VAMOS FALAR DE ÓPTICA?

por Armando Vernaglia Jr.

Sempre vai haver, mais cedo ou mais tarde, um momento em que o fotógrafo deverá aprender um pouco mais sobre ciências para melhorar suas fotos, especialmente física e química, a primeira se aplica mais no momento de fotografar, a outra quando vamos revelar nossos filmes (assunto meio esquecido em tempos digitais). E como diz o ditado, nem tudo na vida são rosas, então vamos à física, pois de química sou um leigo quase absoluto.

A parte da física mais relacionada à fotografia é a optica (embora a mecânica se aplique à construção dos equipamentos), termo que deriva do grego optikós. Essa área estuda, entre outras coisas, os efeitos sofridos pela luz quando esta interage com obstáculos, e para nós fotógrafos, podemos entender como o que acontece com a luz quando passa por dentro de uma objetiva para compor a imagem em nosso filme/sensor. Existem quatro efeitos básicos que a luz pode sofrer (existem outros, mas este quatro são suficientes por enquanto), e a compreensão destes efeitos dá ao fotógrafo ferramentas para melhorar sua técnica. Vamos a eles:

ABSORÇÃO

A luz pode ser, no todo ou em parte, absorvida por um obstáculo, sendo a absorção total uma situação limite, que pode ser exemplificada quando projetamos uma luz branca sobre uma superfície negra. Por melhores que sejam as objetivas de nossas câmeras, uma parte da luz sempre será absorvida, fazendo com que a parcela de luz que chega ao filme/sensor seja menor do que a luz existente no ambiente, pois cada elemento dentro da objetiva representa um obstáculo para a passagem da luz, e cada um deles possuirá um grau de absorção. É este efeito que pode gerar um fato curioso: suponhamos a existência de duas objetivas, com mesmo comprimento focal 200mm (pode ser qualquer outro), e mesma abertura de diafragama, digamos f/2.8. Uma delas composta por 9 elementos (9 lentes - como a Canon EF 200mm f/2.8 L II USM) e outra composta por 18 elementos (18 lentes - como a zoom Canon EF 70-200 f/2.8 L USM), embora as duas apresentem nominalmente a mesma abertura, a lente com menos elementos tende a reter menos luz em seu interior, ou seja, ela será um pouco mais luminosa que sua rival zoom, a diferença pode ser pequena, de menos de um quarto de ponto, mas existe. Fora isso, a absorção é diretamente relacionada com a produção e uso de filtros, pois os filtros coloridos, em geral, permitem a passagem de sua cor, e absorvem as demais.

REFLEXÃO

Além de parte da luz ser absorvida dentro de uma objetiva, outra parte pode ser refletida. A reflexão é a alteração na trajetória de um feixe de luz ao colidir com um obstáculo, assim como a absorção, a reflexão pode ser parcial ou total.

As objetivas são compostas essencialmente por materiais translúcidos que permitem a passagem da luz, além disso, as lentes recebem tratamentos químicos para ampliar ainda mais essa passagem (tratamento conhecido pelo termo coating), mas mesmo com tudo isso, uma pequena parcela da luz é refletida dentro da objetiva, ou é refletida pelo primeiro elemento (o mais externo da objetiva) para fora da mesma. A Canon tem uma boa tecnologia de coating, mas a marca mais famosa pelo coating de suas lentes ainda é a Pentax.

O efeito mais conhecido relacionado à reflexão é o flare, aquelas famosas manchinhas coloridas quase circulares que aparecem nas fotos quando fotografamos de frente para uma fonte de luz intensa, como o sol. Como a fonte de luz é muito intensa e dirigida diretamente sobre a objetiva, ela pode gerar esse tipo de reflexo. O flare também pode surgir de outra forma, não tão evidente como as bolinhas coloridas, mas sim como uma perda generalizada de contraste na cena, como se houvesse uma névoa fina na foto.

Para evitar esse problema, os fabricantes investem cada vez mais na melhoria da qualidade do coating, além disso, toda objetiva tem um modelo adequado de para-sol, que nada mais é do que um acessório plástico, acomplado à objetiva, que reduz a entrada de luz indesejada pela lateral da mesma, infelizmente, poucos fotógrafos decidem gastar um pouco mais de dinheiro comprando esse acessório. Por fim, lentes com menor número de elementos tendem a ter menor flare que lentes com maior número de elementos opticos, pois são mais vidros para causarem reflexos.

REFRAÇÃO

Neste momento começamos a ficar com pena da pobre luz, ela já foi absorvida e refletida, agora será refratada, palavra que pode ser traduzida por desviada. A refração é o desvio dos raios de luz quando passam de uma material optico para outro, dentro de uma objetiva, a luz passa da atmosfera (lado de fora da objetiva) para a lente, depois para o ar, depois para outra lente, e para o ar... e assim vai até colidir com o filme/sensor.

Nessas passagens de planos distintos, a luz será refratada diversas vezes. Essa propriedade física é muitas vezes utilizada pelos fabricantes de objetivas para controlar melhor a direção da luz dentro das lentes.

Embora pareça simples, a refração é considerada por muitos autores como o fenômeno optico mais importante que ocorre dentro de uma objetiva, e que gera um problema tão comum quanto o flare, chamado aberração cromátca. A luz branca, na verdade não é branca, mas sim composta pela soma de diversas cores, cada cor é formada por uma determinada onda, e cada onda tem seu respectivo comprimento, por serem de comprimentos diferentes, as ondas sofrem a refração em intensidades diferentes, fazendo com que as várias cores sejam projetadas em direções ligeiramente diferentes umas das outras.

Em resumo: a imagem que entra na objetiva como uma só acaba separada em várias imagens, cada uma com pequenos desvios, e que podem acabar projetadas sobre o filme em posições ligeiramente diferentes. Isso faz com que uma ou mais cores possam estar fora de foco, mesmo em uma imagem focada.

Infelizmente a indústria ainda não desenvolveu algum material ou técnica que faça com que ondas de comprimentos diferentes sejam refratadas de maneira igual, já se chegou próximo a isso com as chamadas lentes de baixa disperção (que recebem dos fabricantes siglas de identificação como SLD, ELD, ED etc.) e os cristais de fluorita, um material cristalino utilizado em algumas objetivas, e que possui características ainda melhores que os cristais de baixa disperção, esse material foi melhor desenvolvido pela Canon e aplicado a algumas de suas objetivas mais caras.

DIFRAÇÃO

Ufa... estamos quase acabando, e muitos que estão lendo quase se arrependendem de ter escolhido a fotografia como profissão ou hobby, mas não desistam, pois estamos quase no fim.

A difração é observada quando a luz atravessa por pequenos orifícios ou fendas. Os raios de luz que passam rentes às bordas desse orifício sofrem um pequeno desvio de sua trajetória, esse desvio faz com que parte da área de sombra, externa a imagem, receba uma pequena iluminação.

Como é fácil perceber, nossas objetivas fotográficas possuem, além das lentes, um mecanismo chamado diafragma, composto por diversas lâminas que juntas formam um orifício quase circular.

A parte que quase todo mundo sabe é que quanto mais aberto o diafragma mais luz passa por sua abertura (aberturas como f/2.0, f/2.8 etc), e quanto mais fechado, menos luz (f/16, f/22 etc), mas o que poucos sabem é que quanto mais fechado, e por conseqüência, quanto menor o orifício para a passagem da luz, maior será o efeito da difração.

Em termos práticos, quando usamos diafragmas muito fechados teremos uma degradação da qualidade da imagem, especialmente nas bordas. Aí você pode dizer algo assim: mas as revistas de fotografia dizem que para ter imagens melhores eu preciso usar diafragmas mais fechados... Pois é... as revistas pseudo especializadas em geral misturam dezenas de conceitos em um só e soltam uma bobagem dessas. A verdade é que quanto mais fechamos o diafragma, mais profundidade de campo temos, e por profundidade de campo entendemos a área da cena que apresenta um foco aceitável a aparentemente correto, mas paralelamente a esse aumento da profundidade, podemos ter uma degradação da qualidade da imagem, portanto, o ideal em muitos caso é uma média, ou seja, nem tão fechado que degrade a imagem, nem tão aberto que não tenha profundidade suficiente. É agora que você entende por que muitos fotógrafos só trabalham com diafragamas como f/8 e f/11, que são valores medianos.

CONCLUSÕES

Você chegou ao final desta matéria e compreendeu tudo o que a optica pode fazer para melhorar (ou piorar) suas fotos, o conhecimento desses efeitos lhe dará maior condições de controlá-los e obter melhores fotos.

Infelizmente para resolver alguns dos problemas apresentados é necessário gastar bastante dinheiro em lentes profissionais, mas se sua intenção é trabalhar com fotografia, veja isso como um investimento na qualidade de seu trabalho.

É preciso lembrar que não é só a optica que influencia nos resultados da foto, outros conceitos da física tem importâcia determinante na qualidade de um trabalho: movimento, mecânica, calorimetria, além de outros efeitos da optica... mas enfim, isso é assunto para uma próxima matéria, ou para um livro de física. =^)