Luz E Fotografia

By clopezso | Fundamentos

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Luz E Fotografia

Quando falamos de luz e fotografia, na verdade estamos falando de duas coisas que verdadeiramente, dependem uma da outra.

A luz existe por natureza como a vida mesma, e a fotografia somente pode ser criada se existe a luz.

A palavra fotografia está composta de duas partes,  fós grafis, palavras derivam do grego.

Fós significa luz e grafis significa escrever, assim uma boa definição de fotografia é: A arte de escrever com a luz e, mesmo que à partida pareça estranho é a realidade.

Fotografar uma pessoa, um objeto, uma cena, é o fato de captá-lo com um aparelho ótico que é a câmera fotográfica.

Mas isso é somente possível se houver luz suficiente, que permita que a cena reflita sua imagem para dentro da câmera.

Portanto se não houver luz não a forma de ver o cenário, distinguir suas imagens, e portanto, nem criar fotografias.

Esta realidade física atrela luz e fotografia, porque sem luz não pode existir a fotografia.

1.- Luz

A luz é uma onda eletromagnética, cujo comprimento de onda se inclui num intervalo no qual o olho humano é a ela sensível.

Trata-se, de uma radiação eletromagnética situada entre a radiação infravermelha e a ultravioleta.

As grandezas físicas da luz como onda eletromagnética que é, são três:

  • Intensidade (brilho)
  • Freqüência (cor)
  • Polarização (dualidade onda-particula)

Um raio de luz é uma trajetória da luz num determinado espaço e indica a fonte que cria a luz, e para onde ela se dirige.

A definição de raio de luz foi introduzida por Abu Ali Alhazem muitos séculos atrás.

Quando a luz se propaga num meio homogêneo, sua trajetória sempre é retilínea.

A luz pode descrever trajetórias curvas somente quando se propaga em meios não homogêneos.

1.1.- Tipos de fontes de luz

Uma fonte luminosa é um objeto que emite luz visível para o olho humano.

Basicamente há dois tipos de fontes de luz, e podem ser:

  • Primárias
  • Secundárias

As primárias produzem a luz que elas emitem. As secundárias refletem a luz de outra fonte.

Uma fonte de luz pode ser difusa ou pontual. A luz difusa atinge objetos desde várias direções, proporcionando sombras menos nítidas quanto mais longe esteja o objeto da superfície onde são projetadas.

A luz puntual  se origina num ponto reduzido em relação ao objeto iluminado, e se pode dizer que a direção dos raios é semelhante.

Por isto as sombras projetadas pelo objeto, são nitidas  e recortadas quanto mais perto o objeto estiver da luz e mais distante da tela de projeção.

A luz solar pela distância que separa a Terra do Sol, tem direcionalidade muito forte, por isso é a maior fonte de luz dispersa existente.

1.1.1.- Luz primaria

A luz primaria é a que procede de uma fonte que produz a luz que emite como pode ser o Sol, ou uma lâmpada.

Considerando a característica da fonte de luz há luz primaria natural, como a luz do Sol, e a luz de uma lâmpada elétrica que é de origem artificial.

Fotografia de una amanhecer, mostrando o efeito de ruido por falta de luz, em algumas partes da fotografia

Luz do Sol ao amanhecer

1.1.2.- Luz secundaria 

Luz secundaria sempre é luz primaria refletida, recebida de outra fonte primaria, como solar ou a de uma lâmpada elétrica.

Exemplos de luz secundaria: Luz da Lua que reflete a luz solar, a luz solar que reflete um espelho, o reflexo de uma lâmpada num vidro, etc.

fotografia do eclipse que aconteceu em julho de 2018, como exemplo de luz secundaria

Fotografia da Lua no eclipse de julho 2018

1.2.- A luz como ferramenta

No desempenho da profissão de fotografo, alem das ferramentas materiais (câmeras, lentes, flashes, suportes, filtros, etc.), há uma ferramenta indispensável que é a luz seja natural ou artificial, sendo a mais importante de todas.

As fontes de luz são as ferramentas principais para que o fotógrafo possa realizar seu trabalho, independentemente de como a use cada profissional.

Dentro da profissão foram estandardizadas luminárias de acordo à sua eficiência, consumo, facilidade de uso e de transporte.

Ou por aquela característica especial que as fazem mais apropriadas para determinadas aplicações de luz e fotografia.

A verdade é que alem de conhecer todas as outras ferramentas de que dispomos, a ferramenta fundamental é a luz.

Portanto temos que nos auxiliar de qualquer elemento que emita, transforme ou elimine luz.

2.- Controle de luz e fotografia

Estes dois parâmetros luz e fotografia exigem umas técnicas de manipulação para conseguir fotografias espetaculares.

Independentemente da qualidade da câmera fotográfica e das objetivas, os resultados dependem  do controle da luz.

Todo tipo de câmera fotográfica digital possui dois mecanismos fundamentais, para o controle da luz, que são:

  • O diafragma (localizado na objetiva ou lente)
  • O obturador (localizado dentro do corpo da câmera)

Estes dois mecanismos controlam a intensidade de luz e, o tempo que a deixamos a luz atuar sobre o sensor.

Alem destes dois mecanismos de controle da luz na câmera, existe um elemento digital que é o sensor eletrônico.

O sensor eletrônico é o substituto do antigo filme e, é o que registra a imagem de forma eletrônica.

2.1.- Como funciona o diafragma?

Primeiramente indicar como se obtem a escala de aberturas utilizadas nos diafragmas fotográficos, que é  obtida através desta formula:                                    

{displaystyle f={frac {DF}{A}} } 

Onde:

  • f  é o valor do diafragma obtido
  • DF  é a distância focal, em milímetros
  • A  é o diâmetro, em milímetros, da abertura efetiva do diafragma

Vejamos como funciona um diafragma, é só observar como reagem nossos olhos quando muda a intensidade da luz donde estejamos.

No centro dos olhos temos as pupilas, que são o mais perfeito diafragma que existe, e que reagem imediatamente às variações da luz, se fechando quando a luz é intensa e se abrindo quando a luz é baixa.

Experimente se olhando no espelho, quando coloca a luz de uma lanterna dirigida aos olhos, e quando a retira deles.

Pois bem! Já sabemos a função do diafragma que é abrir ou fechar a passagem de luz para a câmera.

O diafragma se controla de duas formas, dependendo do tipo da câmera. Nas compactas simples normalmente o controle é automático, nas câmeras com maiores prestações pode ser manual e automática.

A faixa do diafragma se indica nas objetivas e também nas câmeras com um (f) e varia geralmente desde f=1.4 ate o f=32, mas dependendo do kit de câmera e objetiva, a faixa do (f) é diferente.

2.1.1.- Como varia a apertura do diafragma?

O critério que seguem os valores de (f) é dobrar o tamanho da apertura do valor anterior, ou seja:

  • f=1.4     tem aproximadamente dobro de superfície que f=1.8
  • f=1.8    tem aproximadamente dobro de superfície que f=2
  • f=2       tem aproximadamente dobro de superfície que f=2.8
  • f=2.8   tem aproximadamente dobro de superfície que f=4
  • f=4       tem aproximadamente dobro de superfície que f=5.6
  • f=5.6   tem aproximadamente dobro de superfície que f=8
  • f=8      tem aproximadamente dobro de superfície que f=11
  • f=11     tem aproximadamente dobro de superfície que f=16
  • f=16     tem aproximadamente dobro de superfície que f=22
  • f=22    tem aproximadamente dobro de superfície que f=32

É importante salientar que o maior número (f) indica o diafragma mais fechado, e ao contrario o menor número (f) indica o diafragma mais aberto, assim:

  • f=1.4 significa mais passagem de luz entanto que
  • f=32 significa menor passagem de luz

A manipulação da apertura do diafragma tem grande impacto sobre as imagens. Assim caso não selecionar a apertura (f) correta, a imagem pode ficar tremida ou desfocada, portanto é importante entender muito bem este ajuste para conseguir a correta luz e fotografia.

Em próximos artigos explicarei detalhadamente, como é possível “brincar” com este efeito ao selecionar a apertura do diafragma, para gerar a “profundidade de campo”.

Para uma melhor compreensão, veja a fotografia a seguir que mostra um comparativo de varias aperturas de diafragma numa mesma objetiva:

Fotografia de seis aberturas de diafragma de um mesmo objetivo, mostrando claramente as focais f1.8, f2.8, f4, f5.6, f8, e f11, que da para ver claramente que o número de f mais grande significa menor apertura de diafragma e portanto, menos passagem de luz

Fotografia gentileza da Koeppik (CC Wikimedia)

2.2.- Como funciona o obturador?

Para conseguir que luz e fotografia sejam corretas, alem do ajuste (f) do diafragma, é preciso ajustar a velocidade do obturador.

O obturador é um mecanismo de laminas metálicas, perfeitamente sincronizado, com o diafragma, é acionado pelo disparador da câmera no instante de tirar a fotografia.

OBSERVAÇÃO: Na atualidade há muitas DSLR’s que possuem obturador eletrônico, mas o funcionamento é praticamente o mesmo sobre o sensor.

Um obturador funciona exatamente como os párpados dos olhos, quando os abrimos e fechamos, com duas diferenças:

  • O obturador fechado corta completamente a passagem de luz, e está dentro da câmera
  • Os párpados são bastante translúcidos e estão fora do olho

No vídeo mostra como funciona o obturador de uma câmera fotográfica, e a semelhança com os párpados.

O tempo que o obturador fica aberto, o sensor da câmera recebe luz.  Esse tempo é o que se chama velocidade de obturação.

Assim velocidade de obturação é o tempo que permitimos a passagem de luz através da lente da câmera.

A velocidade de obturação se mede em segundos e, em alguns casos podem ser minutos dependendo das condições de iluminação da cena.

A velocidade de obturação pode ser desde minutos de apertura (fotografia noturna), ate 1/8000 de segundo nas câmeras de boa qualidade.

Exemplo de alta velocidade de obturador: Para congelar a imagem de uma bala atravessando um vidro, a câmera especial usa velocidade de obturação de 1/10.000 de segundo.

A velocidade de obturação vai subindo em proporção de dobro da anterior, assim partindo de 1 segundo, ½ s é o dobro, ¼ s é dobro de 1/8 s, 1/15 s é o dobro, 1/30 s é dobro, e assim sucessivamente ate chegar à 1/8000 s.

2.2.1.- Efeito velocidade de obturador - diafragma

O tempo de apertura de obturador que nos mesmos controlamos, determina o movimento da cena.

Isso nos permite congelar uma cena em movimento, por exemplo, um carro de Formula 1 a 280 Km/h, ou pelo contrario, capturar o movimento de qualquer objeto.

Assim como a velocidade do obturador afeta ao movimento da cena, a apertura do diafragma afeta à nitidez da imagem, ou seja, à profundidade de campo.

Fotografia que mostra um exemplo de fotografia macro de umas florcinhas de majericão, em primeiro termo perfeitamente focalizadas, e o resto da imagem desfocada.

A profundidade de campo é o efeito de luz e fotografia, que se consegue “brincando” com estes dois dispositivos de controle da luz, o diafragma e a velocidade de obturação.

Um bom exemplo é esta fotografia "macro" na que se vê com nitidez somente as florzinhas do majericão, e o resto está desfocado, ou seja, profundidade de campo reduzida.

2.3.- Como funciona o sensor da câmera?

Mais uma vez devo associar este componente eletrônico da câmera, com o olho humano para explicar a função do sensor no “binômio” luz e fotografia.

Ficamos deslumbrados quando olhamos os faróis de um carro à noite, e não enxergamos nada quando no dia, entramos num local pouco iluminado.

Imagem de um desenho que mostra um corte transversal do olho humano com todos os nomes indicados das diferentes partes, e umas setas vermelhas que indicam a pupila e a retina, como similitude entre o olho humano e as funções destes dois elementos dele, com o diafragma e o sensor eletrônico da câmera digital.

Isso porque as retinas dos nossos olhos ficam saturadas de luz no primeiro caso, e sentem a falta dela no segundo.

As retinas dos olhos são exatamente como o sensor de uma câmera fotográfica digital.

As imagens que recebemos pelos olhos são processadas pelo nosso cérebro, e no caso do sensor da câmera digital, as imagens que recebe o sensor são processadas pelo micro computador da câmera.

Assim como as retinas ficam saturadas por excesso de luz, e não enxergam bem quando falta à luz, o sensor da câmera pode ficar saturado por “superexposição”, ou gerar uma imagem escura “subexposição” por falta de luz.

O sensor da câmera digital como o olho humano, pode variar sua sensibilidade e adaptá-la as condições de luz.

Isso se faz ajustando a gradação da sensibilidade ISO do sensor.

A parte do vídeo das pupilas é gentileza de Greyson Orlando

2.3.1.- O que é a sensibilidade ISO?

Você lembra as câmeras analógicas que usavam rolo de filme, que tinha que ser revelado para se obter as fotos?

Naquelas câmeras o valor ISO era a sensibilidade à luz do filme, já numa câmera digital DSLR, o ISO é a sensibilidade à luz do sensor eletrônico.

Assim o valor ISO mais baixo é normalmente ISO 100, e um ISO 200 é o dobro de sensibilidade.

Dependendo do tipo da câmera, a sensibilidade ISO do sensor pode variar normalmente, entre ISO 50 ate ISO 3200.

Existem grados de sensibilidade bem mais altos (ISO 16000, ISO 21000,... ate ISO 50000), mas o uso deles é bem complexo e somente aplicado em casos específicos, e com câmeras apropriadas.

3.- Conclusão

Ate aqui fiz a apresentação das três coisas que são o fundamento para ter um controle da luz e fotografia.

Este “trinômio” composto por: Diafragma, Obturador, e Sensor, são o alicerce da fotografia.

Passando já a um esquema mais didático, posso dizer que estes três elementos fundamentais, formam o triângulo de exposição que contem os três elementos que intervém na hora de fazer qualquer fotografia.

Para entender a inter relação entre estes três elementos é interessante estudar o gráfico a seguir:

Imagem de um esquema básico do chamado triângulo de exposição, com os três elementos que intervem no controle da câmera fotográfica, que são a apertura do diafragma, a velocidade do obturador, e a sensibilidade do sensor no caso das câmeras digitais e da sensibilidade ISO do filme, no caso das câmeras analógicas

Quando a câmera permite fazer ajustes de forma manual e, semi-automática (alem do modo totalmente automático), podermos variar os três parâmetros do triângulo para obter  o melhor ajuste de luz e fotografia que desejamos.

Podemos variar um parâmetro e manter os outros dois, manter um e variar os outros dois, ou variar os três, e brincar com a luz a vontade e deixar voar nossa criatividade.

Descubra mais informação detalhada sobre fotografia digital acessando este link, e também clicando aquí.

Esta é a conclusão deste artigo já que a partir da hora em que sejam compreendidos estes três ajustes, será quando você poderá começar a aplicar sua criatividade com luz e fotografia.

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