Fotografia II
prof.
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As Lentes Fotográficas
Uma lente é um pedaço de material
transparente, com pelo menos uma das faces curva, onde ocorre principalmente o
fenômeno da refração da luz. As lentes já eram conhecidas na China desde o séc.
X, usadas como queimadores; não se tem notícia de
serem aproveitadas suas qualidades óticas. Na Europa são conhecidas desde o
séc. XIV, como auxiliar à visão, em telescópios e 'camaras obscuras'.
São fabricadas em vidro ou plástico. Na
fabricação de vidro ótico são misturados óxidos de silício, alumínio, cálcio,
potássio, chumbo e sódio. Variando-se a quantidade de chumbo, varia o índice de
refração da lente; assim, o fabricante poderá manipular as propriedades óticas
das objetivas.
As lentes podem ser convergentes
(positivas - bordas finas) ou divergentes (negativas - bordas espessas),
indicando o comportamento dos raios de luz que as atravessam. As modernas
objetivas fotográficas combinam elementos divergentes e convergentes, obtendo,
ao final um resultado convergente.
Os raios de luz provenientes
de uma cena irão formar, ao atravessar a objetiva, uma imagem circular sobre um
plano. Esta imagem se chama círculo de iluminação da objetiva. As bordas da
imagem apresentarão uma grande perda de nitidez comparadas
com o centro, devido ao fato de os raios que passam pela borda da lente
não serem convergidos corretamente, causando distorção da imagem. Apenas o
centro do círculo de iluminação apresenta qualidade suficiente para ser
aproveitado fotograficamente. Será a área de cobertura da objetiva, onde será
colocado o filme. Cada objetiva será desenhada para produzir uma imagem de
qualidade sobre o tamanho de negativo a que se destina; pode-se usar filme
menor, mas não se pode usar um negativo maior sob o risco de se ter as bordas
da imagem sem nitidez. O tamanho da imagem não irá variar se for trocado o
tamanho do negativo; a porção do objeto que cada tamanho irá registrar é que
será diferente. Uma objetiva irá captar um ângulo diferente da cena, para cada
formato de filme que se utilizar, independente da distância focal. De acordo
com o ângulo de campo visual coberto por uma determinada distância focal num
determinado negativo, as objetivas são dividas em normais, grande-angulares e
teleobjetivas.
- Objetiva normal - objetiva
cuja distância focal equivale à diagonal do formato do filme. Apresenta um
ângulo de campo visual semelhante à visual monocular do ser humano, de
aproximadamente 45º. Nas câmeras formato
- Grande-angular - possui
distância focal inferior à da normal do mesmo formato de filme. Apresenta um
grande ângulo de campo visual, superior a 70º, daí o seu nome. Objetos próximos
ao centro da objetiva aparecem maiores do que os que os da periferia do
enquadramento, provocando uma aparência arredondada característica.
- Teleobjetiva - seu nome
indica ser mais utilizada para fotografar objetos distantes, devido ao seu
pequeno ângulo de visão, de 30º ou menos. Tem distância focal maior que a
normal do mesmo formato de filme. Não apresenta distorção da forma de objetos
próximos, sendo especialmente indicada para retratos.
- Objetiva
zoom – objetiva de distância focal variável. Tem como vantagem a
praticidade, uma vez que possui qualidade óptica inferior às objetivas de
distância focal fixa.
Esquema
ótico de uma objetiva
O = D x A / F = tamanho do objeto em frente à câmera
D = O x F / A = distância entre o objeto e a objetiva
(foco)
F = D x A / O = distância focal da objetiva
A = F x O / D = tamanho da imagem (ampliação)
Foco
O foco é a convergência dos raios de luz
provenientes de um determinado ponto do objeto. Apenas neste plano a imagem do
objeto será absolutamente nítida. Há porém, uma
limitação na capacidade do olho humano de perceber pequenas variações de
nitidez. A acuidade visual varia de uma pessoa para outra, dentro de limites
mais ou menos gerais.
Distância
focal
Em uma lente simples, a distância focal equivale
à distância entre o centro da lente e a imagem de um objeto situado no
infinito. Nas objetivas, compostas de elementos convergentes (positivos) e
divergentes (negativos), a distância focal é medida a partir do ponto nodal -
plano imaginário no interior da objetiva onde o raio formador da imagem cruza o
eixo da objetiva. Na prática, o ponto nodal irá corresponder ao centro óptico
da objetiva.
Abertura
efetiva da objetiva
Diâmetro do feixe luminoso cobre por
completo os elementos internos da mesma. Isso se dá por que o feixe de luz que
atravessa a largura de seu primeiro elemento (a
frente) é em geral convergido, resultando num feixe de diâmetro menor. A
abertura, junto com a distância focal, irá determinar a luminosidade da
objetiva, expressa em números-f, da
seguinte maneira:
f
= F(distância
focal)/diâmetro da abertura efetiva.
Uma objetiva de 50mm
com abertura efetiva de 25mm terá um índice de luminosidade igual a
A escala de números-f será construída
diminuindo-se o diâmetro da abertura efetiva em pontos que permitam a passagem
da metade da luminosidade do ponto anterior. Como esta relação será baseada na
área de cada abertura, multiplicando-se cada ponto sucessivamente pela raiz
quadrada de 2 (1,4), será construída a seguinte escala de números-f: 1; 1.4; 2;
2.8; 4; 5.6; 8; 11; 16; 22; 32 etc., correspondendo cada ponto à metade da
luminosidade do ponto anterior.
Profundidade
de campo
Consiste na
extensão, à frente e atrás do objeto focado, que também apresenta nitidez de
foco aceitável na imagem. Uma imagem com pequena profundidade de campo irá
apresentar nitidez apenas nos objetos situados no plano de foco; com uma grande
profundidade de campo, objetos situados à frente e atrás do plano de foco
apresentarão nitidez aceitável para o olho humano, mesmo que não estejam
absolutamente em foco.
A profundidade de campo varia de acordo
com:
distância
focal da objetiva - quanto maior a distância focal, menor a profundidade;
abertura
do diafragma - quanto maior a abertura, menor a profundidade;
distância entre objeto e lente - quanto maior a distância,
maior a profundidade;
diâmetro
do círculo de confusão - quanto maior o diâmetro maior a profundidade.
Círculo de
confusão
Consiste no menor círculo que será
percebido como um ponto a uma determinada distância de observação. Por exemplo,
a olho nu nos é impossível comparar com precisão o tamanho de duas estrelas;
embora sejam enormes corpos celestes, têm a aparência de pontos devido à grande
distância que nos separa delas. Na observação de uma imagem, iremos tomar como
pontos pequenos círculos levemente maiores que um ponto, e teremos a impressão
de que partes da imagem estão nítidas embora estejam suavemente fora de foco.
De uma maneira geral, tomaremos como pontos nítidos os círculos de confusão com
diâmetro de até 1/1000 da distância de observação. Em uma fotografia observada
a 25cm, por exemplo, haverá círculos de até 0,25mm que
serão confundidos com pontos. A preocupação do fotógrafo será com a ampliação
do negativo; quanto mais se amplia a imagem, mais se
ampliam os círculos de confusão, aumentam a impressão de falta de nitidez de
certas áreas da imagem. Para que se tenha círculos de
confusão de 0,25mm em uma cópia de um negativo ampliado 8 vezes (cópia 18x24cm
de um negativo 135), eles não poderão passar de 0,03mm no negativo.
Cálculo da
profundidade de campo
Boa parte das objetivas de câmeras
fotográficas irá trazer um anel indicador da profundidade; câmeras autofoco
modernas podem apresentar dispositivo computadorizado. No cinema, utiliza-se as tabelas de profundidade campo dos manuais
(American Society of Cinematographers, por exemplo) ou réguas de cálculo. Todos
estes sistemas irão se basear nas seguintes fórmulas para indicar as distâncias
mais próxima e mais afastada da lente que irão formar imagem de nitidez
aceitável:
distância próxima: H x D / H +
D
distância afastada: H x D / H - D, em que:
H = distância hiperfocal
D = distância do objeto focado
- Distância hiperfocal: distância entre a
objetiva e o ponto mais próximo aceitavelmente nítido, quando a objetiva está
focada no infinito. Irá variar de acordo com a distância focal da lente, a
abertura do diafragma e o diâmetro do círculo de confusão aceitável, de acordo
com a fórmula:
H=F2 /f x cc, em que:
H = distância hiperfocal
F = distância focal
f = abertura do diafragma
cc = diâmetro do círculo de confusão aceitável
Características
da luz
A utilização prática do
conhecimento a respeito da luz para o fotógrafo estão na intensidade, no comprimento de onda e na
trajetória dos raios luminosos. O que chamamos de "luz" equivale à
porção do espectro eletromagnético captada pelo olho humano. A radiação
eletromagnética é o deslocamento de partículas de energia na forma de ondas de
comprimento variado. Cada gama de comprimentos de onda irá caracterizar um tipo
de radiação eletromagnética: a luz visível; os raios gama; as ondas de rádio;
as microondas; os raios X, ultravioleta e infravermelho; e outros. Esses nomes
indicam áreas do espectro divididas com fins didáticos e práticos, pois o
espectro é contínuo e não há diferenças abruptas entre as formas de radiação;
são divididas de acordo com a percepção humana. Variações no comprimento das
ondas e na freqüência da radiação fazem com que tenham diferentes
características, como o poder de penetração do raio X ou o aquecimento do
infravermelho. Uma fonte de radiação, como o Sol, pode emitir energia dentro de
um espectro variado. Por exemplo, decompondo-se a luz solar com um prisma é
possível ver um espectro de cores, como as do arco-íris. Outras são invisíveis
ao olho humano, (p. ex. os raios ultra-violeta) mas
detectáveis por instrumentos.
Características
das ondas eletromagnéticas
-
Radiação de uma fonte
-
Atravessam o vazio e o "transparente" (som necessita portador)
-
Velocidade alta;
vácuo:
300.000 km/seg.
vidro:
150.000-200.000 km/seg.
-
Raios retilíneos e divergentes
-
Ondas: irradiam do centro para periferia
-
Partículas: transportam energia (luz=fótons)
- Fóton: 1 fóton equivale a 1 quantum de
energia luminosa, com massa zero e sem carga elétrica. Quantum é a menor porção
possível de energia eletromagnética irradiada de uma fonte.
Comprimento
de onda
Muda as propriedades da radiação.
escala: 1nm=10-9m = m/1 bilhão (1nm=1lambda=1L)
No caso da luz, o comprimento de onda será
responsável pela sensação de cor no olho humano.
Propriedades
da luz
De uma certa quantidade de
energia luminosa que incide sobre um objeto, partes poderão ser refletidas,
absorvidas e/ou refratadas(transmitidas), dependendo do material de que é feito
o objeto. Por exemplo, o vidro transparente transmite quase a luz que o atinge;
uma chapa de metal brilhante irá refletir bastante, absorver um pouco e nada
transmitir; o metal pintado de preto fosco irá quase que exclusivamente
absorver energia.
Reflexão
-
Especular (espelho): Os raios incidentes são refletidos no mesmo ângulo em que
incidem. As superfícies podem ser planas, côncavas, ou convexas.
-
Difusa: Os raios são refltidos em ângulos diversos, de maneira caótica.
- Semi-difusa: Efeito semelhante à reflexão difusa, com parte
dos raios refletindo de maneira especular (hot spot).
-
Reflexão neutra: Algumas superfícies refletem igualmente todos os comprimentos
de onda.
Se a reflexão > 95%= branco; se 95% > reflexão
> 5%= cinzas; se reflexão < 5%= preto.
Absorção
A absorção de energia luminosa é
compensada com a emissão de outro tipo de energia (incluindo luminosa). A
absorção de determinados comprimentos de onda resulta na impressão de cor.
Refração
Ocorre na mudança de meio na trajetória
da luz. O índice de refração é constante para cada par de meios (ar/água;
ar/vidro etc.)
-
Dupla refração (p.ex.: ar-vidro-ar): Os raios sofrem desvio
mas se realinham à trajetória inicial.
-
Prismática: Prismas mudam a direção da luz; o ângulo de refração muda de acordo
com o comprimento de onda. São a base de construção
das lentes.
Iluminação
Sistema
luminoso básico:
Unidades de
medida da iluminação
-
Intensidade luminosa - I: (candela-cd) corpo negro de 1/60 cm2 de
área, aquecido ao ponto de fusão da platina.
-
Fluxo luminoso - F: (lúmen-lm) fluxo emitido por um fonte
de 1cd através de 1 esferadiano (1cd=4P lm).
Unidade de seleção de lâmpadas.
-
Iluminamento - E: (lux-lx) iluminação de uma superfície de 1m2
atingida por um fluxo de 1lm. Esta é a
unidade que será usada na seleção de refletores (var.:
fc-footcandle).
-
Luminância - L: (cd/m2) Luminância, em uma certa
direção de uma fonte de área emissiva de 1m2, cuja intensidade
luminosa uniforme, na mesma direção, é igual a 1cd.
-
Emitância luminosa: (lúmen/m2-lm/m2) Emitância de uma
fonte que emite 1lm por m2 de sua área.
Bibliografia
Adams, Ansel. A Cópia. São Paulo, Editora
SENAC.
Hedgecoe, John. Manual do Fotógrafo. Rio
de Janeiro, Editora JB.
Langford, Michael. Fotografia Básica. São
Paulo, Martins Fontes.
Trigo, Thales. Equipamento Fotográfico -
Teoria e Prática. São Paulo, Editora SENAC.