Difracção - O Problema da utilização de aberturas de diafragma pequenas



As duas imagens acima foram captadas com a mesma câmara e objectiva. Além disso, em ambas, foi usado um tripé robusto, cabo disparador e espelho levantado. No entanto existem notórias diferenças de nitidez entre elas, não? Porquê?
Ultimamente, com alguma insistência, tenho referido nalguns artigos que devemos evitar utilizar valores extremos de aberturas de diafragma, designadamente, aberturas de diafragma muito pequenas.
Pois bem, todos sabemos de maneira intuitiva que a qualidade óptica das objectivas não é igual, nem o seu comportamento é constante.
Independentemente da marca e da qualidade geral duma determinada objectiva, certo é que a sua qualidade óptica varia consoante as aberturas de diafragma utilizadas.
Outro dado que por experiência sabemos é que as objectivas alcançam os melhores resultados, em termos de nitidez de imagem, nas suas aberturas de diafragma intermédias.
Tudo isto é fácil de constatar pela leitura de testes gráficos de resolução mas certamente muitos pensarão que essas diferenças pouco importam na aplicação prática "no terreno" e numa utilização "normal". Nada mais errado! 



Na sequência dum pedido de análise dumas fotografias que em tempos recebi por parte dum leitor preocupado com a falta de nitidez que apresentavam as suas fotografias, decidi fazer este artigo demonstrativo daquilo que tenho tentado dizer. Ou seja, o motivo porque devemos evitar utilizar aberturas de diafragma muito pequenas desnecessariamente!

Penso que a análise das imagens (crop´s a 100%) chegará, por si só, para compreender os efeitos deste fenómeno que afecta a qualidade das nossas fotografias (falta de nitidez) denominado "Difracção".
Para que não hajam mal entendidos diga-se, desde já, que este fenómeno é transversal a todas as objectivas! Não se trata dum "mal" exclusivo das objectivas mais "baratas", de menor qualidade óptica, nem de casos de avaria. Claro que nem todas as objectivas o apresentam no mesmo grau ou maneira. Existem objectivas que, por exemplo, a partir dos f/16 revelam uma difracção muito elevada e outras cujo "problema" só se revela (e de maneira pouco severa) a partir dos f/22. Portanto, este é um fenómeno intrínseco a todas as objectivas e que cada um deve, caso a caso, testar e verificar quais os limites aceitáveis.
Sendo uma observação de carácter pessoal, a minha experiência diz-me que, genericamente, as objectivas de menor distância focal (Ultra-grande-angulares) parecem ser mais vulneráveis a este fenómeno que as objectivas de distância focal "normal" ou de grande distância focal (Teleobjectivas).


Então, qual a razão deste fenómeno? 


Duma maneira muito simples e básica, para entendermos "o porquê" devemos, antes de mais, saber que este fenómeno "Difracção" acontece sempre que a luz encontra uma barreira ou obstáculo.


Ilustração: Artur Ferreira


Como podem observar na ilustração, no caso da captação de luz com uma câmara (captação de fotografias), essa barreira é constituída pelas lâminas do diafragma. A luz que se dirige ao sensor é interpelada pelas lâminas que impedem, assim, que os diferentes comprimentos de onda que a compõem cheguem ao sensor ao mesmo tempo. Ou seja, as lâminas acabam por dispersar a luz que entra pela frente da objectiva.
Pensando na maneira como funciona o diafragma duma objectiva será simples imaginar o porquê da difracção afectar mais as imagens captadas com aberturas de f/22 do que, por exemplo a f/16 ou f/8. O orifício ou circulo formado pela utilização duma abertura de diafragma a f/22 é mais pequeno e impede mais a entrada de luz que a f/8! Por esse motivo, às ondas de luz primárias são adicionadas outras que, por não terem chegado de forma sincronizada, formaram uma imagem secundária - o efeito "borratado".
Este efeito (ou o seu grau de intensidade) depende também, ainda que de maneira menos notória, do tipo de sensor da câmara utilizada (densidade e número de píxeis para cada uma das cores primárias que possui) e pela relação "tamanho de sensor/quantidade de píxeis".

Em resumo, fica assim explicado o porquê da diminuição de nitidez das nossas fotografias quando utilizámos aberturas de diafragma muito pequenas!
Portando, caso seja desnecessário, deve evitar-se "fechar o diafragma" em exagero! Aliás, os motivos justificativos para o uso de aberturas muito pequenas são (a meu ver) apenas dois:
  1. Necessidade de aumento do tempo de exposição (que também pode ser efectuado doutra forma - com os filtros de Densidade Neutra "ND") ou;
  2. Necessidade de aumento da profundidade de campo (apenas deve utilizar-se quando fotografamos objectos relativamente próximos. Este é um conceito que varia com a distância ao objecto mas, genericamente, para objectos distantes e com focagem ao infinito não existe necessidade de recorrer a aberturas de diafragma muito pequenas. No caso da Macrofotografia, nomeadamente com recurso a foles de extensão, este conceito é ainda mais importante! Nestes casos, uma vez que a luz que chega ao sensor é diminuída pela extensão do fole com o inerente aumento de valor f/stop, por vezes, a fim de evitar casos de difracção extrema, só podem utilizar aberturas intermédias!)
Exceptuando estes dois motivos, para não comprometerem uma melhor resolução e perda de detalhe de imagem, já percebem porque se deve evitar utilizar aberturas de diafragma (muito) pequenas! 

Um último exemplo:

Tamron Lens - 10-24mm | Sample series #3


Nikon D300 + Tamron 10-24mm f/3.5-4.5 SP AF Di II + BW-CPL
@ 15mm, f/22, 1/30 seg., ISO 200, Modo de Exposição "M", Medição Matricial

Mais umas fotografias de exemplo captadas com a Tamron 10-24mm. Estas objectivas convidam a explorar ângulos de imagem pouco convencionais. Um dos planos de captura que resulta (quase) sempre bem com este tipo de objectivas Ultra-grande-angulares são tomadas de baixo para cima desde o nível do chão. Dessa forma, conseguimos perspectivas pouco usuais que, por retratarem a realidade duma forma a que os nossos olho não estão habituados, despertam a nossa curiosidade.
Nesta primeira fotografia, o filtro polarizador permitiu um céu com um azul mais intenso. No centro, o amarelo da flor "Dente-de-leão" destaca-se como elemento central da imagem.
Uma fotografia agradável de leitura muito simples!





 Nikon D300 + Tamron 10-24mm f/3.5-4.5 SP AF Di II + BW-CPL
@ 11mm, f/22, 1/13 seg., ISO 200, Modo de Exposição "A", Medição Matricial


Num contexto bem primaveril, esta segunda fotografia também é exemplo duma captura ao nível do chão. Geralmente observamos as flores a partir dum plano bem superior. Vistas destas maneira ganham uma oura dimensão!
Para conseguir esta foto nada mais foi preciso fazer que encostar a câmara ao terreno, inclinada a cerca de 45º, e clicar no botão obturador!
Claro que antes disso existem algumas regulações que devemos efectuar... Um dos motivos porque sempre coloco os dados Exif referentes à captura de cada foto é permitir aos leitores verificarem os valores usados.
Passando a explicar: Neste caso, os 11mm referem-se â distância focal - quando menor, maior será o ângulo de captura (porção de cenário) o que permitirá incluir várias flores na imagem. A abertura de diafragma a utilizar para este tipo de fotografias tem de ser pequena de modo a conseguir uma focagem desde distâncias muito próximas até alguns centímetros. No caso, f/22 foram suficientes (e necessários) para permitir alguma definição destas pequenas flores. Se, por exemplo fosse utilizada uma abertura de diafragma de f/3.5 ou até mesmo f/8 apenas conseguiríamos definição de imagem na flor que tivesse sido utilizada como ponto de focagem e pouco mais... Tudo o que estivesse num plano antes ou depois disso estaria desfocado.
Já em relação às velocidades de obturação, com este tipo de objectivas não temos de nos preocupar muito. Os 1/13 de segundo (com a câmara somente apoiada no terreno) são suficientes para conseguir imagens nítidas! Claro que tem de relacionar este valor com a distância focal usada - 11mm. Se, por exemplo, tivesse utilizado os 24mm, teria de usar uma velocidade de obturação um pouco mais rápida- 1/30 seg, neste caso, teriam sido, da mesma maneira, suficientes!

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Duas últimas dicas:
  1. Nem sempre devemos utilizar a mínima abertura de diafragma que as objectivas permitem! Devemos tentar adequar a abertura ao necessário e evitar os valores extremos pois todas as objectivas tendem a piorar a sua qualidade óptica e a serem vulneráveis a fenómenos como a difracção quando o fazemos!
    Apesar de ter utilizado os f/22, esta Tamron 10-24mm atinge esse "limite" usável e de "segurança" por volta dos f/18!
  2. Em capturas ao nível do chão é normal clicar no obturador e não estar a visualizar pelo "Viewfinder". Nada de mal, mas tentem não se esquecer de tapar o visor! Porquê? Para evitar fotos "deslavadas"! Podem ver em baixo a justificação!

 http://joseloureirophotography.blogspot.pt/2011/01/importancia-de-tapar-entrada-de-luz.html




http://www.robisa.es/pt

PELIKULA 2014 | PHOTO ALBUM



aí está mais uma edição da "PELIKULA"!
Este Photo Album - Edição 2014 - está recheado de excelentes fotografias de variados autores.
Trata-se dum projecto, que tem crescido e melhorado de ano para ano, no qual tenho tido o prazer de participar.
Mas, não vale a pena escrever mais... Vale a pena, isso sim, visualizar as fotografias que recheiam as mais de 150 páginas desta edição!

Para verem (ou descarregarem) gratuitamente esta Edição 2014 do Photo Album "PELIKULA" basta clicarem na imagem (Duplo clique para visualizar em tela cheia!)

A "PELIKULA 2014" está também disponível numa esplêndida edição em Papel - capa normal ou rígida com sobre-capa (por encomenda on-line) através do endereço abaixo:

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