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ENTENDENDO AS LENTES DA CÂMERA


Compreender as lentes da câmera pode ajudar a adicionar mais controle criativo à fotografia digital. Escolher a lente certa para a tarefa pode se tornar uma troca complexa entre custo, tamanho, peso, velocidade da lente e qualidade da imagem. Este tutorial visa melhorar a compreensão, fornecendo uma visão geral introdutória dos conceitos relacionados à qualidade da imagem, distância focal, perspectiva, lentes prime vs. zoom e abertura ou número f.

ELEMENTOS DE LENTE E QUALIDADE DE IMAGEM


Todas as câmeras, exceto as mais simples, contêm lentes que, na verdade, são compostas de vários "elementos de lente". Cada um desses elementos direciona o caminho dos raios de luz para recriar a imagem com a maior precisão possível no sensor digital. O objetivo é minimizar as aberrações, enquanto ainda utiliza o menor número e o menor custo de elementos.

As aberrações ópticas ocorrem quando os pontos na imagem não se convertem em pontos únicos depois de passarem pela lente, causando desfoque na imagem, contraste reduzido ou desalinhamento de cores (aberração cromática). As lentes também podem sofrer de brilho de imagem desigual e radialmente decrescente (vignetting) ou distorção. Mova o mouse sobre cada uma das opções abaixo para ver como elas podem afetar a qualidade da imagem em casos extremos:

Imagem original
Perda de contraste Desfocagem
Aberração cromática Distorção
Vinheta Original

Qualquer um dos problemas acima está presente em algum grau com qualquer lente. No restante deste tutorial, quando uma lente é referida como tendo qualidade óptica inferior a outra lente, isso se manifesta como uma combinação dos artefatos acima . Alguns desses artefatos de lente podem não ser tão censuráveis ​​quanto outros, dependendo do assunto.

Observação:para uma discussão mais quantitativa e técnica do tópico acima, consulte o
tutorial sobre qualidade da lente da câmera:MTF, resolução e contraste.

INFLUÊNCIA DO COMPRIMENTO FOCAL DA LENTE


A distância focal de uma lente determina seu ângulo de visão e, portanto, também quanto o assunto será ampliado para uma determinada posição fotográfica. As lentes grande angular têm distâncias focais curtas, enquanto as lentes telefoto têm distâncias focais correspondentes mais longas.

Observação:o local onde os raios de luz se cruzam não é necessariamente igual à distância focal,
como mostrado acima, mas é aproximadamente proporcional a essa distância.


Observação:a calculadora assume que a câmera está orientada de modo que a dimensão máxima
do assunto fornecida por "tamanho do assunto" esteja na dimensão mais longa da câmera.
A calculadora não se destina ao uso em macrofotografia extrema.

Muitos dirão que a distância focal também determina a perspectiva de uma imagem, mas estritamente falando, a perspectiva só muda com a localização em relação ao assunto. Se alguém tentar preencher o quadro com os mesmos assuntos usando uma lente grande angular e uma teleobjetiva, a perspectiva realmente muda, porque é forçado a se aproximar ou afastar do assunto. Apenas para esses cenários, a lente grande angular exagera ou estica a perspectiva, enquanto a lente telefoto comprime ou achata a perspectiva.



O controle de perspectiva pode ser uma ferramenta de composição poderosa na fotografia e geralmente determina a escolha da distância focal (quando se pode fotografar de qualquer posição). Mova o mouse sobre a imagem acima para ver uma perspectiva exagerada devido a uma lente de ângulo mais amplo. Observe como os assuntos dentro do quadro permanecem quase idênticos - exigindo, portanto, uma posição mais próxima para a lente de ângulo mais amplo. Os tamanhos relativos dos objetos mudam de tal forma que a porta distante se torna menor em relação às lâmpadas próximas.

A tabela a seguir fornece uma visão geral de quais distâncias focais são necessárias para serem consideradas uma lente grande angular ou teleobjetiva, além de seus usos típicos. Observe que as distâncias focais listadas são apenas intervalos aproximados , e os usos reais podem variar consideravelmente; muitos usam lentes telefoto em paisagens distantes para comprimir a perspectiva, por exemplo.

Distância focal da lente Terminologia Fotografia típica
Menos de 21 mm Grande Angular Extremo Arquitetura
21-35 mm Grande angular Paisagem
35-70 mm Normal Rua e documentário
70-135 mm Telefoto média Retrato
135-300+ mm Telefoto Esportes, pássaros e vida selvagem

*Observação:as distâncias focais da lente são para câmeras equivalentes a 35 mm . Se você tiver uma câmera SLR compacta ou digital, provavelmente terá um tamanho de sensor diferente. Para ajustar os números acima para sua câmera, use o conversor de distância focal no tutorial sobre tamanhos de sensores de câmeras digitais.

Outros fatores também podem ser influenciados pela distância focal da lente. As lentes telefoto são mais suscetíveis à trepidação da câmera, uma vez que pequenos movimentos das mãos são ampliados, semelhante à experiência de tremor ao tentar olhar através de binóculos. As lentes grande angular são geralmente mais resistentes ao reflexo, em parte porque os designers assumem que o sol é mais provável de estar dentro da armação. Uma consideração final é que as lentes médias e telefoto geralmente produzem melhor qualidade óptica para faixas de preço semelhantes.

FOCO FOCAL E FOTOS PORTÁTEIS


A distância focal de uma lente também pode ter um impacto significativo na facilidade de obter uma fotografia nítida de mão. Distâncias focais mais longas requerem tempos de exposição mais curtos para minimizar o desfoque causado por mãos trêmulas. Pense nisso como se alguém estivesse tentando manter um ponteiro laser firme; ao apontar este ponteiro para um objeto próximo, seu ponto brilhante normalmente salta menos do que para objetos mais distantes.



Isso ocorre principalmente porque pequenas vibrações rotacionais são aumentadas muito com a distância, enquanto que se apenas vibrações para cima e para baixo ou lado a lado estivessem presentes, o ponto brilhante do laser não mudaria com a distância.



Uma regra prática comum para estimar a velocidade de exposição necessária para uma determinada distância focal é a regra sobre a distância focal . Isso afirma que, para uma câmera de 35 mm, o tempo de exposição precisa ser pelo menos tão rápido quanto um sobre a distância focal em segundos. Em outras palavras, ao usar uma distância focal de 200 mm em uma câmera de 35 mm, o tempo de exposição precisa ser de pelo menos 1/200 segundos – caso contrário, o desfoque pode ser difícil de evitar. Veja o tutorial sobre como reduzir a trepidação da câmera com fotos na mão para saber mais sobre esse tópico.

Tenha em mente que esta regra é apenas para orientação aproximada; alguns podem ser capazes de segurar uma tacada por muito mais ou menos tempo. Para usuários de câmeras digitais com sensores recortados, é necessário converter em uma distância focal equivalente a 35 mm.

LENTES ZOOM x LENTES PRIME


Uma lente de zoom é aquela em que o fotógrafo pode variar a distância focal dentro de uma faixa pré-definida, enquanto isso não pode ser alterado com uma lente "prime" ou de distância focal fixa. A principal vantagem de uma lente zoom é que é mais fácil obter uma variedade de composições ou perspectivas (já que não são necessárias trocas de lente). Essa vantagem é muitas vezes crítica para assuntos dinâmicos, como em fotojornalismo e fotografia infantil.

Lembre-se de que usar uma lente de zoom não significa necessariamente que não seja mais necessário mudar de posição; zooms apenas aumentam a flexibilidade. No exemplo abaixo, a posição original é mostrada junto com duas alternativas usando uma lente de zoom. Se uma lente prime fosse usada, uma mudança de composição não seria possível sem cortar a imagem (se uma composição mais apertada fosse desejável). Semelhante ao exemplo da seção anterior, a mudança de perspectiva foi obtida diminuindo o zoom e aproximando-se do assunto. Alternativamente, para obter o efeito de perspectiva oposto, pode-se ter ampliado e se afastado do assunto.
Duas opções disponíveis com uma lente de zoom:
Mudança de composição Mudança de perspectiva

Por que alguém restringiria intencionalmente suas opções usando uma lente prime? As lentes prime existiam muito antes de as lentes zoom estarem disponíveis e ainda oferecem muitas vantagens sobre suas contrapartes mais modernas. Quando as lentes de zoom chegaram ao mercado, muitas vezes era preciso estar disposto a sacrificar uma quantidade significativa de qualidade óptica. No entanto, as lentes de zoom de última geração mais recentes geralmente não produzem uma qualidade de imagem notavelmente inferior, a menos que sejam examinadas pelo olho treinado (ou em uma impressão muito grande).

As principais vantagens das lentes prime estão no custo, peso e velocidade. Uma lente prime barata geralmente pode fornecer uma qualidade de imagem tão boa (ou melhor) quanto uma lente zoom de última geração . Além disso, se apenas uma pequena fração da faixa de distância focal for necessária para uma lente zoom, uma lente principal com uma distância focal semelhante será significativamente menor e mais leve. Por fim, as melhores lentes prime quase sempre oferecem melhor capacidade de coleta de luz (maior abertura máxima) do que as lentes de zoom mais rápidas - geralmente críticas para fotografia de esportes/teatro com pouca luz e quando é necessária uma profundidade de campo rasa.

Para câmeras digitais compactas, as lentes listadas com designação de zoom 3X, 4X, etc. referem-se à relação entre as distâncias focais mais longas e mais curtas. Portanto, uma designação de zoom maior não significa necessariamente que a imagem pode ser ampliada mais (já que o zoom pode ter apenas um ângulo de visão mais amplo quando totalmente reduzido). Além disso, o zoom digital não é o mesmo que o zoom óptico, pois o primeiro apenas amplia a imagem por interpolação. Leia as letras miúdas para garantir que você não seja enganado.

INFLUÊNCIA DA ABERTURA DA LENTE OU NÚMERO F


A faixa de abertura de uma lente refere-se à quantidade que a lente pode abrir ou fechar para deixar entrar mais ou menos luz, respectivamente. As aberturas são listadas em termos de números f, que descrevem quantitativamente a área de coleta de luz relativa (representada abaixo).



Nota:A abertura da abertura (íris) raramente é um círculo perfeito,
devido à presença de 5-8 diafragmas de lente tipo lâmina.

Observe que aberturas de abertura maiores são definidas para ter números f mais baixos (geralmente muito confusos). Esses dois termos são frequentemente trocados erroneamente; o resto deste tutorial refere-se a lentes em termos de seu tamanho de abertura. As lentes com aberturas maiores também são descritas como "mais rápidas" porque para uma determinada velocidade ISO, a velocidade do obturador pode ser mais rápida para a mesma exposição. Além disso, uma abertura menor significa que os objetos podem estar em foco em uma faixa mais ampla de distância, um conceito também chamado de profundidade de campo.

Influência em outras propriedades:
f/# Área de captação de luz
(Tamanho da abertura)
Velocidade do obturador necessária Profundidade de campo
Mais alto Menor Mais lento Mais largo
Inferior Maior Mais rápido Mais estreito

Quando se está pensando em comprar uma lente, as especificações normalmente listam as aberturas máximas (e talvez mínimas) disponíveis. As lentes com maior variedade de configurações de abertura oferecem maior flexibilidade artística, tanto em termos de opções de exposição quanto de profundidade de campo. A abertura máxima é talvez a especificação de abertura da lente mais importante, que geralmente é listada na caixa junto com a(s) distância(s) focal(is).



Um número f de X também pode ser exibido como 1:X (em vez de f/X), conforme mostrado abaixo para a lente Canon 70-200 f/2.8 (cuja caixa também é mostrada acima e lista f/2.8).



A fotografia de retratos e esportes internos/teatro geralmente requer lentes com aberturas máximas muito grandes, para serem capazes de uma profundidade de campo mais estreita ou uma velocidade de obturador mais rápida, respectivamente. A estreita profundidade de campo em um retrato ajuda a isolar o assunto de seu fundo. Para câmeras digitais SLR, lentes com aberturas máximas maiores fornecem imagens de visor significativamente mais brilhantes — possivelmente crítico para fotografia noturna e com pouca luz. Eles também costumam fornecer focagem automática mais rápida e precisa em baixa luminosidade. O foco manual também é mais fácil porque a imagem no visor tem uma profundidade de campo mais estreita (tornando-a mais visível quando os objetos entram ou saem de foco).

Aberturas máximas típicas Capacidade relativa de coleta de luz Tipos de lente típicos
f/1.0 32X As lentes primárias mais rápidas disponíveis
(para uso do consumidor)
f/1.4 16X Lentes de prime rápida
f/2.0 8X
f/2.8 4X Lentes de zoom mais rápidas
(para abertura constante)
f/4.0 2X Lentes de zoom leves ou lentes de teleobjetiva extremas
f/5.6 1X

As aberturas mínimas para lentes geralmente não são tão importantes quanto as aberturas máximas. Isso ocorre principalmente porque as aberturas mínimas raramente são usadas devido ao desfoque da foto pela difração da lente e porque podem exigir tempos de exposição proibitivamente longos. Para os casos em que a profundidade de campo extrema é desejada, as lentes de abertura mínima menor (número f máximo maior) permitem uma profundidade de campo mais ampla.



Finalmente, algumas lentes de zoom em SLRs digitais e câmeras digitais compactas geralmente listam um intervalo de abertura máxima, porque isso pode depender de quão longe o zoom foi ampliado ou reduzido. Esses intervalos de abertura, portanto, referem-se apenas ao intervalo de abertura máxima, não ao intervalo geral. Uma faixa de f/2.0-3.0 significaria que a abertura máxima disponível muda gradualmente de f/2.0 (com zoom total) para f/3.0 (com zoom total). O principal benefício de ter uma lente zoom com uma abertura máxima constante é que as configurações de exposição são mais previsíveis, independentemente da distância focal.

Observe também que só porque a abertura máxima de uma lente não pode ser usada, isso não significa necessariamente que essa lente não seja necessária. As lentes normalmente têm menos aberrações quando realizam a exposição interrompida um ou dois f-stops de sua abertura máxima (como usar uma configuração de f/4.0 em uma lente com abertura máxima de f/2.0). Isso *pode*, portanto, significar que, se alguém quiser a melhor qualidade de fotografia f/2.8, uma lente f/2.0 ou f/1.4 pode produzir uma qualidade mais alta do que uma lente com abertura máxima de f/2.8.

Outras considerações incluem custo, tamanho e peso. Lentes com aberturas máximas maiores são tipicamente muito mais pesadas, maiores e mais caras. O tamanho/peso pode ser crítico para a vida selvagem, caminhadas e fotografia de viagens, porque todas elas geralmente utilizam lentes mais pesadas ou exigem transporte de equipamentos por longos períodos de tempo.

LEITURA ADICIONAL


Para saber mais sobre lentes de câmeras, visite também os seguintes tutoriais:
  • Uso de lentes grande angulares
  • Uso de lentes telefoto
  • Lentes macro:ampliação, profundidade de campo e F-Stop efetivo