F-Stop

Este post não pretende ser um estudo exaustivo sobre este tema. Pretende sim ser
uma reunião de informacão que fiz de várias fontes para clari car o conceito de abertura ou fstop.
Para quem entra no campo da fotografia, deu de encontro com um parametro que
muita vez é confuso e que não nos é natural.
Falo do parâmetro abertura (aperture eminglês), f/number ou simplesmente f-stop.

Mecânica
Uma maquina fotográfica não é mais do que uma caixa estanque de luz (máquina parada) que contém um orifício pelo qual deixa entrar luz de uma forma controlada (máquina em funcionamento).
É a objectiva que controla a luz e é na objectiva que se situa-se o diafragma. Um conjunto de lâminas que formam um orifício de um dado diâmetro por onde passa a luz.
Uma dada objectiva tem uma distâancia focal que de ne a quantidade de campo que consegue captar. Este valor é dado em milímetros e, teoricamente, é a distância entre a primeira lente ao plano de projecção (película ou sensor) com a objectiva focada para o infi nito. Na realidade a distância focal é algo bem mais complicado, pois o facto de existirem meios de refracção (lentes) exige cálculos um pouco mais complexos.
Existem duas maneiras de controlar a luz. Pelo tempo de exposição (velocidade de obturação) ou pela quantidade de luz que pode entrar pela objectiva (abertura ou f-stop). A velocidade de obturação não é mais do que o tempo que o diafragma está aberto para que exponha o fi lme. A abertura é um número que relaciona o tamanho da abertura do diafragma com a distância focal da objectiva.

Abertura
O uso primário para a abertura é controlar a luz que entra para uma dada velocidade de obturação. No início, as máquinas não usufruiam dos sistemas so sfisticados de abertura de que hoje dispomos. Na realidade,
as primeiras máquinas usavam uma régua que tinha vários buracos que 'paravam' a luz. Daí vem o uso da palavra 'stop' (do inglês, 'parar' ). Os orifícios estavam organizados de maneira que houvesse uma escala de valores crescentes de quantidades de luz pela razão do dobro. O segundo buraco deixava entrar o dobro da luz em relação ao primeiro. O terceiro deixava entrar o dobro da luz do segundo e por ai em diante.
Ainda hoje é mantida a relação do dobro entre stops, tendo sido acrescentados valores
intermédios, normalmente fracções de stop (por exemplo, 1/3 de stop ou 1/2 de stop).
Entretanto defi ne-se a abertura como a relação entre a distância focal e o diâmetro da abertura. Sendo F a distância focal e ap o diâmetro da abertura, a relação era dada pela equação:

x =F
    ap

Era fácil encontrar o diâmetro da abertura através de

ap =F
       x
pelo que o valor da abertura passou simplesmente para f/x. Este valor pode parecer da distância focal. mas tornase bastante simples de saber se uma dada abertura é grande ou pequena para uma dada lente. Por exemplo, um f/2 signifi ca que o diafragma tem a abertura de metade da distância focal.Numa lente 50mm, a abertura seria de 25mm.
Contudo, este valor é algo confuso pois não é natural ao pensamento comum. Um valor f/22 faz com que o diafragma feche e deixe passar menos luz. Para abrir o diafragma, usa-se um f-stop mais baixo tal como f/2.8. Mesmo assim, ainda há outro aspecto que induz em erro. Uma abertura maior signi ca um valor f-stop mais baixo. Até ter estes conceitos em mente é uma questão de tempo.


Efeito
Passado algum tempo descobre-se que a abertura altera a profundidade de campo da fotogra fia. O efeito visível da profundidade de campo é a área que aparece focada numa fotogra fia. Uma abertura maior (f/2.8) diminui a profundidade de campo. Aparece uma pequena área focada. Enquanto que uma abertura mais pequena (f/22) aumenta a profundidade de campo. Pode focar grandes distâncias. Não confundir isto com a
focagem para o in finito. Um f/22 pode ter uma profundidade de campo de aproximadamente 1 ou 2 metros (depende das lentes e da máquina) enquanto que um f/2.8 pode ter uma profundidade de campo de cerca de
10 ou 20 cm.
Como uma abertura mais pequena tem uma profundidade de campo maior, parece
ser bastante vantajosa em relacção a outras maiores. Mas não é bem assim. Ao diminuir a abertura, existe outro fenómeno óptico que afecta a fotografi a ao nível da resolução.
Sabe-se que um raio de luz sofre difracção ao passar por um orifício estreito. A difracção aumenta à  medida que o orifício diminui.
Até determinados valores estamos seguros de diminuir o orifício porque a difracção não é su ficiente para ser detectada pelo olho humano ou mesmo captada por uma película sensível. Dependendo da qualidade dos elementos ópticos, da de finição da película ou mesmo do tamanho da projecção, há um valor a partir do qual não se consegue tirar proveito da diminuição da abertura. É por essa razão que não se encontram com muita frequência objectivas com f-stop superior a 22 para máquinas de 35mm. Torna-se bastante complicado aproveitar esta abertura com este tamanho de película.
Aberturas pequenas também se tornam complicadas. É fácil de imaginar que um f/1 (um diâmetro no diafragma igual à distância focal) obriga a uma construcção complicada. Mesmo um f/1.4 é complicado
sendo estas objectivas bastante dispendiosas em engenharia e em preço de compra.
Contudo, para uma simpli cação de escrita, os números adoptados são um arredondamento dos valores desta série. Na prática, não é exactamente o dobro da luminosidade mas algo bastante próximo do dobro. Os valores tomados são: 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32, 45, 64.
Outro problema com a relação f-stop são as objectivas zoom. Assim que uma dada objectiva altera a sua distância focal, a sua relação de f-stop é alterada. Não são frequentes as lentes que corrigem a abertura consoante a sua distância focal, pois isto obriga a grandes esforços de engenharia e precisão. Um dos métodos usados é aproximar o diafragma da película à medida que a distância focal aumenta. Este método não é sufi ciente, pelo que normalmente existem duas inscrições de focagem e abertura para os dois valores extremos de distâancia focal.
Por exemplo, para uma lente de 70-210 surge a tabela de f-stop:

f-stop
70mm 4 5.6 8 11 16 22
210mm 5.6 8 11 16 22

O método mais correcto é alterar o diâmetro da abertura, mas mesmo assim torna-se bastante complicado. Por exemplo, para a lente apresentada, para manter a mesma relação de abertura f/4 da distância focal 70mm para 210mm, a objectiva necessitava de alterar a abertura de 1.75cm para 5.25cm. Assim percebe-se o custo de engenharia necessário para contornar este problema.

Na minha opinião este é um assunto bastante vasto e têm implicações directas numa dada fotografi a.
É uma das partes mais complexas e que ainda hoje é feita mecanicamente em qualquer
máquina.

Abraços

http://www.largeformatphotography.info/

Como funciona a máquina fotográfica?

Muito resumidamente e por palavras minhas a máquina fotográfica é uma câmera escura.
Através de uma abertura mínima, uma lente ou um conjunto de lentes projecta a imagem sobre uma superfície plana.
Se a superfície for um filme fotográfico, tratado quimicamente para isso, a luz altera as propriedades de cor, deixando gravada aquela imagem.
Depois o filme é revelado. Se for um negativo, as cores estarão invertidas e será preciso fazer uma cópia para obter as cores originais. Se for positivo - caso dos slides para projecção, por exemplo - basta a revelação que é a fixação das cores no filme.
No caso da fotografia digital, existe um dispositivo eletrônico, conhecido como CCD (Charge-Coupled Device), que converte as intensidades de luz que insidem sobre ele em valores digitais armazenáveis na forma de Bits e Bytes que são, então, gravados na memória.

Abraços

http://www.scienceofspectroscopy.info/edit/index.php?title=How_a_camera_works

Como funcionam lentes em instrumentos ópticos?

Lentes: é um sistema óptico transparente que possui duas superfícies, sendo uma delas, pelo menos, curva, quase esférica. Costuma-se utilizar para alterar as dimensões aparentes de um objecto. Lupas, óculos e lentes de contacto são exemplos de lentes. Telescópios e microscópios são instrumentos que utilizam lentes.


A palavra lente deriva de lentilha, pela forma arredondada e ligeiramente abaulada.

Há dois tipos de lentes: convergente e divergente. Sendo feitas de material transparente, os raios luminosos atravessam as lentes para formar a imagem do objecto. Vai depender do tipo da lente (se é convergente ou divergente) a da posição do objecto em relação á lente.

Lentes convergentes: é aquela que concentra o feixe de luz. Na lente convergente o foco é real, ou seja, pe formado diretamente pelos raios de luz que atravessam a lente.


Existem três tipos de lentes convergentes: biconvexa, plano-convexa e côncavo-convexa. As lentes convergentes funcionam de forma semelhante aos espelhos côncavos.

A imagem nas lentes convergentes: a imagem depende da posição do objecto em relação a elas.

Lentes divergentes: é aquela que dispersa os raios incidentes. As lentes divergentes funcionam de forma semelhante aos espelhos convexos.


Existem três tipos de lentes divergentes: bicôncava, plano-côncava e convexo-côncava.

A imagem produzida pelas lentes divergentes: como nos espelhos, a imagem depende da posição do objecto em relação à lente. Para objectos reais, ela será sempre virtual, direita e menor que o objecto.

http://www.monografias.brasilescola.com/

Abraços

Lentes e formação de imagens

Todo o raio que passa pelo centro óptico (que é o centro geométrico da lente) não sofre qualquer desvio.

O que será que uma máquina fotográfica tem em comum com um microscópio, um projector de filmes de cinema, uns óculos, uns binóculos, uma luneta, um retroprojector etc... ???

É claro que já devem ter a resposta. Todos eles funcionam por causa das lentes que possuem.

Imaginem se não existisse nada que fosse capaz de aumentar ou diminuir o tamanho das imagens dos objectos. A fotografia de uma pessoa, por exemplo, teria o mesmo tamanho da pessoa. Imaginem o tamanho da máquina fotográfica necessária para isso!!! Por outro lado, não poderíamos ver coisas muito pequenas através do microscópio, pois este não iria nos fornecer uma imagem maior do objecto observado. O microscópio neste caso não serviria para muita coisa.

Mas elas existem, felizmente, e por causa disso podemos ir ao cinema, tirar fotografias, ver televisão, ver melhor (para quem usa óculos), observar coisas pequenas através dos microscópios, ver a lua de pertinho etc...

O índice de refracção e o desvio da luz.

Muito resumidamente vou explicar a relação entre as velocidades da luz nos dois meios, é chamada de índice de refracção. Vejam, na tabela ao lado, o valor da velocidade da luz em vários meios. Na última coluna vemos o índice de refracção supondo que a luz vai do ar para o outro meio. Então, se a luz vai do ar para o vidro, o índice de refracção n é dado pela divisão da velocidade da luz no ar (300.000 km/s) pela velocidade da luz no vidro (200.000 km/s). Logo, n = 1,5.
Quanto maior o índice de refracção de um material, em relação ao ar, maior será o desvio da luz quando passa do ar para esse material. Vejam, na figura abaixo, o desvio da luz quando passa do ar para os três meios relacionados na tabela acima. Em todos os casos, a luz incide na interface que separa os meios com um ângulo de 60o, para podermos comparar. O desvio é maior para o diamante, que tem o maior índice de refracção.

Observem também, que o caminho da luz é reversível. Isto é, a figura acima mostra a luz passando do ar para o outro meio, mas também serve para mostrar a luz a passar do outro meio para o ar. Por exemplo, se a luz vem da água com um ângulo de 40o, ela passará para o ar com um ângulo de 60o. Portanto, quando o feixe de luz passa de um meio para outro onde sua velocidade é maior, ele afasta-se da normal.

http://www.physicsclassroom.com/Class/refrn/u14l4a.cfm


Abraços

(Refracção da Luz) Como um peixe vê uma rapariga?

A figura ao lado mostra como um peixe vê o corpo de uma rapariga de biquini que está dentro de água até a cintura. O peixe está situado a uma distância de uns 10 metros da rapariga e vê essa curiosa imagem. Para entender porque ele vê a rapariga desta forma, observem a figura abaixo.

A figura mostra alguns raios de luz que vão do corpo da rapariga até aos olhos do peixe. As trajectórias (1) e (2) vão directamente através da água até ao peixe. Deste modo, ele vê a parte inferior do corpo normalmente.

Já um raio de luz (3) que sai dos pés da rapariga pode chegar aos olhos do peixe depois de uma reflexão total na superfície interna da água. O peixe verá a parte submersa da rapariga reflectida como se houvesse um espelho na superfície. Daí a imagem com as pernas invertidas.

Os raios de luz que saem da parte do corpo que está fora da água só podem chegar aos olhos do peixe por refracção.

O raio (4), por exemplo, que sai quase rasante à superfície, chega aos olhos do peixe na direcção (5). O alto da cabeça da rapariga (Y) será visto na posição (Z). Como o ângulo ZPY é menor que o ângulo YPX, a imagem que o peixe vê da parte de fora do corpo é achatada.

"Vale a pena traçar alguns raios extras nesta figura para entender melhor como se forma esta interessante imagem".

http://scubageek.com/articles/wwwrefr.html

Abraços

Lentes

Podemos dizer, de modo simples, que lente é um corpo transparente, delimitado por duas faces, das quais uma, pelo menos, é curva. Então, uma lente esférica pode ser considerada como a intersecção de duas esferas:

Elementos geométricos de uma lente

a) C1 e C2 = centros de curvatura das faces;

b) r1 e r2 = raios de curvatura das faces;

c) Eixo principal = recta que contém C1 e C2;

d) e = espessura da lente.

Classificação das lentes delgadas – A denominação das lentes de bordas finas termina sempre com a palavra convexa; das de bordas grossas, com a palavra côncava

Lentes convergentes e divergentes – Os raios luminosos que incidem numa lente podem ser desviados, convergindo para o eixo principal ou divergindo dele. Isso depende da forma das lentes e do índice de refracção do meio onde elas se encontram:

1. Se o índice de refracção da lente for maior que o do meio em que ela está: as de bordas finas são convergentes; as de bordas grossas, divergentes.

2. Se o índice de refração da lente for menor que o do meio em que ela está: as de bordas finas são divergentes; as de bordas grossas, convergentes.

Foco principal objecto – Refere-se à luz incidente. Quando raios luminosos incidem numa direcção que contém o foco objecto, emergem paralelos ao eixo principal.

Foco principal imagem – Refere-se à luz emergente. Quando raios luminosos incidem paralelos ao eixo principal, emergem numa direção que contém o foco imagem.

Construção de imagens – Vamos proceder como fiz para os espelhos esféricos, ilustrando os principais casos.

1.º caso – Lente convergente; objecto à esquerda do ponto antiprincipal objecto Ao:

Imagem: real, invertida e do mesmo tamanho do objeto.

2.º caso – Lente convergente; objecto sobre o ponto antiprincipal objecto Ao:


Imagem: real, invertida e do mesmo tamanho do objecto.


3.º caso – Lente convergente; objecto entre Ao e Fo:

Imagem: real, invertida e maior que o objecto.


4.º caso – Lente convergente; objecto sobre Fo:

Imagem no infinito (imagem imprópria).


5.º caso – Lente convergente; objecto entre Fo e O:

 

Imagem: virtual, direita e maior (“lente de aumento”).

Equação

Nas equações acima:



f = distância focal (positiva para lentes convergentes; negativa para divergentes); di = distância imagem (positiva para imagem real, negativa para virtual);

Hi = altura da imagem (positiva para imagem direita; negativa para invertida); do = distância do objecto ao vértice;

Ho = altura do objecto.

Deixo um exemplo de aplicação

Um objecto de 6cm é colocado diante de uma lente convergente, com distância focal de 20cm a 60cm do centro óptico da lente.Qual é a posição da imagem.

 
 
 
 
 
 
 
 
Os resultados mostram que a imagem é real, invertida e colocada a 30cm do centro óptico da lente.
 
Abraços


http://www.physicsclassroom.com/class/refrn/u14l5a.cfm

Nas estradas, quando os dias estão mais quentes, temos a impressao de que esta está molhada?

Muita gente se questiona com este facto, confesso que nem eu teria argumentos suficientes para poder justificar este facto, com a aula passada percebi e dai poder dar uma pequena explicação, o facto de ver-mos a estrada molhada explica-se pela  reflexão total.

Nós num determinado instante estamos além do ângulo limite e vemos assim o reflexo do céu. Como a estrada é irregular nós vimos várias reflexões do céu dando a impressão de molhado, ou porque a luz incide do ar frio para o ar quente.

Desta forma, todo raio luminoso que incide sobre a normal é reflectido, dando impressão de que há água na estrada.

Abraços

(Refração da luz) O que se entende por ângulo limite?

O ângulo limite é o ângulo máximo em que um feixe de luz incide sobre uma superfície sem ter a reflexão total. Acima deste ângulo, qualquer feixe de luz será totalmente reflectido, sem ter refracção.

Quando o ângulo de incidência (ou de refracção) for igual a 90º, o ângulo de refração (ou de incidência) será igual ao ângulo limite (L) (ver fig.).

Fig.: O ângulo limite (L) sendo um ângulo de incidência

b) O ângulo limite (L) sendo um ângulo de refração.

Formula como chegar
s
en 1 / sen 2 = n21

1 = 90º → sen 1 = 1 e 2 = L

Substituindo:

1 / sen L = n21
sen L = 1 / n21 = n12 = n1 / n2 10

Conclusão: O ângulo limite (L) é o maior ângulo (de incidência ou refracção) para que ocorra o fenômeno da refracção e corresponde a um ângulo (de incidência ou de refracção) igual a 90º podemos observar na (fig.), que o ângulo limite (L) ocorre sempre no meio mais refringente.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/geoopt/refr.html

Abraços

O que é RGB e CMYK ?

Não deixa de ser bastante útil para a nossa área, muito resumidamente vou explicar para termos uma pequena ideia da diferença entre eles, vamos lá!!!


RGB:
RGB é a abreviatura do sistema de cores aditivas formado por Vermelho (Red), Verde (Green) e Azul (Blue). É o sistema aditivo de cores, ou seja, de projecções de luz, como monitores, em contraposição ao sistema subtractivo, que é o das impressões (CMYK). O modelo de cores RGB é baseado na teoria de visão colorida tricromática, de Young-Helmholtz, e no triângulo de cores de Maxwell. O uso do modelo RGB como padrão para apresentação de cores na Internet tem suas raízes nos padrões de cores de televisões RCA de 1953 e no uso do padrão RGB nas câmeras Land/Polaroid, pó Edwin Land.

http://www.interney.net/intranets/?p=9755544

CMYK
CMYK é a abreviatura do sistema de cores formado por Azul (Cyan), Magenta (Magenta), Amarelo (Yellow) e Preto (blacK).
O CMYK funciona devido à absorção de luz, pelo que as cores que são vistas vêm da parte da luz que não é absorvida. Este sistema é empregado por imprensas, impressoras e fotocopiadoras para reproduzir toda a gama de cores do espectro visível, e é conhecido como quadricromia. É o sistema subtrativo de cores, em contraposição ao sistema aditivo, o RGB.

Cyan é a cor oposta ao vermelho, o que significa que actua como um filtro que absorve a dita cor (-R +G +B). Da mesma forma, magenta é a oposta ao verde (+R -G +B) e amarelo é a oposta ao azul (+R +G -B). Assim, magenta mais amarelo produzirá vermelho, magenta mais cyan produzirá cyan e cyan mais amarelo produzirá verde.

Inclusão do preto
O preto pode ser produzido misturando os três pigmentos primários, mas por várias razões, é preciso adicionar tinta preta ao sistema:
O preto que se cria misturando os três pigmentos primários não é puro;
Empregar o 100% das tintas cyan, magenta e amarelo produz uma camada de tinta que molha a folha e tarda demasiado em secar, e ainda pode romper-se se é muito fina;

Os textos imprimem-se geralmente no preto e incluem detalhes muito finos que seriam complicados de conseguir mediante a superposição de três tintas;

O pigmento preto é o mais barato de todos, razão pela que criar negro com três tintas seria muito mais caro.

http://design.blog.br/cor/o-que-e-cmyk

Abraços