Foco: a busca por fotos mais nítidas

Muitas vezes aquelas fotos pouco nítidas eram resultado de uma tremida na hora do clique. Mas também é comum nos referirmos a todas essas fotos meio borradas como “fora de foco”, ainda que isso nem sempre seja verdade. Mas, afinal, o que exatamente é o tão falado foco e como as câmeras fazem para encontrá-lo?

Embora possa significar várias outras coisas, no campo da ótica, foco é o ponto onde os raios de luz provenientes de um determinado ponto do objeto convergem. Em outras palavras, é onde a imagem de um ponto continua sendo um ponto, sem perda de nitidez. Fora desta distancia ideal, a imagem começa a ficar borrada e o ponto vai se transformando em uma mancha maior.

Exemplo de Bokeh

Um detalhe interessante é que essa “mancha” não é necessariamente um círculo. Na verdade, ela tem o formato da abertura da lente, que pode ser circular mas frequentemente se parece mais com um pentágono, quando o diafragma tem cinco lâminas. Isso fica especialmente evidente quando o fotógrafo deliberadamente desfoca o fundo de uma imagem, fazendo os pontos mais brilhantes se transformarem em manchas arredondadas – o chamado bokeh. E é por causa dele que muita gente prefere lentes com diafragmas de mais lâminas.
Na prática, há uma certa tolerância tanto à frente quanto atrás do ponto ideal em que a imagem continua razoavelmente nítida – é a tal profundidade de campo sobre a qual falamos na coluna sobre velocidade e abertura. Para quem não lembra, quanto menor a abertura, maior a tolerância do foco, motivo pelo qual as tais focos de fundo desfocado só são possíveis com aberturas maiores e são tão difíceis de produzir com câmeras compactas.

Como a câmera encontra o foco?

No tempo da fotografia convencional, as câmeras lidavam com o foco basicamente de três formas: com lentes de foco fixo, com foco manual ou com foco automático. As lentes de foco fixo, as mais usadas em câmeras baratas e ainda hoje presentes nos modelos descartáveis e na maioria dos celulares, têm o foco permanentemente ajustado para o infinito. Como elas dependem quase que totalmente da tolerância da profundidade de campo, são ruins para capturar imagens de objetos próximos. Sem falar que a nitidez nunca será a mesma. Por outro lado, são as mais baratas de produzir e, por não terem partes móveis, não precisam de energia.
Com o foco manual, é o fotografo que precisa encontrar o ajuste ideal da lente, geralmente girando um anel à sua volta ou, no caso das digitais compactas, acionando um par de botões nada práticos. Já no foco automático, ou simplesmente autofoco, é a câmera que se encarrega disso. Na época do filme, algumas câmeras chegaram a usar ultra-som e infravermelho para medir a distancia até o objeto, no chamado autofoco ativo (não confunda com aquela luzinha usada para ajudar no foco, que só ilumina a cena), mas a maioria, inclusive as digitais, se vale de sensores integrados ao conjunto ótico – o autofoco passivo.

Phase detection ou contrast measurement?

Nas câmeras digitais, o autofoco passivo pode funcionar de duas formas: detecção de fase ou avaliação de contraste. Os modelos reflex costumam usar a primeira técnica, que se vale de prismas e espelhos para separar a imagem em duas – uma proveniente de cada extremidade da lente – e comparar a intensidade da luz em cada uma delas. Com o resultado, a câmera “sabe” se precisa afastar ou aproximar o foco para obter o resultado ideal.
Já nos modelos compactos, com raras exceções, a técnica empregada é a medida do contraste. Neste caso, a câmera avalia o contraste entre pixels adjacentes e vai ajustando o foco até encontrar o maior contraste possível. Como fotos nítidas têm mais contraste que as borradas, justamente por causa da transformação de um ponto em uma mancha sem nitidez mencionada acima, a técnica costuma produzir bons resultados.
O grande problema da medida de contraste é que a câmera nunca sabe se deve afastar ou aproximar o foco para melhorar a nitidez, o que faz com que a lente fique “caçando” o foco por mais tempo. Além disso, em fotos escuras ou com pouco contraste, a câmera pode não conseguir encontrar o foco. E, naturalmente, como depende do sensor de imagem, este método não era viável no tempo das câmeras de filme – o que explica porque o foco fixo era tão comum, até em modelos mais caros. Ainda bem que isso tudo ficou para trás!

Como evitar olhos vermelhos

O problema é tão comum que, hoje em dia, não existe mais câmera que não ofereça algum tipo de “redutor de olhos vermelhos”. Estes recursos vão de uma luz auxiliar ou aquela piscada do flash antes da captura da foto até correções digitais, realizadas na própria câmera, depois que o estrago está feito. E, se a câmera não corrigir, não faltam opções de programas de tratamento de imagem que, com maior ou menor eficiência, prometem eliminar os desagradáveis olhos vermelhos.

Melhor do que consertar, no entanto, é evitar. E, para isso, precisamos entender por que algumas fotos com flash provocam olhos vermelhos e outras, não.  Como todos devem imaginar, o problema é causado pelo reflexo da luz do flash no fundo dos nossos olhos, onde a grande concentração de vasos sanguíneos ajuda a produzir a coloração vermelha. Para combater os olhos vermelhos, então, é preciso impedir que esse reflexo chegue na lente da câmera.

Talvez você já tenha ouvido ou reparado que pessoas de olhos claros sofrem mais com esses reflexos. É verdade, mas não exatamente por causa da cor da íris, e sim porque elas também costumam ter menor concentração de melanina no corpo como um todo – inclusive no olho. Sem a melanina para absorver a luz, as chances de reflexo aumentam. E quanto aos animais, que freqüentemente exibem reflexos esverdeados em vez de vermelhos, não é que o sangue deles seja de outra cor, mas por causa das dimensões e pigmentos de seus olhos.

É tudo uma questão de ponto de vista

Imagine um triangulo cujos vértices estejam localizados no flash, na lente e no fundo do olho da pessoa a ser fotografada. Para a luz refletida atingir a lente, a ponta desse triângulo imaginário precisa “caber” na pupila do olho – aquele orifício escuro que se contrai quando olhamos para a luz e se dilata quando estamos em um ambiente escuro. Quanto mais dilatada a pupila, maiores as chances do flash produzir olhos vermelhos, pois o ângulo com que a luz consegue entrar e sair do olho aumenta.

É por isso que, em situações de pouca luminosidade (nas quais nossas pupilas se dilatam), a incidência de olhos vermelhos é maior. Isso explica, também, o funcionamento dos redutores de olhos vermelhos: a luz emitida pela câmera antes da captura, ao provocar a contração da pupila, reduz o ângulo em que o flash consegue atingir o olho e voltar para a lente.

A forma mais natural de evitar olhos vermelhos, no entanto, é deixar nossas pupilas em paz e mexer nos outros vértices do triângulo. Afinal, se diminuirmos seus ângulos, o ângulo do vértice que chega ao olho aumentará, eliminando o reflexo. E diminuir os outros ângulos é tão simples quanto aproximar a câmera da pessoa fotografada ou, se possível, afastar o flash da lente.

Já reparou que as câmeras mais avançadas costumam ter um flash do tipo pop-up, que se eleva acima do corpo da câmera quando é requisitado? É justamente para aumentar a distancia dele para a lente. Nas ultracompactas, por outro lado, as dimensões da câmera já são tão reduzidas que não há como afastar suficientemente o flash, o que faz com que elas sofram mais com olhos vermelhos.

Por fim, mesmo câmeras com flash externo, bem afastado da lente, podem ser afetadas pelo problema quando a foto é tirada de muito longe, pois a distância até o olho joga contra a separação do flash. Pior: como estes flashes costumam ter um alcance muito superior aos embutidos, seu uso a longa distancia, apontados para os olhos de alguém, praticamente garante os reflexos indesejados.

O que fazer na prática

No dia-a-dia, o que tudo isso quer dizer é que devemos evitar fotos com flash de pessoas olhando para a câmera em ambientes pouco iluminados, ficar o mais próximo possível delas (nada de zoom, portanto) e, se a câmera permitir, usar um flash externo mais distante da lente. Se o flash puder ser indireto, rebatido no teto ou difuso, melhor ainda.

Caso nada disso seja possível e a pessoa a ser fotografada estiver disposta a colaborar, sempre se pode pedir que ela olhe fixamente para alguma fonte de luz antes da foto ou que não olhe na direção da câmera. Se não, o jeito será apelar para as ferramentas de correção de olhos vermelhos, que reduzem a saturação desses tons e o brilho na região de cada olho. Ou então chutar o balde e fazer como na época do filme, em que algumas lojas de fotografia vendiam uma caneta hidrocor para você encobrir os reflexos já nas fotos impressas.

Diferença entre CMOS e CCD

O primeiro tipo de sensor, abreviatura de Charge Coupled Device, é disparado o mais comum em câmeras compactas. Seu rival, o Complementary Metal Oxide Semiconductor, está presente nas duas extremidades do mercado: webcams simplezinhas e câmeras de celulares, na base da pirâmide; e reflex profissionais e compactas superpremium, no topo. Mas como isso é possível?
Anos atrás, quando a fotografia digital começava a se disseminar, os sensores CMOS, de produção mais barata e resolução limitada, eram sinônimo de câmera popular. Raros eram os fabricantes de primeira linha – aquelas marcas que eu recomendo – que se arriscavam a usá-los em câmeras fotográficas, o que praticamente limitava os CMOS a webcams, pencams e cameretas de marcas esdrúxulas. Ainda hoje, podem ser encontrados nesse tipo de câmera, na maioria dos cameraphones e naquelas digitais infantis, normalmente gerando resultados de qualidade duvidosa.
Já os CCDs, então capazes de resoluções mais altas do que os CMOS do mesmo período e muito menos suscetíveis a ruído, ficaram tradicionalmente associados às câmeras “de verdade”. Suas únicas desvantagens, alem do custo, eram o maior consumo de energia e uma relativa lentidão na transferência da imagem para o processador da câmera – o que contribui para o chamado lag do visor.

CMOS

CCD

Só que, lá pelas tantas, fabricantes do peso de Canon e Kodak passaram a usar uma nova geração de CMOS em suas reflex topo-de-linha. E, como se pode imaginar, estes sensores não ficam devendo em nada para os rivais CCDs. Pelo contrário: já está mais do que provado que, para estas aplicações, a tecnologia CMOS proporciona mais qualidade a um custo de fabricação menor, e ainda gastando menos energia.

Ativo ou passivo?

Tecnicamente, a principal diferença entre CCD e CMOS é onde os sinais elétricos gerados em cada um dos milhões de fotodiodos responsáveis por capturar os fótons que compõem uma imagem são amplificados, convertidos e digitalizados. Nos CCDs, isso acontece fora do sensor propriamente dito, enquanto nos CMOS o processo se dá separadamente para cada pixel da imagem, bem no ponto do sensor em que ele é registrado.  Por conta dessa diferença, sensores CCD também são chamados de “passivos” e os CMOS, de “passivos”.
Em outras palavras, o CCD despeja uma enxurrada de sinais analógicos em um circuito externo, enquanto o CMOS trata cada pontinho da imagem e já envia tudo digitalizado para o processador da câmera. Por conta da maior complexidade, os CMOS inicialmente sofriam muito com a interferência de um componente no outro, o que provocava ruído. Sem falar que espremer tudo isso no espaço de cada pixel só era possível em sensores maiores, de menor densidade – não por acaso, aqueles usado nas câmeras reflex.
Há cerca de um ano, com o advento dos sensores retroiluminados que mencionamos na coluna sobre ruído, estes CMOS de última geração começaram a marcar presença em uma variedade maior de câmeras compactas. Neles, o problema do espaço foi resolvido virando o sensor de cabeça para baixo, de modo que os componentes adicionais fiquem na superfície oposta à responsável pela captura da imagem, diminuindo a interferência.
Mas se os sensores CMOS são tão mais complexos do que os CCDs, por que eu escrevi mais de uma vez que o seu custo de fabricação é menor? Em parte, porque CMOS é, na verdade, uma referencia à tecnologia usada não só na construção destes sensores, mas na de microprocessadores, controladores, alguns tipos de memória e vários outros componentes. A conseqüência disso, existem muito mais linhas de fabricação de CMOS do que de CCD no mundo, beneficiando os sensores com a economia de escala. E a gente, é claro, agradece!

Como Fotografar Flores

Flores estão entre os temas mais populares na fotografia, mas apresentam alguns desafios. Manter a cor, o foco e evitar “borrões” resultantes de um movimento inesperado.

Mantenha o foco

Não há uma “forma certa” de fotografar flores, mas a estratégia mais comum é usar o “Modo Macro” da câmera. Com isso você pode preencher a cena com as partes mais interessantes da flor, ao mesmo tempo em que desenfatiza o fundo.

Mas a fotografia em Macro tem suas peculiaridades. A profundidade de campo, por exemplo, é pequena, podendo chegar a 2 cm ou menos dependendo de quão perto você está do objeto a ser fotografado e da câmera. Com isso é necessário pensar sobre a composição da cena. Você quer colocar toda a flor em foco, ou apenas parte dela? Tudo bem se a maior parte da imagem ficar fora de foco?

Se você quiser manter a maior parte da imagem em foco, deve levar em conta as opções disponíveis para controlar a profundidade de campo. Como você provavelmente já sabe, a abertura é a principal forma de fazer isto. Para fotografar fotos em close recomendo colocar a câmera no modo Prioridade de Abertura (Aperture Priority, ou Av).

^{Fotografei esta rosa com pouquíssima profundidade de campo,
de modo que o fundo e o primeiro plano ficassem desfocados}

Quanto maior o “Número f”, maior será a profundidade de campo (mas, infelizmente, maior também o tempo de exposição). É necessário equilibrar a profundidade de campo com a velocidade do obturador para que você não produza acidentalmente um “borrão” resultante de movimento inesperado da câmera ou do objeto fotografado.

Uma forma menos óbvia de controlar a profundidade de campo é ajustar a distância focal da lente. Se sua lente tem zoom, tente reduzí-lo ao máximo, abrindo o campo de visão. Em resumo: quanto maior a distância focal, menor a profundidade de campo.

Por último, mas não menos importante, a distância entre a câmera e o objeto a ser fotografado também afeta a profundidade de campo. Quanto mais próximo você ficar da flor, menor será a profundidade de campo. Então, se você conseguir se afastar um pouco poderá conseguir mais espaço para deixar tudo em foco.

^{A flor está perpendicular ao eixo da lente,então fica inteiramente em foco}

Considere também a perspectiva. Explico: se você fotografar uma flor de forma que tenha ampla profundidade de campo, pode ter problemas para manter tudo em foco. Que tal tentar fotografar a mesma flor de outro ângulo, de forma que ela esteja perpendicular ao eixo da lente? Se o objeto for principalmente plano - ou seja, tiver mais ou menos a mesma distância até a lente em todos os pontos do quadro - uma grande profundidade de campo não é tão importante.

Cuide da nitidez

Agora que você já sabe como manter tudo em foco, temos que pensar em como “congelar” a ação. As flores não vão a lugar nenhum (a não ser que você esteja querendo fotografar Trífides), mas elas são alguns dos objetos mais irritantemente instáveis que você pode querer fotografar.

Antes de mais nada, você tem que estar estável: recomendo o uso de um tripé. Você terá de lidar com uma baixa velocidade do obturador, especialmente se você estiver fotografando com um Número-f alto para maximizar a profundidade de campo, e isso pode facilmente abrir espaço para borrões causados pelo movimento da câmera.

Mas as flores também se movem, e um tripé não irá resolver isso. Mesmo uma brisa gentil pode fazer com que as pétalas oscilem. Você já deve saber que é possível minimizar o problema fotografando com uma maior velocidade do obturador, - seja sacrificando a profundidade de campo ou aumentando o ISO. Além disso você pode exercitar a paciência e esperar o vento parar. Por várias vezes deixei minha família “plantada” enquanto eu esperava um momento de calmaria, tirando no máximo quatro ou cinco fotos ao longo de uma hora.

Uma opção melhor? Leve alguma coisa para bloquear o vendo. Pode ser tão simples quanto uma folha de papel ou pedaço de cartolina, ou um daqueles refletores flexíveis que você pode comprar em lojas de fotografia. De qualquer forma, peça a alguém para ajudar a bloquear o vento para que você possa fazer as fotos.

Não se esqueça das cores

Como conseguir uma exposição perfeita? Dá pra escrever um livro inteiro sobre o assunto, mas a regra mais importante é evitar fotografar próximo ao meio-dia. Quando o sol está à pino você terá um monte de fotos com alto contraste e áreas que estarão dramaticamente subexpostas ou superexpostas. E a luz do sol não é sua amiga na hora de preservar as cores delicadas e muitas nuances nas pétalas de uma flor.

Você vai conseguir suas melhores fotos em dias encobertos ou quando o sol está “baixo” no céu, de manhãzinha ou no final da tarde. Elas ficarão melhores ainda se forem feitas sob a sombra, de modo que não haja luz direta do sol sobre a flor.

^{Para fazer esta foto me posicionei no chão,
debaixo da flor, colocando-a contra o azul do céu}

Mas as regras foram feitas para serem quebradas. Para uma mudança de ares, experimente fotografar “debaixo” da flor, colocando-a contra o céu para um rico fundo azul. Nesse caso, faça várias fotos ajustando ligeiramente a exposição entre elas para ter certeza de conseguir o resultado desejado.