Introdução

	máquinas fotográficas

A fotografia é, sem dúvida, uma das invenções mais importantes da História. Ela transformou a maneira pela qual as pessoas imaginavam o mundo. Agora podemos "ver" todos os tipos de coisas que na verdade estão distantes de nós há muitos quilômetros (e anos também!). A fotografia permite capturar momentos no tempo e preservá-los por muitos anos.

A tecnologia que torna tudo isso possível é bastante simples. Uma câmera fotográfica é feita de três elementos básicos: um elemento óptico (a lente), um elemento químico (o filme) e um elemento mecânico (o próprio corpo da câmera). Como veremos, o único segredo da fotografia é calibrar e combinar esses elementos de tal modo que eles registrem uma imagem real e reconhecível.

 

Uma câmera reflex totalmente manual de lente única

Há muitas maneiras diferentes de colocar tudo em conjunto. Neste artigo, vamos dar uma olhada na câmera reflex manual de lente única (SLR, de single-lens-reflex). Essa é uma câmera na qual o fotógrafo vê exatamente a mesma imagem que é exposta para o filme e pode ajustar tudo girando diais e apertando botões. Como ela não necessita de eletricidade, fornece uma excelente ilustração dos processos fundamentais da fotografia.

Fotos fraudadas? Não é de hoje que a veracidade de imagens clássicas, registradas por fotógrafos renomados, é questionada. Confira alguns exemplos nesta galeria. Leia mais em VEJA.com

O componente óptico da câmera é a lente.Essencialmente, uma lente é apenas um pedaço curvo de vidro ou plástico. Seu trabalho é captar os feixes de luz refletidos por um objeto e redirecioná-los de modo que venham a formar uma imagem real, que pareça exatamente com a cena na frente da lente.

Mas como um pedaço de vidro pode fazer isso? Na verdade, o processo é muito simples. À medida que a luz viaja de um meio para outro, ela muda de velocidade. A luz viaja mais rápido através do ar do que através do vidro, de modo que a lente diminui sua velocidade.

Quando as ondas de luz entram em um pedaço de vidro em um determinado ângulo, uma parte delas irá atingir o vidro antes da outra e começará a desacelerar primeiro. Isso é algo como empurrar um carrinho de um local cimentado para a grama, em ângulo. A roda direita atinge primeiro a grama e desacelera, enquanto a roda esquerda ainda está sobre o cimentado. Assim a roda esquerda se move, momentaneamente, mais rapidamente do que a direita. O carrinho vira para a direita à medida que se move sobre a grama.

O efeito sobre a luz é o mesmo. À medida que ela entra em ângulo no vidro, ela se desvia em uma direção e se desvia novamente quando sai do vidro, porque partes da onda luminosa entram no ar e aceleram antes que as outras partes da onda. Em uma lente convergente ou convexa padrão, um ou ambos os lados do vidro se curvam para fora. Isso significa que os raios de luz que a atravessam se desviarão na direção do centro da lente, ao entrar. Em uma lente biconvexa, como uma lupa ou lente de aumento, a luz se desvia da mesma maneira quando sai e quando entra.

Isso efetivamente inverte o caminho da luz proveniente de um objeto. Uma fonte de luz (digamos, uma vela) emite luz em todas as direções. Os raios de luz se originam todos no mesmo ponto (a chama da vela) e estão, constantemente, divergindo. Uma lente convergente capta esses raios e os redireciona de modo que todos eles irão convergir de volta a um único ponto. No ponto onde os raios convergem, você obtém uma imagem real da vela. Nas próximas seções, vamos dar uma olhada em algumas das variáveis que determinam como essa imagem real é formada.

Câmeras: foco

Vimos que uma imagem real se forma quando a luz se move através de uma lente convexa. A natureza dessa imagem real varia dependendo de como a luz viaja através da lente. Esse caminho da luz depende de dois fatores principais:

• o ângulo da entrada do feixe de luz na lente
• a estrutura da lente

O ângulo de entrada da luz muda quando você aproxima ou afasta o objeto da lente. Você pode ver isso no diagrama abaixo. Os feixes de luz provenientes da ponta do lápis entram na lente em um ângulo mais agudo quando o lápis está mais próximo da lente e em um ângulo mais obtuso quando o lápis está mais distante. Mas, a lente somente desvia o feixe de luz em um determinado grau, não importando como ela entre. Conseqüentemente, os feixes de luz que entram em um ângulo mais agudo sairão em um ângulo mais obtuso e vice-versa. O "ângulo de desvio" total em qualquer ponto da lente permanece constante.

Como você pode ver, os feixes de luz provenientes de um ponto mais próximo convergem mais longe da lente do que os feixes de luz provenientes de um ponto que esteja mais afastado. Em outras palavras, a imagem real de um objeto mais próximo se forma mais afastada da lente do que a imagem real proveniente de um objeto mais distante.

Você pode observar esse fenômeno por meio de uma experiência simples. Acenda uma vela no escuro e segure uma lente de aumento entre ela e a parede. Você verá uma imagem invertida da vela na parede. Se a imagem real da vela não cair diretamente sobre a parede, ela aparecerá um pouco borrada. Os feixes de luz provenientes de um ponto particular não convergem, inteiramente, para esse ponto. Para focalizar a imagem, mova a lente de aumento para mais perto ou mais longe da vela.

É isso que você faz quando gira a lente de uma câmera para focalizar: está movendo-a para mais perto ou mais longe da superfície do filme. À medida que move a lente, é possível alinhar a imagem real focalizada de um objeto de modo que ela caia diretamente sobre a superfície do filme.

Agora você sabe que em qualquer ponto uma lente desvia os feixes de luz em um determinado grau, não importando o ângulo de entrada do feixe de luz. Esse "ângulo de desvio" total é determinado pela estrutura da lente.

Lentes da câmera

Na última seção vimos em qualquer ponto, uma lente desvia um feixe de luz de um mesmo ângulo de desvio total, não importando o ângulo de entrada do feixe. Esse ângulo total é determinado pela estrutura da lente.

Lentes na lenteUma lente de câmera é na verdade um conjunto de várias lentes combinadas em uma unidade. Uma única lente convergente poderia formar uma imagem real sobre o filme, mas ela seria deformada por diversas aberrações. Um dos fatores de deformação mais significativos é que cores diferentes de luz se desviam de modo diferente quando atravessam uma lente. Essa aberração cromática produz, essencialmente, uma imagem onde as cores não ficam alinhadas corretamente. As câmeras compensam isso usando diversas lentes feitas de materiais diferentes. Cada lente manipula as cores de modo diferente e, quando você as combina de uma determinada maneira, as cores são realinhadas. Em uma lente zoom, você pode mover os diferentes elementos de lentes para frente e para trás. Mudando a distância entre lentes em particular, é possivel ajustar a potência de ampliação (a distância focal) da lente como um todo.

Uma lente de formato mais arredondado (com um centro mais expandido) terá um ângulo de desvio mais agudo. Curvar a lente para fora aumenta a distância entre os diferentes pontos da lente. Isso aumenta o tempo em que uma parte da onda de luz se move mais rápido do que a outra parte, de maneira que a luz faz uma mudança de direção mais abrupta.

Aumentar o ângulo de curvatura tem um efeito óbvio. Os feixes de luz de um ponto em particular irão convergir para um ponto mais próximo à lente. Em uma lente com um formato mais achatado, os feixes de luz não se desviarão de modo tão intenso. Conseqüentemente,irão convergir para um ponto mais afastado da lente. Ou seja, a imagem real focalizada se forma mais afastada da lente quando esta possui uma superfície mais plana.

Na verdade, aumentar a distância entre a lente e a imagem real aumenta o tamanho total da imagem real. Se você pensar sobre isso, verá que faz muito sentido. Pense em um projetor: à medida que você move o projetor para longe da tela, a imagem se amplia. Os raios de luz continuam se afastando à medida que viajam em direção à tela.

O mesmo acontece em uma câmera. À medida que a distância entre a lente e a imagem real aumenta, os feixes de luz se espalham ainda mais, formando uma imagem real maior. Mas o tamanho do filme permanece constante. Quando você instala uma lente muito plana, ela projeta uma imagem real grande, mas o filme somente é exposto à parte intermediária dela. Basicamente, a lente focaliza no meio do quadro, ampliando uma pequena seção da cena à frente. Uma lente mais arredondada produz uma imagem real menor, de modo que a superfície do filme vê uma área muito maior da cena (reduzida).

As câmeras profissionais permitem que você instale lentes diferentes para que possa ver a cena com diversas ampliações. A potência de ampliação de uma lente é descrita por sua distância focal. Nas câmeras, a distância focal é definida como a distância entre a lente e a imagem real de um objeto muito distante (a lua, por exemplo). Um número de distância focal maior indica uma maior ampliação da imagem.

Uma lente padrão de 50 mm não encolhe nem amplia significativamente a imagem

Lentes diferentes são adequadas para situações diferentes. Para tirar uma foto de uma cadeia de montanhas, pode-se usar uma teleobjetiva, uma lente com distância focal especialmente longa. Essa lente permite que você focalize elementos específicos à distância, de modo a criar composições mais compactas. Se você quiser tirar um retrato em close, poderá usar uma lente grande angular. Essa lente possui uma distância focal bem mais curta, de modo que ela encolhe a cena à frente. Toda a face é exposta ao filme, mesmo que o assunto esteja somente a 30 cm da câmera. Uma lente de câmera padrão de 50 mm não amplia nem encolhe significativamente a imagem, o que a torna ideal para fotografar objetos que não estejam especialmente próximos ou afastados.