OBSERVACIÓN SOLAR SEGURA
DAÑOS OCULARES Y EN LA VISIÓN
Observar el Sol puede ser peligroso si no se toman las precauciones adecuadas.
La radiación solar que llega a la superficie de la Tierra abarca desde la radiación
ultravioleta (UV), con longitudes de onda superiores a 290 nm, hasta las ondas de radio
en el rango de los metros.
Los tejidos del ojo transmiten una parte sustancial de la radiación entre 380 y 1400 nm
a la retina, la región fotosensible situada en la parte posterior del ojo.
Si bien se sabe que la exposición ambiental a la radiación UV contribuye al envejecimiento
acelerado de las capas externas del ojo y al desarrollo de cataratas, la preocupación
por la observación inadecuada del Sol durante un eclipse radica en el desarrollo de la
"ceguera por eclipse" o quemaduras retinianas.
RETINOPATÍA SOLAR
La exposición de la retina a luz visible intensa daña las células fotorreceptoras, como los
bastones y los conos.
La luz desencadena una serie de reacciones químicas complejas dentro de las células que dañan
su capacidad de respuesta a un estímulo visual y, en casos extremos, pueden destruirlas.
El resultado es una pérdida de la función visual que puede ser temporal o permanente,
según la gravedad del daño. Cuando una persona mira repetidamente o durante mucho tiempo
al Sol sin la protección ocular adecuada, este daño fotoquímico en la retina puede ir acompañado
de una lesión térmica: el alto nivel de radiación visible e infrarroja cercana provoca un
calentamiento en el epitelio pigmentario oscuro situado debajo de la retina que literalmente
quema el tejido expuesto.
Esta lesión térmica o fotocoagulación destruye los bastones y los conos, creando una pequeña zona ciega.
El peligro para la visión es significativo porque las lesiones retinianas por exposición
a la luz ocurren sin ninguna sensación de dolor (no hay receptores del dolor en la retina),
y los efectos visuales no se manifiestan hasta varias horas después de que se produzca el daño
[Pitts, 1993].
RIESGO CON LA RADIACIÓN UVA
Se ha expresado preocupación por la posibilidad de que la radiación UVA (longitudes de onda
entre 315 y 380 nm) de la luz solar también pueda afectar negativamente la retina [Del Priore, 1991].
Si bien existe cierta evidencia experimental al respecto, ésta sólo se aplica al caso especial
de la afaquia (ausencia del cristalino), donde el cristalino natural del ojo ha sido extraído
debido a cataratas o traumatismos, y no se han adaptado gafas, lentes de contacto ni lentes
intraoculares con protección UV.
"En un ojo humano sano e intacto, la radiación UVA no llega a la retina porque es absorbida por
el cristalino."
En la afaquia, la exposición ambiental normal a la radiación UV solar puede causar daño
retiniano crónico. De todas formas, los materiales de filtro solar que se analizan aquí atenúan
la radiación solar UV a un nivel muy inferior a la exposición ocupacional mínima permisible
para la UVA (ACGIH, 1994), por lo que una persona afáquica no corre riesgo adicional de daño
retiniano al mirar al sol a través de un filtro solar adecuado.
MÉTODOS DE OBSERVACIÓN DEL SOL Y ECLIPSES SOLARES
El único momento en que se puede observar el Sol de forma segura a simple vista es durante
la fase total de un eclipse, cuando la Luna cubre completamente el disco solar.
Nunca es seguro observar un eclipse parcial o anular, ni las fases parciales de un eclipse
solar total, sin el equipo y las técnicas adecuadas.
Incluso cuando el 99 % de la superficie del Sol (la fotósfera) está oscurecida durante
las fases parciales de un eclipse solar, la luz del Sol creciente restante sigue siendo
lo suficientemente intensa como para causar quemaduras en la retina, aunque los niveles
de iluminación sean comparables a los del crepúsculo [Chou, 1981, 1996; Marsh, 1982].
No utilizar los métodos de observación adecuados puede provocar daños oculares permanentes
o una pérdida grave de la visión.
TÉCNICAS PARA LA OBSERVACION
Las mismas técnicas que se utilizan para observar el Sol fuera de los eclipses se emplean
para ver y fotografiar eclipses solares anulares y el Sol parcialmente eclipsado
MÉTODO DE PROYECCIÓN
El método más seguro y económico es el de proyección.
CÁMARA ESTENOPEICA O CÁMARA OSCURA
Se utiliza un pequeño orificio (estenopo) o abertura de aproximadamente 1 mm de diámetro, para
formar una imagen del Sol en una pantalla blanca, colocada aproximadamente a un metro detrás de la abertura.
Esta distancia permite obtener una imagen solar lo suficientemente grande como para verla con claridad.
También se pueden usar múltiples aberturas en un tablero perforado, un colador de fideos,
una espumadera de cocina e incluso los intersticios entre los dedos entrelazados para proyectar
un patrón de imágenes solares en una pantalla.
Eclipse parcial de sol a través de una espumadera de cocina
Un efecto similar se observa en el suelo bajo un árbol de hojas anchas: los numerosos
"agujeros" formados por las hojas superpuestas crean cientos de imágenes con la forma del sol
eclipsado.
Proyección de un eclipse parcial a través de las hojas de los árboles.
PROYECCIÓN POR INSTRUMENTOS
También se pueden usar binoculares o un pequeño telescopio montado en un trípode para proyectar
una imagen ampliada del Sol sobre una pantalla blanca.
Proyección por telescopio refractor
Estos métodos pueden utilizarse para proporcionar una vista segura de las fases parciales
de un eclipse a un grupo de observadores, pero es fundamental asegurarse de que nadie mire a
través del dispositivo.
Proyeccion por telescopio reflector
La principal ventaja de los métodos de proyección es que nadie mira directamente al Sol.
FILTROS SOLARES
El Sol sólo puede observarse directamente cuando se utilizan filtros diseñados específicamente
para proteger los ojos.
La mayoría de estos filtros tienen una fina capa de aleación de cromo, aluminio o plata depositada
en su superficie que atenúa tanto la radiación visible como la infrarroja cercana y la ultravioleta A (UVA).
Un filtro solar seguro debe transmitir menos del 0,003 % (densidad ~4,5) de la luz visible
(380 a 780 nm) y no más del 0,5 % (densidad ~2,3) de la radiación infrarroja cercana (780 a 1400 nm).
La Figura 1 muestra la respuesta espectral de una selección de elementos filtrantes, algunos de ellos
"no aptos" para la observación directa.
Figura 1: Densidad espectral de diferentes elementos filtrantes. Créditos: B.R.Chou, F.Espenak/NASA
La Figura 1 detalla la "densidad D" (adimensional) del material para los distintos rangos de
longitud de onda desde el UV hasta el infrarrojo. Esta densidad es igual al logaritmo decimal
de la inversa de la transmitancia (T, o transmisión de energía en porcentaje), o sea:
D = log(100/T[%]).
Una densidad D = 0 corresponde a una T de 1, o sea al 100 %;
una densidad D = 1 corresponde a una T del 10 %;
una densidad D = 2 corresponde a una T del 1 %;
D = 4 corresponde a T = 0.01 %; D = 5 a T = 0.001 %; D = 8 a T = 0.000001 %, etc.
FILTROS DE SOLDADOR
Una opción segura para observar un eclipse es usar como elemento filtrante un vidrio de
soldador con valores DIN de 12 a 14. Estos filtros dan una imagen de tonalidad verdosa.
Para longitudes de onda entre 380 y 1400 nanómetros, un filtro de soldador con una tonalidad
12 (DIN 12, T=0.0019%), presenta una transmitancia en el visible del 0.0032 % (dendidad D = 4.5),
lo que proporciona una protección retiniana "adecuada" durante la observación solar.
Sin embargo, esto no tiene en cuenta la comodidad visual, en cuyo caso suele ser preferible
un filtro más oscuro, con tonalidad DIN 13 (T=0.00072 %), cuya transmisioń en el óptico es
T = 0.0012 % (D = 4.9), o DIN 14, (T=0.00027 %) con T en el óptico 0,00044 % (D = 5.36), ver Fig.1.
Según la normativa alemana el tono DIN (Deutsches Institut für Normung) es:
DIN = 1-(7/3)*log(T[%]/100)
Filtro de soldador DIN 14
GAFAS Y LÁMINAS FILTRANTES
Entre los filtros solares aceptables para observaciones visuales sin ayuda se incluyen
los de poliéster aluminizado, conocido como "Mylar", y los filtros de polímero negro,
en los cuales partículas de carbono son suspendidas en un matriz de resina.
La norma ISO 12312-2:2015 especifica las propiedades que debe tener un visor solar para
proteger los ojos de lesiones y proporcionar una visión cómoda.
Las gafas con filtros que cumplen con la norma ISO 12312-2 están garantizadas
para una observación segura, aunque "no están diseñados para mirar el Sol a través de una
cámara, telescopio, binoculares, ni cualquier otro dispositivo óptico".
Gafas para observación ocular, ISO 12312-2:2015
ELEMENTOS FILTRANTES NO RECOMENDADOS
Entre los filtros peligrosos se incluyen todas las películas a color, las películas en
blanco y negro sin plata, los negativos fotográficos con imágenes (radiografías y fotografías),
el vidrio ahumado, anteojos convencionales de sol (individuales o en pares), los filtros de densidad
neutra para fotografía, filtros polarizadores, envolturas de alimentos, disquetes, CDs y DVDs.
La mayoría de estos transmiten altos niveles de radiación infrarroja invisible, que puede
causar quemaduras térmicas en la retina (véase la Figura 1).
El hecho de que el Sol parezca tenue o que no sienta molestias al mirarlo a través del
filtro no garantiza la seguridad de sus ojos.
Detallamos a continuación algunos de estos elementos:
FILTROS OCULARES
Los filtros solares diseñados para acoplarse a los oculares que suelen venir con los
telescopios económicos tampoco son seguros.
Estos filtros de vidrio pueden agrietarse inesperadamente por sobrecalentamiento al
apuntar el telescopio al Sol, y el daño retiniano puede producirse más rápido de lo
que el observador puede apartar el ojo del ocular.
CDs
Hay una amplia gama de densidades ópticas entre los discos compactos (CD) de audio
y de datos debido a las variaciones en los procesos de fabricación.
Algunos CD tienen películas de aluminio tan delgadas que parecen semitransparentes
con la iluminación ambiental normal. Obviamente, estos no son adecuados para usarse
como filtros solares.
Sin embargo, otros CD son adecuados si el recubrimiento de aluminio es lo suficientemente
denso como para que el filamento incandescente de una bombilla sea apenas visible a
través de ellos.
Como regla general los CDs o DVDs no son recomendables para observación solar.
DISQUETES
Los disquetes (sin su cubierta plástica) tienen una transmisión infrarroja
"mínimamente" segura y producen imágenes de baja calidad del disco solar.
El medio magnético dispersa la luz visible de tal manera que se ve un disco rojo
opaco rodeado por un amplio halo de luz roja.
No se recomienda usar este material como filtro solar.
VIDRIOS AHUMADOS
El filtro de vidrio ahumado se puede hacer depositando hollín de la llama de una vela
sobre una lámina de vidrio para microscopio.
El vidrio ahumado tiene un excelente rendimiento en cuanto a la transmisión de radiación.
Sin embargo, es un material filtrante peligroso por dos razones.
Primero, es muy difícil producir una capa uniforme y gruesa de hollín sobre el vidrio.
Segundo, la capa es frágil. El filtro se daña fácilmente al manipularlo; gran parte del
hollín se desprende al entrar en contacto con su envoltura protectora.
Por lo tanto, los vidrios ahumados no están recomendados para la observación.
PELÍCULAS FOTOGRÁFICAS
Se han analizado muestras de película fotográfica completamente expuestas a la luz solar
y reveladas a la máxima densidad.
Según las diferencias en los métodos de procesamiento y la química dan como resultado
distintas densidades ópticas para las emulsiones de película en blanco y negro que
contienen plata. Los filtros de doble capa tenían índices de tonalidad que iban del 11 al 16.
Entre los filtros inseguros se incluyen cualquier emulsión fotográfica con imagen,
película cromogénica (sin plata) en blanco y negro, película en color procesada en negro,
filtros de densidad neutra fotográficos y filtros polarizadores.
Si bien estos materiales tienen niveles muy bajos de transmitancia de luz visible,
dejan pasar un nivel inaceptablemente alto de radiación infrarroja cercana.
La película en color negra es un buen ejemplo, ya que tiene un número de tono de 15
para la luz visible, ¡pero transmite casi el 50 % de la radiación infrarroja!
Como resultado, las películas fotográficas en general no son aptas para observación solar.
OBSERVACIÓN POR INSTRUMENTOS
FILTROS OBJETIVOS
Generalmente se encuentran tres tipos de filtros solares para uso fotográfico y visual
asistido por instrumentos ópticos como binoculares o telescopios:
los de metal sobre vidrio (generalmente el más duradero y costoso, por ej. de BAADER Planetarium)
que dan imágenes blanquecinas del Sol;
los de película de poliéster aluminizado (con frecuencia, pero incorrectamente, denominada Mylar aluminizado), que dan imágenes de tinte azulado;
y los de polímero negro (con partículas de carbono y un revestimiento metálico de al menos un lado)
que dan un tinte amarillo-naranja del Sol.
Todos estos filtros son efectivos por igual, siempre que estén diseñados específicamente para este fin.
IMPORTANTE: Estos filtros deben usarse siempre delante del objetivo del telescopio o binocular
(nunca en el ocular) y deben cubrir la totalidad del mismo.
No se deben usar para este fín las gafas diseñadas para observación visual, ya que tienen
otros espesores y densidades.
Con estos filtros es posible observar las manchas solares presentes en el disco solar.
Observación de eclipse por telescopio con filtro solar objetivo
Nótese que se aprecian las manchas solares sobre el disco.
FILTROS Hα
También se puede usar telescopios solares, diseñados específicamente para la observación
del Sol. Estos telescopios contienen un etalón (o filtro de Fabry-Pérot) que es el componente
óptico clave de un telescopio solar especializado en la línea Hα (656.3 nm) del hidrógeno (H).
Permite aislar un ancho de banda extremadamente estrecho (habitualmente entre 0.05 y 0.07 nm),
aunque el sistema con etalón siempre requiere de manera obligatoria un filtro bloqueador
(generalmente ubicado en la diagonal del ocular) para eliminar la radiación infrarroja y
ultravioleta sobrante antes de que llegue al ojo o a la cámara.
Observación por telescopio solar H_alfa.
La imagen H_alfa corresponde al eclipse parcial del 29 de marzo de 2025
obtenida desde el Observatorio Teide (Tenerife), crédito: Daniel López, IAC.
Gracias a esto, es posible observar con total seguridad y en tiempo real las protuberancias,
erupciones, filamentos y la granulación de la cromósfera del Sol.
FUENTES:
Adaptado de NASA RP 1383 ECLIPSE SOLAR TOTAL DE 1999, 11 de agosto, abril de 1997, pág. 19.
B. Ralph Chou, MSc, OD
Profesor Asociado, Escuela de Optometría, Universidad de Waterloo
SOLAR FILTERS FOR SAFE SUN OBSERVING
RALPH CHOU, S&T, AUGUST 1, 2006
SOLAR ECLIPSE EYE SAFETY
B. Ralph Chou, BSc, MSc, OD, FAAO, 2023
How to View a Solar Eclipse Safely
American Astronomical Society
Referencias:
- Chou, B. R., "Safe Solar Filters," Sky and Telescope, August 1981, p. 119.
- Chou, B. R., "Eye safety during solar eclipses - myths and realities," in Z. Madourian & M. Stavinschi (eds.) Theoretical and Observational Problems Related to Solar Eclipses, Proceedings of a NATO Advanced Research Workshop. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996 (in press).
- Del Priore, L. V., "Eye damage from a solar eclipse" in M. Littman and K. Willcox, Totality: Eclipses of the Sun, University of Hawaii Press, Honolulu, 1991, p. 130.
- Marsh, J. C. D., "Observing the Sun in Safety," J. Brit. Ast. Assoc., 1982, 92, 6.
- Pitts D. G., "Ocular effects of radiant energy," in D. G. Pitts & R. N. Kleinstein (eds.) Environmental Vision: Interactions of the Eye, Vision and the Environment, Butterworth-Heinemann, Toronto, 1993, p. 151.
Imágenes: E.Fernández Lajús
Compilación, traducción y revisión de texto: E. Fernández Lajús
