectivamente. Los gatos tienen un sistema de percepción dicromático. Lo que parece rojo para nosotros es absolutamente oscuro tanto para los perros como para los gatos, y una parte del espectro verde es indistinguible del blanco.

Colores que parecen intensos para los humanos son más tonos pastel para el gato que ve el verde del césped como un césped blanquecino y un arbusto de rosas como un arbusto blanquecino con las rosas oscuras.

Las aves como por ejemplo las águiilas y los halcones tienen la mejor vista del reino animal siendo el espectro visible para ellas mucho mayor que para los humanos, incluyendo el ultravioleta. Las nocturnas sólo ven en blanco y negro y tienen un elevado número de fotorreceptores especializados para condiciones de oscuridad.

Visión de los pájaros 

Los equinos ven entonalidades de azules y rojos. Además no cuentan con visión estereoscópica (leer aquí) ya que la sacrifican esta cualidad con el fin de contar con un mayor ángulo de visión y así identificar con mayor facilidad posibles amenazas.

Visión del caballo

Visión humana

Los hamsters ven en blanco y negro.

Los bobinos, ovinos y caprinos tienen visión dicromática con dos tipos de fotorreceptores con máxima sensibilidad al amarillo verdoso y al azul-púrpura. y distinguen toda la gama del azul hasta el verde.
Por ejemplo, los toros, por ejemplo, no ven el rojo, no se sienten atraídos por el color como suele decirse, se sienten atraídos por el movimiento.

Los insectos como las abejas tienen una gran percepción del color. Son capaces de ver prácticamente todos los colores excepto el rojo que suelen confundir fácilmente con el negro.

La mayoría de los insectos tienen ojos compuestos por cientos y cientos de secciónes que trabajan conjuntamente para formar una imagen única, no cientos de imágenes como mucha gente pueda pensar.

Visión de las abejas

En los peces la visión depende mucho de la profundidad a la que se encuentren: cuanto más profundo menos luz y más tendencia a la visión sin color y muy adaptada a la oscuridad debido a las condiciones.

Los camarones y los cangrejos tienen una visión muy mala. La compensan con sus antenas muy desarrolladas en la percepción de movimiento.

Cómo un camarón ve a otro camarón

Las mariposas son tetracromáticas y por lo tanto tienen muy buena sensibilidad al color.

Los tiburones tienen unos ojos muy parecidos a nosotros pero carecen de conos y por lo tanto no tienen sensibilidad al color. Los ojos de estos animales están sobre todo diseñados para ver a distancias lejanas dentro de aguas muy turbias con el fin de cazar fácilmente.

Las serpientes utilizan sus ojos normalmente de día pero de noche utilizan su lengua bífida que utilizan a modo de cámara infrarroja detectando las cosas de su alrededor por el calor que emiten. De todas maneras de día la serpiente es completamente ciega a objetos inmóviles. Necesita de el movimiento de estos para verlos.

Imágen de cámara infrarrojos simulando la visión de las serpientes

Los pulpos, al igual que los mapaches y las salamandras sólo tienen un tipo de cono y por lo tanto no pueden distinguir los colores.

Para concluir comentar que, en aspectos generales, animales con colores muy vivos y variados tienen buena percepción del color mientras que especies con colores opacos y menos variados tienen peor o nula sensibilidad al color.
Esto tiene su por qué en el comportamiento de los animales en cuanto a comportamiento alimenticio, sexual y otros muchos comportamientos.

Con esto terminamos este repaso por el mundo de la visión en el reino animal. Espero que os haya gustado.

Fuente:  veterinaria.org y otros

Avatar y sus cifras

La revolución

Esta es una película que si por algo se destaca es por "revolucionar" un poco el mundo del cine, al igual que algunas de las anteriores de James Cameron.

Esta película se recordará (por lo menos yo la recordaré así) por ser la precursora de esta era en la que nos encontramos del 3D. Si bien fue Polar Express la que abrió la caja de los truenos recaudando 14 veces más con su versión en 3D que su versión en 2D Avatar le ha dado a las salas de cine ese empujón para adaptar en prácticamente todos sitios (casi 500 salas ya en España) esta nueva tecnología, bueno, más bien renovada y mejorada.

Si bien el 3D tal y como se puede disfrutar ahora en casa es algo que tiene sus años ya que los monitores CRT (los de tubo) alcanzan facilmente los 100Hz y más que nos permiten el visionado de 3D sin parpadeos (y olvidándonos del anaglifo con las gafitas de colores) necesitaba un impulso grande, millonario para llegar a los cines como lo está haciendo hoy en día.

El mundo de la informática y el avance de la tecnología han permitido (metiéndonos ya de lleno en Avatar) el desarrollo de nuevas cámaras estereoscópicas para la grabación de este tipo de películas. Aquí os pongo dos de ellas diseñadas por James Cameron y otros compañeros suyos aunque el concepto es muy antiguo:

El primero de los rigs tiene la particularidad de que los ejes de las dos cámaras están fijos.Esto hace que esta sólo se pueda utilizar para distancias parecidas a las que vemos realmente.

Sin embargo la segunda cuenta con una cámaras detrás apuntando hacia delante y la otra abajo apuntando hacia arriba y mediante un semiespejo (un espejo que deja pasar el 50% de la luz y el resto lo refleja) se pueden rodar muchas más cosas ya que las cámaras se pueden juntar (virtualmente) todo lo que se quiera. Esto permite rodar con maquetas.

Cada una tiene sus ventajas y desventajas.

Esta captura estereoscópica fue combinada con la más alta tecnología de captura de movimiento que hay en la acutalidad.

Imaginad una habitación, más bien una nave vacía. Imaginad que cualquier cosa que hagáis será reconocida por muchas cámaras fijas puestas en el perímetro de la sala y que estos movimientos, en directo se pueden ver en una pantalla de ordenador. Pero ahora imaginaros que habéis creado un personaje, por ejemplo un Na'vi y lo habéis asignado a cada persona en el ordenador: se puede ver en tiempo real a un Na'vi haciendo exactamente lo que tu estés haciendo en ese espacio vacío. ¿Qué os parece? Pues así es como se rodó Avatar: en un espacio muy grande llamado "El Volumen" situado en Playa Vista, California.

Pensad que el director en una película con personas reales va moviéndose con su cámara por el escenario captando lo que el quiere que aparezca en pantalla. Pues en "El Volumen" esto también se puede hacer. Imaginad que tenéis una pantallita inalámbrica con la cuál vais apuntando a vuestros personajes dentro de "el volumen". Esta pantalla tiene una antena que recibe la información de la posición en la que se encuentra dentro de "el volumen" y hacia donde está apuntando: ¡¡PUEDES VER A LOS NA'VI COMO SI EXISTIESEN!! Se trata de una cámara virtual sin objetivos que simula como se ven los actores con sus avatares superpuestos pero además se ven los árboles, las plantas, los animales....todo el mundo de Avatar en directo, pudiendo apuntar con tu camara donde quieras y con todas las ventajas que tiene que sea una cámara virtual (puedes decirle al ordenador que por cada metro que subas la cámara falsa sea como si te mueves 5 metros hacia arriba y ¡entonces ya no necesitas grúas para grabar por alto!

Las cifras

La película costó 250 millones de euros + 250 millones de euros en publicidad lo que hace 500 millones de €. A fecha de hoy (sigue en los cines después de su reestreno con 8 minutos extra)el dinero recaudado por la película es de más de 2500 millones de euros.

Para crear los efectos especiales de Avatar (creados por la empresa de Peter Jackson "Weta Digital) se necesitaron alrededor de 40.000 procesadores  y 104 Terabytes de memoria RAM situados en 4.000 servidores distribuidos en 43 racks (los armarios esos de las películas llenos de PCs que ocupan pasillos y pasillos). Todo esto fue almacenado en una unidad capaz de almacenar 3 PETABYTES (3.072 Terabytes...)

Rack

Cada plano de la película que debió ser generado ocupaba unos 12 Megabytes, cada segundo 288 megabytes, cada minuto 18 gigabytes y lo que es lo mismo: 2,84 Petabytes para toda la película.
Todo esto asegura que la imagen final proyectada en los cines tiene la mayor calidad posible.

Estos son algunos de los datos sobre esta megaproducción, que no son pocos.