Controlar a profundidade de campo

Apesar do tamanho de impressão e a distância de visualização serem fatores importantes que influenciam na aparência do círculo de confusão para os nossos olhos, a abertura e a distância focal são dois elementos chave que determinam quão grande o círculo de confusão será no sensor da sua câmera. Aberturas maiores (números F menores) e distâncias de foco mais próximas produzem profundidades de campo mais rasas. O seguinte teste de profundidade de campo foi feito variando-se a abertura, mas com a distância de foco fixa e com uma lente de 200mm numa câmera digital com um sensor com fator de corte de 1.6X (ou seja, a lente é equivalente a uma de 320mm em uma câmera de 35mm):

      

          f/8.0

           f/5.6

 


         f/2.8


 
Esclarecendo: distância focal e profundidade de campo

Notem como a distância focal não foi mencionada como um factor que influência a profundidade de campo mesmo que as câmeras teleobjectivas aparentem criar uma profundidade de campo muito mais rasa, isso deve-se principalmente ao facto delas normalmente serem usadas para fazer com que o objecto da foto aparente ser maior quando o fotógrafo não consegue aproximar-se dele. Se o objecto ocupar a mesma fracção do visor da câmera (magnificação constante) para ambos uma lente grande angular e uma teleobjetiva, a profundidade de campo total é praticamente a mesma com a distância focal!

Isso, é claro, obrigaria a uma proximidade muito maior com a lente grande angular ou uma distância muito grande com a teleobjetiva, como é demonstrado na seguinte tabela:

Distância Focal (mm)     Distância de Foco (m)    Profundidade de Campo (m)

           10                                   0.5                                0.482

           20                                   1.0                                0.421

           50                                   2.5                                0.406

          100                                  5.0                                0.404

          200                                  10                                 0.404

          400                                  20                                 0.404

Para perceberamos como há realmente uma subtil mudança para as menores distâncias focais, isto é um efeito real, mas é desprezível quando comparado com a abertura e a distância de foco.

Sendo a profundidade de campo total sendo práticamente desprezível, a fracção de profundidade de campo que está em frente e atrás da distância de foco muda com a distância focal, como vemos abaixo:

                                 Distribuição da Profundidade de Campo

Distância Focal (mm)         Trás                   Frente

         10                            70.2 %               29.8 %

         20                            60.1 %               39.9 %

         50                            54.0 %               46.0 %

        100                           52.0 %               48.0 %

        200                           51.0 %               49.0 %

        400                           50.5 %               49.5 %

Isso mostra uma limitação do conceito tradicional de profundidade de campo: ele só leva em conta a profundidade de campo total e não sua distribuição em torno do plano de foco, mesmo que ambos contribuam para a percepção de nitidez.
Uma lente grande angular tem uma transição mais gradual da profundidade de campo atrás do plano de foco do que na frente, o que é importante para fotografias de paisagens.

Por outro lado, quando um objecto numa distância fixa é focado a partir de um mesmo ponto, uma lente com distância focal maior terá uma profundidade de campo menor (apesar das imagens aparentarem algo completamente diferente). Isso é mais próximo ao uso diário dos diferentes tipos de lentes, mas é um efeito devido a magnificação e não distância focal.
Lentes com distâncias focais maiores também aparentam ter uma profundidade de campo menores pois estas "achatam" a perspectiva. Isto resulta em fundos muito maiores relativamente ao primeiro plano, mesmo se não há mais detalhe. A profundidade de campo também aparenta ser menor para as câmeras SLR do que para compactas digitais pois as SLR necessitam menores distâncias focais para atingir o mesmo campo de visão.

Abraços!

http://www.normankoren.com/Tutorials/MTF6.html

Profundidade de campo

A profundidade de campo é gama de distâncias em torno do plano focal na qual há nitidez aceitável. A profundidade de campo depende dos tipos de câmeras, aberturas e distância, apesar de também ser influenciada pelo tamanho da impressão e pela distância de visualização da imagem. Essa secção foi pensada para ajudar a melhorar a compreensão intuitiva e técnica de profundidade de campo aplicada na fotografia.

A profundidade de campo não muda em nenhuma região da imagem de modo abrupto, ou seja, em nenhum ponto observa-se transição de nitidez total para desfoque, sempre ocorre uma transição gradual. Na verdade, tudo imediatamente em frente ou atrás do plano de foco já começa a perder nitidez mesmo que não percebamos com nossos olhos ou pela resolução da câmera.

Círculo de Confusão

Já que não existe um ponto crítico de transição, um termo mais rigoroso chamado de 'círculo de confusão' é usado para definir quanto um ponto precisa estar borrado para ser visto como desfocado. A região onde o círculo de confusão se torna perceptível está fora da profundidade de campo e então não é mais 'aceitavelmente nítida', isto é, está fora de foco. O círculo de confusão acima teve o tamanho exagerado para ficar mais claro; na realidade ele teria um tamanho equivalente a uma pequena fração da área do sensor da câmera.

Quando que um círculo de confusão se torna perceptível aos nossos olhos?

Um círculo de confusão aceitavelmente nítido é definido de uma maneira não muito rigorosa como um que não é percebido se observado a uma distância de 30 cm e numa impressão padrão de 20x25 cm.

Considerando essas distância e tamanho, os fabricante de câmeras assumem que um círculo de confusão é irrelevante quando não é maior que 0.2mm. Como resultado, os fabricantes de câmera usam esse padrão quando mostram os marcadores de profundidade de campo em lentes (ver imagem acima). Na realidade, uma pessoa com uma visão 'normal' pode discernir elementos com 1/3 desse tamanho ou menores, assim o círculo de confusão deve ser ainda menor do que 0.2mm para produzir nitidez aceitável.

Há um círculo de confusão máximo diferente para cada tamanho de impressão e distância de visualização da mesma. No exemplo anterior com os pontos borrados, o círculo de confusão é, na realidade, menor que a resolução da sua tela para os dois pontos mais próximos ao ponto de foco, e por isso eles são considerados dentro da profundidade de campo. Isso significa que a profundidade de campo pode ser baseada em onde o círculo de confusão se torna menor que o tamanho de um pixel do sensor da sua câmera digital.

Notem que a profundidade de campo só determina um valor máximo para o círculo de confusão, e não descreve o que acontece em regiões quando elas estão fora de foco. Essas regiões são chamadas de 'bokeh' (do japonês, pronuncia-se 'bou'-'quei'). Duas imagens com profundidade de campo idênticas podem ter bokeh muito diferentes uma da outra, já que isso depende da forma do diafragma da lente. Na realidade, o círculo de confusão não é um círculo, mas normalmente pode ser aproximado por um já que é pequeno próximo ao ponto de foco. Quando ele se torna grande, a maioria das lentes geram uma forma poligonal com algo entre 5 a 8 lados.

http://www.normankoren.com/Tutorials/MTF6.html#MTF_equations

http://www.mir.com.my/rb/photography/fototech/htmls/depth.html

Abraços

Distância focal de uma objectiva?

A distância focal de uma objectiva é muito importante na composição de uma fotografia, esta determina a área de uma cena que a câmara pode “ver” quando olha para o visor ao tirar uma fotografia.

Em todas as objectivas, existe um número que indica a distância focal. Um número baixo, sempre medido em mm, indica uma lente com distância focal curta. Conhecidas como grandes angulares, este tipo de lentes permite um campo de visão amplo. As grandes angulares são ideais para paisagens, panoramas, arquitectura e grandes grupos de pessoas.

Já as lentes com grade distância focal são conhecidas como teleobjectivas. Estas fornecem um campo de visão estreito, aproximando-o do tema. São óptimas para quando quer ver um tema, como um atleta num estádio ou um animal selvagem, com a maior ampliação possível, mas não se pode aproximar.

Na prática basta saber que, quanto maior a distancia focal, mais a lente aproxima o assunto.

http://www.blogger.com/goog_1259833229080

http://www.bobatkins.com/photography/technical/measuring_focal_length.html

Abraços

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...