Isso provavelmente acontece a cada minuto do dia: uma garotinha pede para ver a foto que seus pais acabaram de tirar dela. Hoje, graças aos smartphones e outras câmeras digitais, podemos ver os instantâneos imediatamente, quer queiramos ou não. Mas em 1944, quando Jennifer Land, de 3 anos, pediu para ver a foto das férias da família que o pai acabara de tirar, a tecnologia não existia. Então seu pai, Edwin Land, inventou isso.
A câmera Polaroid original liberou os usuários da necessidade de caminhar até uma câmara escura para desenvolver suas imagens. (Lindsay Moe / Unsplash, CC BY) Três anos depois, depois de muito desenvolvimento científico, Land e sua Polaroid Corporation perceberam o milagre da imagem quase instantânea. A exposição do filme e o hardware de processamento estão contidos dentro da câmera; não há confusão ou confusão para o fotógrafo que apenas aponta e fotografa e, em seguida, observa a imagem se materializar na foto assim que ela sai da câmera.
A terra é provavelmente mais conhecida pela “foto instantânea” - ou o progenitor espiritual da selfie onipresente de hoje. Sua câmera Polaroid foi lançada comercialmente em 1948 em lojas de varejo e preços voltados para a classe média do pós-guerra. Mas esta é apenas uma das inúmeras inovações tecnológicas inventadas e comercializadas pela Land, a maioria das quais se concentra na luz e em como ela interage com os materiais. A tecnologia usada para mostrar um filme em 3D e os óculos que usamos no teatro foram possíveis graças a Land e seus colegas. A câmera a bordo do avião espião U-2, como aparece no filme Bridge of Spies, era um produto Land, assim como alguns aspectos da mecânica do avião. Ele também trabalhou em problemas teóricos, com base em uma profunda compreensão da química e da física.
Eu sou um cientista da visão que tocou muitos dos campos em que Land fez grandes avanços, através do meu próprio trabalho em novos métodos de imagem, técnicas de processamento de imagens e visão de cores humanas. Como recebedora da Medalha Edwin H. Land, de 2018, concedida pela Optical Society of America e pela Society for Imaging Science and Technology, meu próprio trabalho conta com as inovações tecnológicas da Land que possibilitaram a moderna imagem.
Controlando as propriedades da luz
O primeiro avanço óptico de Edwin Land veio quando jovem, quando descobriu um método conveniente e acessível para controlar uma das propriedades fundamentais da luz: a polarização.
Você pode pensar em luz como ondas se propagando de uma fonte. A maioria das fontes de luz produz uma mistura de ondas com todas as propriedades físicas diferentes, como comprimento de onda e amplitude de vibração. A luz é considerada polarizada se a amplitude varia de maneira consistente perpendicular à direção em que a onda está viajando.
Um filtro polarizador pode bloquear todas as ondas de luz que não correspondem à sua orientação. (Fouad A. Saad / Shutterstock.com) Dado o material certo para as ondas de luz passarem, as ondas de luz podem ser giradas para outro plano, desaceleradas ou bloqueadas. Os óculos 3D modernos funcionam porque um olho recebe ondas de luz que vibram ao longo do plano horizontal, enquanto o outro recebe a luz que vibra ao longo do plano vertical.
Antes de Land, os pesquisadores construíram componentes para controlar a polarização de cristais de rocha, aos quais foram atribuídos nomes e propriedades quase mágicos, embora eles simplesmente diminuíssem a velocidade ou a amplitude das ondas de luz viajando em orientações específicas. A terra criou “polarizadores” ao cultivar pequenos cristais e inseri-los em folhas de plástico, alterando a passagem da luz dependendo de sua orientação em relação às filas de cristais. Seu polarizador barato tornou possível filtrar a luz de maneira confiável e prática, de modo que apenas comprimentos de onda com uma determinada orientação passariam.
Land fundou a Polaroid Corporation em 1937 para comercializar sua nova tecnologia. Seus polarizadores de folha encontraram aplicações que vão desde a identificação de compostos químicos até óculos de sol ajustáveis. Os filtros polarizadores tornaram-se padrão na fotografia para reduzir o brilho. Hoje, os princípios da luz polarizada são usados na maioria das telas de computador e celular, para aumentar o contraste, diminuir o brilho e até mesmo ativar ou desativar pixels individuais.
Os filtros polarizadores ajudam os pesquisadores a visualizar estruturas que podem não ser vistas de outra forma - desde características astronômicas até estruturas biológicas. No meu próprio campo da ciência da visão, a imagem de polarização localiza classes de substâncias químicas, como moléculas de proteína vazando de vasos sanguíneos em olhos doentes. A polarização também é combinada com técnicas de imagem de alta resolução para detectar dano celular abaixo da superfície reflexiva da retina.
Uma nova maneira de tirar os dados
Antes dos dias de captura digital de dados em alta velocidade e de telas acessíveis de alta resolução, ou uso de fita de vídeo, a fotografia Polaroid era o método de escolha para obter resultados em muitos laboratórios científicos. Experimentos ou testes médicos precisavam de saída gráfica ou pictórica para interpretação, muitas vezes de um osciloscópio analógico que traçava uma mudança de tensão ou corrente ao longo do tempo. O osciloscópio foi rápido o suficiente para capturar os principais recursos dos dados - mas registrar a saída para análise posterior foi um desafio antes que a câmera instantânea de Land aparecesse.
Um exemplo comum na ciência da visão é o registro dos movimentos oculares. Um estudo relatado em 1960 plotou a luz refletida do olho móvel de um observador em uma tela de osciloscópio, que foi fotografada com uma câmera Polaroid montada - não muito diferente da câmera Polaroid de consumo que uma família pode retirar em uma festa de aniversário. Durante décadas, laboratórios de pesquisa e instalações médicas usaram instalações consistindo de uma câmera Polaroid e uma plataforma de montagem para coletar sinais elétricos exibidos nas telas do osciloscópio. Os tamanhos dos formatos são menos que deslumbrantes comparados com as resoluções digitais modernas, mas eles eram revolucionários na época.
As invenções de Land levaram ao uso difundido da luz polarizada para caracterizar tecidos e objetos, como nesta imagem pseudo-colorida da retina de um paciente diabético que desmascara estruturas irregulares causadas por edema. (Ann Elsner, CC BY-ND) Em 1987, com a fundação do meu novo laboratório de imagens da retina, não havia um método barato para fornecer a saída compartilhável de nossas novas imagens. Depois de alguns anos lutando para obter resultados de alta qualidade para conferências e publicações, a Polaroid Corporation veio em nosso socorro, com a doação de uma impressora, permitindo que nossas contribuições científicas alcancem uma audiência além do nosso laboratório.
Olhos não são câmeras
As contribuições da Land vão além de patentear mais de 500 inovações e inventar produtos que milhões compraram. Sua compreensão da interação entre luz e matéria promoveu novas formas de caracterizar produtos químicos com luz polarizada. E ele forneceu insights sobre o funcionamento do sistema visual humano que parecia desafiar as leis da física, apresentando o que ele chamou de teoria Retinex de visão de cores para explicar como as pessoas percebem uma ampla gama de cores sem que os comprimentos de onda esperados estejam presentes. no quarto.
Impressões rápidas podem ser compartilhadas e exibidas. (Hillary Hartley, CC BY-SA) Apesar de seu brilhantismo, a Polaroid Corporation de Land chegou a tempos difíceis nas décadas após sua morte em 1991. Investida pesadamente em suas vendas de filmes, a Polaroid não estava preparada, já que todas as camadas do mercado de imagens foram digitais, com todos, desde fotógrafos de consumidores a acabar com imageadores médicos e ópticos, abandonando o filme e o processamento.
Mas, em vez de afundar no mercado cinematográfico, a Polaroid se reinventou com novos produtos que poderiam ajudar a produzir o novo mundo das imagens digitais. E em um caso de história se repetindo, a Polaroid e outros fabricantes de câmeras instantâneas estão desfrutando de popularidade renovada com as gerações mais jovens que não tiveram exposição às versões originais. Assim como a pequena Jennifer Land, muitas pessoas hoje ainda querem uma versão tangível de suas fotos agora.
Este artigo foi originalmente publicado no The Conversation.
Ann Elsner, professora de Optometria, Universidade de Indiana
