Fotografia I

Prof. Márcio DuarteFAIP/FAEF

Princípios da fotografia

A máquina fotográfica

• Uma máquina fotográfica tem a capacidade de captar os reflexos luminosos dos objetos, num determinado momento, guardando-os sob a forma de uma imagem. Para tal, usa um mecanismo análogo ao olho humano, onde muito genericamente podemos apontar - a lente (o cristalino no olho, ou lens), diafragma (a íris) e uma superfície sensível à luz, que pode ser uma película de filme, na fotografia analógica, ou um sensor eletrônico, na fotografia digital (a retina).

A Câmara Escura

Como a câmera funciona

A câmera é composta por 3 partes:– Parte óptica (lentes);– Meio de captura (filme ou sensor);– Parte mecânica (corpo da câmera).

É a combinação desses elementos que dá origem as mais diversas fotografias.

reflexo luminoso de um objeto passa através da lente, sensibilizando o sensor, ou a película de filme, criando desta forma a imagem. O diafragma regula a quantidade de luz que entra de cada vez, assim, o sensor é mais ou menos sensibilizado ficando a imagem mais ou menos clara.

Ao fechar o diafragma reduzimos a dimensão do feixe luminoso e, desta forma, aumentamos a qualidade dos diferentes raios que atravessam a objectiva, pois eliminamos os raios oblíquos ao plano focal e que produzem defeitos e distorções na imagem final. Isto é, deixamos passar apenas os raios incidentes em ângulo recto ao plano focal obtendo imagens mais nítidas. Ao fechar o diafragma aumenta-se a capacidade de focagem da objectiva (aumenta a profundidade de campo)

Parte óptica

A parte óptica é composta pelas lentes.

Tem a função de receber a luz e redirecionála de modo a refletir uma imagem tal como a que se encontra diante da câmera.

Parte óptica

• A imagem é formada pela luz que passou por uma lente.

• A natureza da imagem formada depende de como a luz viaja pela lente. Isto depende de dois fatores:– O ângulo que a luz

penetra na lente– A estrutura da lente

Parte óptica• O "poder" de uma lente é descrito como distância focal,

que é a distância entre o objeto fotografado e a lente. Quanto maior, indica que maior é a capacidade de captura.

• Alguns exemplos:

Distância Focal Tipo de fotografia

Menor que 21mm Arquitetura

21 – 35 mm Landscape

135 – 300+ mm Esporte, pássaros, insetos

Parte óptica

• Zoom permite a variação da distância focal em um intervalo pré-definido.

• Abertura focal define o ajuste do quanto de luz penetra nas lentes.

Focagem da lente

Consiste em aumentar ou diminuir o diâmetro ântero-posterior da lente de forma a fazer convergir os reflexos luminosos do objeto o mais próximo possível do sensor, de forma a que os contornos da imagem fiquem o mais nítido possível.

Imaginemos que o interior da máquina é representado por

uma sala e a objectiva pela sua janela. Em vez de diafragma e obturador teríamos a ação de abrir e fechar os veda-luzes:

diafragma = mais abertos, menos abertos

obturador = abrir e fechar mais rápido, abrir e fechar

mais lento

Íris (ou Diafragma): A quantidade de luz

• Cada abertura tem um valor f que representa a razão entre o seu diâmetro e a distância focal da objetiva. Assim, f4 significa que a abertura é igual a uma quarta parte da distância focal da objetiva, como se vê pelos círculos tracejados, à direita; em f16 a abertura é um dezasseis avos da distância focal, e assim sucessivamente.

• Do emprego deste sistema de frações, em vez dos diâmetros da abertura, resulta que todas as objetivas reguladas para o mesmo valor f fotografam o mesmo objeto com igual intensidade de luz. Em consequência, o emprego dos valores f permite mudar de máquina ou de objetiva com a garantia de que o efeito da exposição não se altera.

A quantidade de luz

Sobre-exposição: excesso de exposição, provoca mais densidade e menos contraste

Subexposição: exposição insuficiente, provoca menos densidade e menos contraste

Parte óptica

• Câmeras que dispõem de uma grande variedade de aberturas permitem muito mais flexibilidade nas imagens fotografadas.

Meio de captura

• Filme Fotográfico: Contém componentes químicos que são sensíveis a luz.

• A revelação de um filme fotográfico é feita por uma série de banhos químicos que fazem com que a imagem latente no filme exposto se torne visível sob a forma de negativo.

Meio de captura

Meio de captura

• Sensor é uma matriz de milhões de pequenos pixel que visam produzir a imagem final.

Meio de captura

Parte mecânica• O principal componente da parte mecânica é o

diafragma.• O diafragma foi idealizado em 1568. É um dispositivo

capaz de permitir ou não a entrada de luz.

• Outros componentes também constituem a parte mecânica: disparador, flash, visor, a própria caixa da câmera, etc.

A mesma abertura, mas com velocidades diferentes:

f.8 v 0.5s f.8 v 2s

com velocidade 2 (dois segundos) a fotografia ficará mais clara do que com velocidade 0.5 (meio segundo), pois o elemento fotosensível fica exposto à luz durante mais tempo (4 vezes mais)

Diafragma e ObturadorA luz nas proporções corretas

Velocidade de Obturação Este parâmetro mede o tempo que o obturador permanece aberto, regulando desta forma a quantidade de luz que que chega ao sensor. Assim, se quisermos fotografar um momento muito rápido e se tivermos luz suficiente para tal (o momento em que um jogador de futebol cabeceia a bola para golo ou o exacto momento em que um avião se encontra de pernas para o ar durante um looping) escolhemos uma velocidade alta, se, pelo contrário, queremos fotografar uma imagem com pouca luz (fotografia nocturna, por exemplo) ou queremos imagens arrastadas (também com pouca luz), escolhemos uma velocidade baixa, sendo que, neste último caso, temos de nos certificar que a máquina se encontra estabilizada, num tripé, por exemplo, caso contrário e devido à quantidade de luz que vai entrando de pontos diferentes (uma vez que a máquina se está a mover) a imagem ficará tremida. De referir ainda que a velocidade é medida em segundos, ou, na maior parte dos casos em fracções de segundo, sendo que, 1'' (um segundo) é uma velocidade de obturação baixa e 1/1000'' (um milésimo de segundo) é uma velocidade de obturação bastante elevada.

f.16 v 2s

f.8 v 0.5s

Uma abertura de diafragma quatro vezes menor aliada a uma velocidade de obturador quatro vezes mais lenta

equivale a

Uma abertura de diafragma quatro vezes maior aliada a uma velocidade de obturador quatro vezes mais rápida.

f. 2.8 v 0.1s (um décimo de segundo)

ObturadorVelocidade - O tempo a que o material sensível fica exposto à luz

• As velocidades de obturação (tempos de exposição), tal como os diafragmas, diminuem gradualmente – cada velocidade é metade da anterior. Esta progressão de razão 2, comum às duas escalas, é particularmente importante quando se combinam os valores de obturação com os do diafragma.

• Na posição B (pose), o obturador fica aberto enquanto se mantiver a pressão no botão respectivo.

AberturaA abertura não é mais do que a abertura do diafragma, controlando desta forma a quantidade de luz que passa através da lente. Não querendo complicar, devo referir que a abertura, ao alterar a profundidade de campo, tem um efeito na focagem, assim, quanto menor a abertura, menor a quantidade de luz que passa através da lente, mas maior a profundidade de campo, ou seja, maior é o alcance de focagem, isto é, conseguimos ter uma maior quantidade de objectos em faixas de focagem diferentes focados corretamente. A abertura é medida com a letra f seguida por um número. Não entrando em pormenores nem em equações complicadas, posso dizer que esse número é uma fração, assim, quanto maior o valor absoluto do número, menor a abertura. Para melhor exemplificar este conceito, apresento abaixo uma imagem elucidativa.

ISO (ou ASA)O ISO (ou ASA, sistema americano e ISO é um sistema internacional.) e mais uma vez não entrando em grandes pormenores técnicos, representa a sensibilidade do sensor à luz, ou seja, quanto mais elevado for o ISO, menor a quantidade de luz que é necessária para o sensor criar uma imagem. Assim, se quisermos tirar uma fotografia com pouca luz a uma velocidade relativamente elevada (fotografia interior a pessoas sem querer usar flash, por exemplo) e onde por alguma razão não é possível fixar a máquina (por não se ter tripé, ou pelos objectos alvo da fotografia serem eles mesmos móveis, como é o caso das pessoas ou animais), optamos por um ISO elevado, se pelo contrário temos muita luz, optamos por um ISO baixo. De referir que quanto maior o ISO maior o "grão" da fotografia, ou seja, menor a nitidez da imagem (tanto os contornos como os conteúdos).

Profundidade de campo e nitidez

• Como se vê aqui, a profundidade de campo estende-se para a frente e para trás do objeto focado. Nas duas fotografias o foco foi ajustado para a peça do meio e só o diafragma foi alterado. Na da direita, tirada com f16, a grande profundidade de campo permitiu que todas as peças ficassem nítidas. Abrindo o diafragma a f 2.8, as peças em fundo e em primeiro plano perdem a nitidez. É possível, portanto, com o mesmo assunto, conseguir resultados muito diferentes alterando a abertura do diafragma.

• A profundidade de campo varia também consoante a distância máquina-objeto. O aumento desta distância faz aumentar a extensão da zona nítida para aquém e além do objeto, o que altera a sua imagem.

Abertura de diafragma e Profundidade de campo

Velocidade de obturação e movimento do tema

Ângulos das objetivas

• Numa máquina de 35mm vulgar, o campo abraçado pelas objectivas de 28mm, 50mm e 135mm é de respectivamente, cerca de 73º, 45º e 20º

Uma objectiva zoom28-135 mm

equivale a este conjunto de objectivas

Zoom óptico e zoom digital

da realidade à ficção

9.2mm com a maq. Digital C2500L

equivale a 36mm numa máq. clássica

17 mm com a maq. Digital C2500L

equivale a 70mm numa máq. clássica

ILUMINAÇÃOa luz ambiente, natural ou artificial é melhor do que a iluminação do flash

ILUMINAÇÃO

luz ambiente iluminação com flash

ILUMINAÇÃOUma luz difusa confere maior suavidadeao tema. Dominam as tonalidades.

Red-eye

O efeito de “olhos vermelhos” é causado pela luz do flash que atravessa a pupila e se reflete na retina. Sendo esta irrigada por vasos sanguíneos é a sua cor avermelhada que o flash revela. Quanto mais próximo o flash se encontrar da objetiva, maior é a probabilidade de ocorrer este efeito, justamente porque os eixos de ambos os dispositivos estão mais próximos. Claro que isto se aplica, desde logo, às máquinas com flash incorporado embora o efeito possa ocorrer com flashes externos montados na sapata/suporte. Este efeito é mais pronunciado nas teleobjetivas, ou zoom ajustado em close-up, do que nas objetivas grande-angular. Quanto mais próximo do tema, maior o risco de “olhos vermelhos”. Este efeito é também mais usual em ambientes escuros pois aí as pupilas estão mais dilatadas para captar a pouca luminosidade do ambiente. Os dispositivos anti “red-eye” funcionam na base de um pré-disparo de flash, ou uma luz fixa, que vai obrigar a contrair as pupilas e reduzir, assim, a “abertura” ocular que revela a coloração sanguínea.

Iluminação - A temperatura de cor

A temperatura de cor das fontes de luz mede-se em graus Kelvin (ºK). A escala Kelvin começa no zero absoluto ou -273ºC que é, em teoria, a temperatura mais fria possível. Quando uma placa de metal é progressivamente aquecida, emite luz que varia pelo vermelho, laranja, amarelo, branco, e termina numa emissão de luz azul (salvo alteração física ou química na placa metálica). A luz emitida por este objecto em cada estádio de cor, pode identificar-se pela temperatura correspondente. A luz de uma simples vela acesa tem uma temperatura de cor de aproximadamente 2.000 ºK, enquanto que no outro extremo do espectro, a luz de um dia solarengo se situa entre 12.000 e 18.000 ºK. A luz da manhã e da tarde situa-se à volta dos 5.000 ºK, e a meio de um dia nublado regista-se cerca de 6.000ºK.

RECAPITULANDO• A focagem determina a nitidez do objecto - o movimento da objectiva foca ou desfoca partes

do objecto a diferentes distâncias da máquina.

• A extensão da zona de nitidez é regulada pelo diafragma - o diafragma regula o brilho da imagem (através da intensidade de luz admitida) e a profundidade de campo. Quanto mais alto o valor f mais estreita a abertura e maior a profundidade de campo. A profundidade de campo também aumenta se usarmos uma objectiva de curta distância focal ou aumentarmos a distância objecto-máquina.

• A velocidade de obturação afecta a imagem de objectos móveis – o obturador regula o tempo de exposição do filme e, consequentemente, o aspecto mais ou menos tremido da imagem. Este efeito varia com o movimento da máquina e a velocidade relativa, direcção e distância do objecto.

• O valor da exposição é determinado pela abertura e velocidade de obturação - Para fotografar a mesma cena dispõe-se geralmente de uma série de combinações de diafragmas e tempos de exposição. Desde que fique assegurada a exposição suficiente, pode-se optar entre uma profundidade de campo curta ou extensa, e entre o movimento “congelado” ou tremido.

Fotografia digitalFormação da imagem digital

Profundidade de bit

• A quantidade de níveis de cinza, que podem ser usados para representar cada pixel em uma fotografia digital, é determinada pela profundidade de bit da imagem.

• A profundidade de bit é o espaço de armazenamento alocado para cada pixel.

• Quanto maior a profundidade de bit, mais níveis de cinza podem ser armazenados

• As imagens coloridas (mais complexas) precisam maior profundidade de bit

Armazenando informação da imagem

• A profundidade de bit está diretamente relacionada ao método usado pelo computador para armazenar a escala de cinza ou a informação de cor de cada pixel

• No nível mais básico, os computadores são binários – trabalham com zero e um

• Os computadores mantêm o controle de zero e um desligando os “disjuntores” dos microchips

Armazenando informação de imagem

• Cada um dos milhões de “disjuntores” tem o valor binário de um BIT

• Os computadores pessoais trabalham com grupos de oito disjuntores, que formam uma única unidade chamada BYTE

• Um byte pode ter 256 valores diferentes• Uma imagem em PxB, o valor da escala de

cinza para cada pixel está contido em um byte

Armazenando informação de imagem

• Como cada byte pode conter 256 níveis diferentes, cada pixel pode ter 256 níveis diferentes de cinza.

• A imagem digital PxB tem profundidade de 8 bits ou 1 byte

• Em uma imagem digital colorida são necessários três bytes para representar cada pixel. Um byte para cada uma das três cores primárias aditivas

Qualidade da imagem

• O tamanho do arquivo tema ver com a sua qualidade para reprodução

• Resolução – tamanho de cada pixel• Profundidade de bit – quantidade de níveis de

cinza• Quanto maior o arquivo, mais informação ele

contém• Quanto maior a resolução, maior a qualidade

e maior a cópia pode ser

Armazenamento

Foto cores – teoria da cor

• Existem dois sistemas para mostrar toda a gama de cores

• Um, o aditivo, é usado basicamente na televisão a cores

• O outro, o sistema subtrativo, é empregado na fotografia e nas artes gráficas

• Ambos utilizam misturas de três cores básicas para gerar todas as outras cores

Sistema aditivo

• É baseado no princípio de que, adicionando-se partes iguais de luz vermelha, verde e azul, cria-se luz branca

Sistema aditivo

• É o sistema ideal para televisão e monitores de computador, porque a tela cria e emite luz como as três fontes de luz colorida

• O tubo de televisão tem três canhões de elétrons, um da cada cor aditiva, criando todas as cores que se vêem na TV

• É chamado, em computação, de RGB

Sistema substrativo

• É o inverso do sistema aditivo. Ele começa com uma luz branca e usa filtros para subtrair cores. São usados três filtros: amarelo, magenta e ciano

Sistema substrativo

• É usado tanto na fotografia quanto na impressão colorida

• Os corantes fotográficos ou as tintas de impressão agem como filtros primários subtrativos que modificam a luz e produzem toda a gama de cores que vemos

• O sistema é conhecido como CMYK• As combinações de cores possíveis são

conhecidas pelo círculo cromático

Círculo cromático

Matiz, saturação e valor

• Matiz – é a própria cor• Saturação – é a pureza da cor• Valor – é a luminosidade ou obscuridade da

cor• Em muitas aplicações de computador isso é

conhecido como perfil HSB para matiz, saturação e valor (brilho)

Matiz, saturação e valor

Fotografia digital colorida

• As imagens são produzidas com o uso dos sistemas aditivos e subtrativos da mesma forma que a fotografia convencional

• Os programas de tratamento de imagem (Photoshop) oferecem meios adicionais para ver e interagir com as imagens digitais coloridas

• Métodos de armazenamento e compactação são muito importantes

Sistema RGB

Sistema RGB

• Sistema aditivo que combina vermelho, verde e azul.

• Em uma imagem RGB típica, cada cor primária aditiva é representada por um byte.

• A informação de coro completa para cada pixel é armazenada em três bytes

• A profundidade de byte de uma imagem RGB é de 24 bits

• A representação de três bytes permite uma imagem de 256 x 256 x 256 = 16.777.216 cores no total

Sistema CMYK

• Sistema de cor subtrativo formado pelas cores primárias subtrativas (Ciano, Magenta e Amarelo) com uma camada adicional K que contém o preto e valores de cinza neutros

• A maioria das impressoras coloridas usa esta tecnologia

• A maioria da imagens CMIK armazena 4 bytes por pixel. Um byte para cada cor primária e mais um byte para o K

Sistema CMYK

Balanceamento de cor

• As cores primárias aditivas são complementares das primárias subtrativas

• Pode-se, por conta disso, controlar o balanceamento de cores de uma imagem

Sistema HSB

• Permite o controle da matiz, saturação e brilho independentemente

• Muitas pessoas acham este sistema mais intuitivo do que o RGB e o CMYK

• O HSB não é realmente um sistema de cores, mas uma maneira diferente de ajustar qualquer sistema de cor usado

Matiz

• É dado pelo círculo cromático

Saturação

• Uma cor completamente saturada é uma cor pura, sem outros matizes misturados

• Uma cor completamente não saturada será totalmente cinza, sem “cor” alguma, nada se diferenciando dos outros cinzas

• A maioria dos programas de processamento de imagens permite que a saturação da cor seja modificada de forma contínua, co cinza neutro a cor pura

Brilho

• Também conhecido como luminosidade ou valor

• Você pode alterar o brilho de uma cor adicionando ou subtraindo a luz branca

• Na ponta da escala de brilho, não existe nenhuma luz branca e a cor aparece como preto denso

• Na outra ponta, existe tanta luz branca que ela se sobrepõe à própria cor e aparece como branco brilhante

Imagem bitmap ou vetorial

• Os computadores lidam com informações gráficas de duas maneiras.

• Uma é tratar a imagem como um padrão de pixels. É a imagem rasterizada ou bitmap, que consiste em uma série de pixels arrumados em uma grade

• Outra forma é vetorial, onde o desenho é uma coleção de linhas, curvas e círculos

Principais arquivos

• TIFF – Tagged-Image File Format - Tamanho maior, qualidade melhor. O mais universal arquivo de imagem bitmap. Suportam compressão sem perda (LZW) e podem ser usados tanto em Windows como em Macintosh

• PSD – Formato padrão usado pelo Photoshop. Deve ser usado enquanto a imagem é editada no progrma e depois convertido

• GIF – Graphics Interchange Format – Reduz os arquivos de duas maneiras, usando cor indexada e compresão sem perda (LZW). É usado mais na Internet e pouco para impressão

Principais arquivos

• JPEG – Joint Photographic Experts Group – Compressão com perda de qualidade. Quando o arquivo é descomprimido, não fica idêntico ao original. A perda de informação é minimizada pelo descarte de informação de cor que o olho humano não percebe tão rapidamente

• RAW – Armazenam os dados sem nenhuma compressão. É diferente para cada modelo de câmera fotográfica. Não tem compressão

Principais arquivos

• PNG – Portable Network Graphics – Alternativa ao formato GIFF muito usado na Internet

• PICT – Formato vetorial padrão dos computadores Macintosh

• BMP – Formato padrão para computadores com plataforma Windows

Principais arquivos

• EPS – Encapsulated PostScript – Frequentemente usado para exportar imagens para programas de edição eletrônica como Page Maker e QuarkXExpress, Free Hand ou Ilustrator. O arquivo EPS é muito versátil. Pode conter bitmap ou vetorial, RGB ou CMYK e também imagens PxB

Principais arquivos