02 / CONVERGENCE
A lente reúne a luz
A luz sai de um único ponto de um objeto em todas as direções. Da luz que se espalha, somente a parte que alcança a lente é refratada, muda de direção e volta a convergir em um ponto. Esse é o ponto da imagem.
O pinhole não desvia a luz. Uma pequena abertura forma a imagem ao limitar quais direções podem passar. Ela restringe a luz, em vez de reuni-la. Por isso o pinhole é escuro e a lente é luminosa: ambos formam imagens, mas de maneiras fundamentalmente diferentes.
A luz que passa por uma lente só converge em um ponto sob determinadas condições. Fora delas, o feixe não se fecha completamente e ainda tem largura ao chegar à superfície. Essa largura é o desfoque.
03 / FOCAL LENGTH
O significado da distância focal
A luz que chega do infinito — raios praticamente paralelos — converge em um ponto atrás da lente. A distância entre a lente e esse ponto é a distância focal. Com uma lente de 50 mm, a luz paralela converge 50 mm atrás dela.
Quanto maior a distância focal, maior a imagem do mesmo motivo. Assim uma teleobjetiva amplia objetos distantes. Há uma ressalva: mudar a distância focal não altera a perspectiva em si. Na mesma posição da câmera, a relação entre perto e longe permanece; apenas o campo de visão muda.
A distância focal também expressa a força da refração da lente. Uma distância focal curta desvia fortemente a luz; uma longa a desvia com mais suavidade.
04 / APERTURE
Número f e abertura
O número f é a distância focal dividida pelo diâmetro efetivo da abertura. Em f/2,8, esse diâmetro equivale à distância focal dividida por 2,8. Um número menor significa uma abertura maior e mais luz passando.
Com o mesmo número f, o brilho no plano da imagem permanece aproximadamente igual mesmo quando a distância focal muda. É por isso que o número f é definido como uma razão: ele foi pensado como uma medida útil para ajustar a exposição.
Fechar o diafragma — aumentar o número f — estreita o feixe de luz que passa pela lente. Mesmo em um plano fora do ponto da imagem, um feixe estreito se espalha por uma área menor. Por essa razão geométrica, fechar o diafragma parece ampliar a faixa de nitidez.
05 / FOCUS
Foco e círculo de confusão
Quando a distância até o motivo muda, a posição do ponto da imagem também muda: quanto mais próximo o motivo, mais para trás esse ponto se desloca. O sensor ou filme permanece no lugar, então deixam de coincidir.
Focalizar é levar esse ponto da imagem até a superfície de registro. Em uma câmera comum, isso é feito movendo o grupo de lentes para a frente e para trás, não movendo o sensor. O modelo no início da página funciona da mesma maneira: o sensor fica fixo e o grupo de lentes se desloca.
Quando o ponto da imagem não coincide com a superfície de registro, a luz que chega ali ainda não se reuniu em um ponto ou já se cruzou e começou a se espalhar novamente. Em ambos os casos, forma uma mancha circular. Essa mancha é o círculo de confusão; quanto menor, mais nítido o motivo parece.
06 / DEPTH OF FIELD
Por que a profundidade de campo muda
Em termos estritos, o ponto da imagem coincide com a superfície de registro em exatamente uma distância. Mas, se o círculo de confusão for pequeno o bastante, os olhos o interpretam como nítido. A faixa em que isso acontece é a profundidade de campo.
A profundidade de campo depende da abertura, da distância focal, da distância até o motivo e do tamanho de círculo de confusão considerado aceitável. Fechar o diafragma, usar uma distância focal menor ou afastar o motivo amplia a faixa; abrir o diafragma, usar uma distância focal maior ou aproximar o motivo a reduz.
Portanto, a profundidade de campo não é propriedade isolada de uma lente. Ela resulta de uma combinação de condições. Mova os quatro controles do modelo no início da página e acompanhe como muda o círculo de confusão do motivo selecionado.
07 / VS PINHOLE
Diferença em relação ao pinhole
Uma câmera pinhole não tem foco no sentido de uma lente. A luz atravessa a abertura em linha reta, sem se desviar; objetos próximos e distantes são projetados pelo mesmo princípio. O conceito de profundidade de campo, nesse caso, não é necessário.
Em vez disso, o tamanho da própria abertura determina a suavidade da imagem. Com um orifício maior, a luz de um ponto alcança uma área ampla do plano da imagem, sobrepõe-se à luz dos pontos vizinhos e produz desfoque. Um orifício menor concentra a imagem, mas deixa entrar menos luz e prolonga a exposição; pequeno demais, a difração volta a suavizá-la.
A lente se desenvolveu para reunir a luz e tornar as imagens luminosas e nítidas; o pinhole, para restringir a luz de modo que a imagem se forme. Nenhum é superior. Eles estabelecem de maneiras diferentes as condições para uma imagem.
08 / REFERENCES