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 [ARTIGO] Ditância Focal.

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Leo Terra
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MensagemEnviada: Qui Mai 24, 2007 11:00 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Distância Focal

A definição física de distância focal é que ela representa a distância entre o centro ótico de uma dada lente delgada e seus pontos de foco, quando o meio em que se encontram inseridos o plano principal do objeto e o plano principal da imagem é o mesmo (como ocorre na maioria das situações em que fotografamos), então a distância focal imagem e a distância focal objeto serão iguais.




Image

A distância focal interessa para a fotografia, pois possibilita determinar qual o ângulo de visão de uma objetiva quando fotografando um objeto focalizado sobre uma dada mídia. Para determinar o ângulo de visão que uma lente terá ao projetar a imagem de um objeto sobre uma determinada mídia, basta aplicar o teorema de Pitágoras sobre o triângulo formado pela mídia e os raios de luz que passam pelo centro ótico da lente, atingindo os extremos da mídia para formar a imagem.




Image

Como podemos perceber, o triângulo formado terá como altura a distância entre a mídia e o centro ótico da lente e como base o tamanho da mídia. A distância entre a mídia e a lente pode ser obtida através da equação de Gauss, que descreve a relação entre a distância focal e as distâncias do objeto e da imagem em relação ao centro ótico da lente, a equação de Gauss é dada por:




Image

Onde Df é a distância focal, Do é distância do objeto em foco em relação ao centro ótico da lente e Di é a distância entre a mídia (onde deve se formar a imagem do objeto em foco) e o centro ótico da lente. Como podemos perceber pela equação de Gauss, quanto mais distantes do centro ótico estiverem os objetos, mais próximas estarão suas imagens do foco imagem, isso faz com que a mídia tenha que ficar mais próxima do ponto de foco conforme o objeto em foco se afasta da objetiva e mais distante do ponto de foco conforme o objeto em foco se aproxima da objetiva.




Image

Com isso podemos dizer que, para obter nitidez em objetos distantes as lentes da câmera serão posicionadas de forma que o foco imagem fique próximo da mídia, enquanto para objetos mais próximos podemos dizer que as lentes da câmera serão posicionadas de forma que o foco imagem fique mais distante da mídia.

Quando a distância entre o objeto fotografado e o centro ótico da lente for muito maior do que a distância focal (o que ocorre com freqüência na prática), a distância entre a mídia e o ponto de foco imagem será muito próxima da distância focal, portanto podemos calcular o ângulo de visão aproximado de uma lente para um objeto distante a partir da própria distância focal, pois neste caso a diferença entre a distância focal e a distância da imagem em relação ao centro ótico da lente seria insignificante quando aplicada no cálculo do ângulo de visão. Como exemplo podemos imaginar nossa objetiva de 50mm fotografando um objeto a 5 metros de distância do centro ótico da lente, assim teríamos:




Image

Fica claro pelo exemplo acima que quando tratamos de um objeto distante a diferença entre a distância da mídia e a distância focal é muito pequena para afetar significativamente o cálculo do ângulo de visão (não para o ajuste do foco, onde essa pequena variação pode comprometer seriamente a nitidez da imagem), portanto para efeito prático, o cálculo do ângulo de visão em situações corriqueiras pode ser feito tendo como distância aproximada a própria distância focal.

Sabemos pelo teorema de Pitágoras que a tangente de um dado ângulo α em um triângulo retângulo é dada pela equação:




Image

Onde CO é o cateto oposto do triângulo, CA é o cateto adjacente do triângulo e α é o ângulo procurado. Para obtermos o triângulo retângulo necessário para o cálculo através do teorema de Pitágoras usamos a altura de nosso triângulo, que é a distância da imagem (Di) arredondada para a distância focal, como cateto adjacente do triângulo retângulo, o cateto oposto será igual a metade da diagonal da mídia (DM), sendo assim o ângulo α irá equivaler exatamente à metade do ângulo visão β coberto por nossa objetiva.

Como exemplo do cálculo do valor aproximado do ângulo de visão de uma objetiva, fotografando objetos distantes, podemos imaginar uma objetiva com distância focal de 28mm, formando uma imagem em um filme convencional no formato 135, cuja diagonal útil é 42,4mm:




Image




Image

Portanto nossa lente de 28mm, quando usada em uma mídia do formato 135 para fotografar objetos distantes, irá produzir um ângulo visão diagonal aproximado de 74,31°.

Normalmente o valor aproximado do ângulo de visão é funcional para a grande maioria das condições de dia a dia, a ressalva fica por conta das fotografias próximas ou das macro fotografias.

De posse destas relações é possível obter os ângulos de visão vertical, horizontal, diagonal e suas aproximações, em qualquer tamanho de mídia e em qualquer distância focal. Estas relações também deixam claro que quando variamos o tamanho da mídia ou a distância focal, temos uma variação do ângulo de visão do conjunto, de forma que quanto maior a distância focal menor o ângulo de visão e quanto menor a mídia menor o ângulo de visão do conjunto.




Image

Portanto, quando mantemos as dimensões da mídia, uma lente com distância focal de 300mm irá apresentar um ângulo de visão menor do que uma lente com distância focal de 70mm, ao passo que a mesma lente com distância focal de 70mm apresentaria um ângulo de visão menor em uma câmera com mídia APS (23,7mm x 15,6mm) do que em uma câmera com mídia do formato 135 (35,0mm x 24,0mm).

Alguns Exemplos da relação da distância focal na formação da imagem podem ser vistos a seguir.




Image

As objetivas fotográficas também são classificadas segundo a distância focal por três nomenclaturas, que têm origem na relação entre a distância focal e a diagonal da mídia.

Distância Focal->Denominação
Maior do que a diagonal da mídia->Teleobjetivas
Igual à diagonal da mídia->Normais
Menor do que a diagonal da mídia->Grande-angulares

As teleobjetivas são conhecidas por seu ângulo de visão mais fechado, que provocam a sensação de aproximação do objeto, as objetivas normais têm por característica um ângulo de visão mais natural quando relacionado com a visão humana e sua perspectiva, enquanto as grande-angulares são objetivas que possuem um ângulo de visão mais aberto, abrangendo um espaço maior do quadro e provocando a sensação de afastamento dos objetos.

Com o uso intenso das câmeras do formato 135 (que foram dominantes no passado), foi criada uma associação entre distância focal e o ângulo de visão de uma dada lente, isso porque o tamanho da mídia usada era quase sempre o mesmo (as tradicionais películas de 35mm), assim o que produzia as variações no ângulo de visão eram exatamente as mudanças da distância focal, ou seja, no lugar de medir o ângulo de visão de uma dada objetiva criou-se o hábito de associar a idéia de um dado ângulo de visão a uma certa distância focal.

Este hábito, consolidado por um longo período de dominância dos sistemas 135, criou um problema quando foram lançados os equipamentos de fotografia digital, pois cada câmera possuía um tamanho de mídia diferente, derrubando por terra a “padronização” de mídia que existiu por um longo período de tempo. Isso forçou os fabricantes a criarem os fatores de conversão (também chamados de fatores de Crop), para que o fotógrafo pudesse estimar o ângulo de visão de sua lente, a partir do ângulo esperado por uma objetiva equivalente no sistema 135. No exemplo abaixo temos as diferenças entre os ângulos de visão de uma câmera com mídia 135 e uma câmera com mídia APS.




Image

Para sabermos qual seria a distância focal no sistema 135, que produziria o mesmo ângulo de visão de uma lente de 28mm instalada em um sistema APS, bastaria preenchermos a equação abaixo:




Image

Onde, α é o ângulo de visão na mídia 135, ω é o ângulo de visão na mídia APS, DM135 é a diagonal da mídia 135, Df135 é distância focal da mídia 135, DMaps é a diagonal da mídia APS e Dfaps é a distância focal da mídia APS.

Então para termos em uma câmera do sistema 135 o mesmo ângulo de visão dado por uma distância focal de 28mm em uma câmera de sistema APS, teríamos:




Image

Portanto a distância focal que produziria o mesmo ângulo de visão no sistema 135 que uma distância focal de 28mm no sistema APS seria 42mm. Note que sendo 1,5 . Dfaps = Df135 podemos afirmar que o ângulo de visão de uma dada distância focal em um sensor APS será sempre equivalente ao ângulo de visão de uma lente com distância focal 1,5 vezes maior em uma mídia do formato 135. Esta relação foi denominada de Crop ou Fator de Corte e ao ser multiplicado a uma dada distância focal, em um dado formato, este fator possibilita saber a distância focal que teria o mesmo ângulo de visão em um equipamento com uma mídia de outro formato.

Alguns fabricantes chegam a indicar as distâncias focais de seus equipamentos na forma de distância focal equivalente em formato 135, isso para viabilizar o entendimento dos ângulos de visão pelos usuários habituados a este padrão. É necessária atenção por parte do fotógrafo para saber se o que está sendo indicado é a distância focal real ou a distância focal equivalente ao mesmo ângulo de visão em outro sistema, pois a distância focal real é quem determina fatores como a profundidade de campo e o próprio ângulo de visão da objetiva.

Muitas objetivas possibilitam uma variação da distância focal, o quociente da máxima distância focal pela mínima distância focal de uma objetiva é denominado Zoom, o Zoom indica apenas quantas vezes a máxima distância focal de uma objetiva é maior do que a sua mínima distância focal.

As objetivas Zoom costumam indicar o intervalo de distâncias focais que conseguem atender pela notação Min-Max mm, onde Min é a distância focal mínima em número absoluto, Max é a distância focal máxima em número absoluto e mm é a unidade de milímetros para ambas as distâncias focais. Alguns exemplos de lentes Zoom são:


Notação da lente->Mínima distância focal->Máxima distância focal->Zoom->Máximo ângulo de visão*->Mínimo ângulo de visão*
35-70mm->35mm->70mm->2X->62,45°->33,73°
200-400mm->200mm->400mm->2X->12,11°->6,07°
15-35mm->15mm->35mm->2,33X->109,49°->62,45°
28-105mm->28mm->105mm->3,75X->74,31°->22,85°
18-200mm->18mm->200mm->11,11->99,38°->12,11°
* ângulos de visão calculados para objetos distantes e para a diagonal de uma mídia no formato 135.

Diferente do que muitos estão habituados a pensar, o Zoom não é capaz de nos indicar o ângulo de visão de uma dada lente, sendo que lentes com o mesmo Zoom podem apresentar intervalos de ângulos de visão diferentes e assim produzir resultados diferentes, portanto o que realmente precisamos saber para manipularmos o enquadramento de uma imagem é a distância focal e não o Zoom de um dado dispositivo ótico.


Artigo escrito por Leo Terra
www.leoterra.com.br



Este artigo é baseado em um capítulo do curso Fotografia Avançada da Teia do Conhecimento.
http://www.teiadoconhecimento.com


----------------

Bom espero ter ajudado a todos e lembro novamente que antes de usarem as informações contidas neste artigo por favor entrem em contato antecipadamente.
também informo que podem haver alterações, essa é apenas uma versão resumida de um dos capítulos do curso, portanto não está incluído todo o conteúdo sobre o tema, se encontrarem alguma dificuldade é só falar. Smile


Editado pela última vez por Leo Terra em Ter Set 11, 2007 7:14 pm, num total de 11 vezes

Bobmark
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MensagemEnviada: Qui Mai 24, 2007 11:56 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Muito bom tópico, didatismo bastante simples e tecnicamente aprofundado!


Valeu leo!


Abraços!

Leo Terra
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MensagemEnviada: Sex Mai 25, 2007 12:03 am Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Fico feliz que tenha gostado.

Leo.Amaral
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MensagemEnviada: Sex Mai 25, 2007 7:36 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Pera aí, professor... tô anotando as fórmulas ainda... Não apaga não... I Cant Stop

Valeu Xará. Acho que poderia fazer parte da sala de Colunistas. Pelo que sei essas aulas ficam lá. yeah

Leo Terra
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MensagemEnviada: Sex Mai 25, 2007 9:28 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Então Leo, eu tentei colocar em uma área de artigos, mas não posso postar nelas.
Ai acho que precisa que algum moderador mova.

Hinotori
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MensagemEnviada: Seg Jun 04, 2007 9:47 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Leo,

Parabéns pelo belo artigo. Passa a figurar agora na nossa sala de Artigos. yeah

AluiZio
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MensagemEnviada: Seg Jun 18, 2007 10:45 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Boa noite, Leo

Li, imprimi e vou digerindo pouco a pouco pois é muita informação, ao mesmo tempo,
para mim.

Muito Obirgado

Medrado
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MensagemEnviada: Sex Jun 22, 2007 3:57 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Rapaz, as cameras tinham que ser vendido acompanhado com uma calculadora!kkkk

nasc
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MensagemEnviada: Sex Jun 22, 2007 4:10 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Leo Terra,

=D> muito bom o artigo!

Muito se diz e 'pouco' se entende sobre distância focal,
portanto esclarece dúvidas, desmitifica e informa de maneira didática e avançada
tudo que se trata do assunto!

Um grande abraço.

danielthomes
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MensagemEnviada: Sáb Jun 30, 2007 12:56 am Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Atenção! Esta mensagem e a discussão que se segue se referem a uma versão antiga do artigo.

Olha, a definição não está correta. Nas imagens que ilustram os raios convergindo, a mídia (o filme ou o sensor) deveria estar exatamente onde o foco ocorre!

Em fotografia astronômica por exemplo, os rais de luz de uma estrela são paralelos e todos devem convergir para um mesmo ponto no filme. Segundo a ilustração do artigo, essa situação corresponderia a uma distância focal nula!

Em uma lente convergente simples, com curvatura igual nas duas faces, a distância focal é a distância entre o centro da lente e o ponto onde raios paralelos convergem.

Uma ilustração, da Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Focal-length.png

Para lentes com vários elementos é um pouco mais complicado. Depois eu tento explicar, agora to com sono Mr. Green


Editado pela última vez por danielthomes em Sáb Jul 07, 2007 1:44 pm, num total de 1 vez

Leo Terra
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MensagemEnviada: Sáb Jun 30, 2007 9:14 am Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Daniel sua visão está errada. A mídia não fica sobre o ponto de foco, ela fica sobre a imagem projetada, que é projetada reduzida e invertida sobre a mídia após passar sobre o ponto de foco e representa a convergência dos raios que passam pelo foco objeto com os raios que passam pelo foco imagem e o centro ótico da lente. O ponto de foco é um ponto infinitamente pequeno, que só formaria uma imagem sobre ele se o objeto fosse colocado no infinito. Colocar a mídia sobre o ponto de foco produziria imagens nítidas só para objetos no infinito, o que não existe nem em astronomia. Wink
Fisicamente a distância focal é a distância entre o centro ótico da lente e o ponto de foco (como ilustrado no artigo que você postou do wikipedia), mas isso só é perfeitamente válido para lentes delgadas, que só existem na nossa imaginação. na fotografia trabalhamos com sistemas óticos compostos e lentes grossas e sendo assim a mensuração é considerada como a distância entre o ponto de foco imagem e o ponto nodal do plano da imagem, portanto é pertinente considerar como distância focal neste caso a distância entre o ponto de foco e o plano imagem. Por isso citei logo no começo que usualmente é dada pela distância entre o foco imagem e o plano principal da imagem. Porém vou deixar isso mais claro no artiguinho.


Editado pela última vez por Leo Terra em Qua Jul 04, 2007 11:46 am, num total de 2 vezes

danielthomes
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MensagemEnviada: Sáb Jun 30, 2007 11:16 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Antes de continuar essa conversa quero esclarecer:
Não sou fotografo, minha Canon A75 pifou há mais de 1 ano, mas em breve vou comprar uma DSLR para me divertir. Eu me sinto bem a vontade com a matemática e a física, então estou estudando um pouquinho alguns detalhes, coisa minha, não acho realmente necessário (tem gente que gosta de cada coisa...).
Acredito que o que mais interessa à maioria dos leitores aqui é o efeito da distância focal no resultado final da fotografia. O Leo Terra como fotógrafo certamente entende muito melhor disso do que eu e certamente é muito mais preparado para falar sobre isso do que eu, por isso nem estou tocando nesse ponto. E, é claro, só vou ganhar esse"sentimento" do que é a distância focal na fotografia quando tiver minha máquina nas mãos e começar a brincar com ela.

A razão desse post e do anterior é que quando vi a primeira ilustração do artigo eu fiquei incomodado pois ela não corresponde ao que eu venho estudando. Ela está mostrando erroneamente a distância focal.

Então vamos lá, primeiro explicando alguns pontos do meu post anterior.

Se a câmera estiver focando no infinito, a imagem é formada no plano do ponto focal, portanto a mídia deve estar localizada nesse ponto. Pela ilustração do artigo, obteríamos nessas condições uma distância focal nula! Se estivermos focando objetos próximos, então a mídia realmente não fica localizada sobre o ponto focal, mas isso não torna a ilustração correta.

Outra coisa deve ficar clara. Um feixe de luz paralelo ao eixo da lente converge para o ponto focal. Um feixe de luz paralelo a outro eixo converge para outro ponto. Feixes de luz paralelos a eixos diferentes se convergem para pontos diferentes (todos esses pontos se localizam num mesmo plano). Por isso não espere que toda a luz que passa pela lente passe por um mesmo ponto (a não ser que a abertura do diafragma seja pequena a ponto de poder ser tratada como um único ponto, mas aí é outra história).

[editado em 03/07, troquei "Um feixe de luz paralelo ao eixo da lente é focalizado no ponto focal" por "Um feixe de luz paralelo ao eixo da lente converge para o ponto focal"].

Essa história de feixes de luz paralelos a um eixo é interessante pois a luz das estrelas chega até nós assim. A luz de uma estrela distante em particular chega até nós como raios paralelos a um eixo. A luz de estrelas diferentes chega até nós em eixos diferentes. Por isso quando fotografamos estrelas o filme fica posicionado no plano onde os raios paralelos convergem.

Isso quando se trata de lentes ideais, na prática as lentes se desviam desse comportamento ideal, resultando em variados tipos de aberrações.


Agora vamos tentar descobrir o que é realmente a distância focal. Citando o site da Canon:

Citação:

Focal length

When parallel light rays enter the lens parallel to the optical axis, the distance along the optical axis from the lens' second principal point (rear principal point) to the focal point is called the focal length. In simpler terms, the focal length of a lens is the distance along the optical axis from the lens' second principal point to the film plane when the lens is focused at infinity.


Ou seja, a distância focal é a distância entre o rear principal point e o focal point.
Ou equivalentemente, a distância entre o rear principal point e o plano do filme quando a lente está focalizada no infinito.
Isso condiz com o que eu venho dizendo, quando uma lente está focalizada no infinito, o filme fica posicionado no ponto focal.

Só resta saber quem é o rear principal point. No site da Canon de novo:
Citação:

Principal point (Nodal point)

The focal length of a thin, double-convex, single-element lens is the distance along the optical axis from the center of the lens to its focal point. This center point of the lens is called the principal point. However, since actual photographic lenses consist of combinations of several convex and concave lens elements, it is not visually apparent where the center of the lens might be. The principal point of a multi-element lens is therefore defined as the point on the optical axis at a distance equal to the focal length measured back toward the lens from the focal point. The principal point measured from the front focal point is called the front principal point, and the principal point measured from the rear focal point is called the rear principal point. The distance between these two principal points is called the principal point interval.


A definição começou bem, ficou claro que no caso de uma lente delgada a distância focal é a distância entre o centro da lente e o ponto focal, portanto o principal point é o centro da lente. Isso condiz com o que eu disse no post anterior.

No caso geral temos que localizar o principal point. Acontece que temos dois pontos de vista numa lente, um da parte externa (onde estão os objetos reais) e outro da parte interna (onde a imagem é formada). Isso faz com que os "pontos especiais" venham aos pares. Por exemplo na definição de "Focal point", no site da Canon ( http://www.usa.canon.com/consumer/controller?act=GlossaryAct&fcategoryid=216&alpha=DEF ) vemos que podemos considerar dois pontos focais, um imaginando a luz entrando em raios pralalelos (linha contínua), resultando no "rear focal point" (foco imagem, o ponto focal que já foi mensionado aqui várias vezes) e outro imaginando o contrário (linha pontilhada), resulando no "front focal point". E se na lente delgada temos um principal point localizado no centro da lente, no caso geral temos dois principal points, o "rear principal point" e o "front principal point". Mas o texto citado acima não ajuda a localizá-los, ele diz simplesmente que o rear principal point está localizado a uma distância focal do rear focal point, ou seja voltamos a estaca zero.

Bom, pelo que vi por aí não existe fórmula simples para determinar o rear principal point de uma lente complexa. Como curiosidade é possível descobrir na raça a distância focal de uma lente sem conhecer seus elementos individuais, medindo o ângulo de campo. Aqui http://www.bobatkins.com/photography/technical/measuring_focal_length.html explica como fazer isso, inclusive usando ângulos conhecidos entre as estrelas.

Para uma lente simples com uma espessura não despresível existe uma fórmula para calcular tais pontos, na wikipédia em inglês por exemplo tem algumas ilustrações http://en.wikipedia.org/wiki/Principal_plane , wikipédia não é uma fonte muito confiável, então olhem com cuidado.


Concluindo, a menos que eu esteja entendendo tudo errado, acredito que a parte do artigo que descreve fisicamente o que é a distância focal merece uma revisão.


Editado pela última vez por danielthomes em Ter Jul 03, 2007 12:50 pm, num total de 3 vezes

Leo Terra
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MensagemEnviada: Dom Jul 01, 2007 2:48 am Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Bom vamos lá Daniel.
A minha ilustração está mostrando o funcionamento do foco imagem e a relação pertinente com a fotografia, ela mostra o foco imagem e a forma de mensuração da distância focal para grupos de elementos de forma arredondada, mas mostrando o funcionamento da câmera. A maioria sequer leva em consideração que se trata de um sistema composto e não uma lente delgada. O funcionamento da projeção do foco imagem é exatamente este que está ilustrado, estou anexando também a ilustração do foco objeto e a distância focal de fato é a distância entre o foco e o centro ótico da lente.



Image

Você está muito enganado em seus conceitos de foco infinito, não existe foco infinito, o máximo que você conseguiria fazer é colocar um plano no infinito, o que também é muito difícil, o conceito de foco em fotografia está vinculado ao movimento do foco objeto em relação ao objeto. O que chamamos de foco infinito em fotografia é na verdade um conceito ligado à profundidade de campo denominado distância hiperfocal.
Mas eu entendi onde está sua confusão, o termo distância focal na fotografia é vinculada ao foco imagem e esta é fixa (ou varia de acordo com o Zoom), sendo responsável pelo corte que a imagem sofrerá. O controle do foco na fotografia se dá pelo reposicionamento do ponto de foco en relação à mídia e o objeto, você precisa diferenciar os dois conceitos físicos, de um lado temos a distância focal em relação à imagem projetada (que chamamos de distância focal na fotografia) do outro lado de nosso sistema composto temos as variações que levam a imagem a sempre ser projetada no mesmo ponto.


Eu nunca disse que a luz passa toda pelo mesmo ponto, você está misturando conceitos, esse artigo trata apenas do cálculo aproximado da distância focal (foco imagem) e não do foco objeto, é a convergência desses dois fatores que proporciona uma imagem nítida, esse artigo trata apenas dos efeitos da distância focal e não do processo de convergência do que é projetado pelo foco sobre a mídia, pelo foco imagem ou por outros eixos. Como eu disse a distância focal será fixa (independente da distância que o objeto se encontre) o que irá variar em relação à distância do objeto é a distância do ponto de foco objeto em relação ao objeto de do ponto de foco imagem em relação à área de projeção e ela é que determinará a convergência dos raios dos elementos no plano para convergirem com o que é projetado pelo foco objeto formando uma imagem nítida sobre o plano da mídia, quando esta convergência não ocorre são criados os círculos de confusão, que são responsáveis pela formação da profundidade de campo. Mas não cabem ao escopo desse artigo, ele trata exclusivamente dos impactos da distância focal. Wink


A sua citação do site da Canon reforça tudo o que venho dizendo, citando como sendo a definição de distância focal como a distância entre o rear principal point (ponto principal traseiro do conjunto ótico, ou fisicamente o ponto nodal traseiro do conjunto ótico) e o ponto de foco (no caso foco imagem), que para mensuração em lentes delgadas (eles claramente citam que o referencial é válido apenas para lentes finas) que é a distância entre o centro ótico da lente e o ponto de foco, para mensuração de grupos de elementos teria uma definição matemática que pode ser obtida facilmente ao se mensurar a partir da imagem projetada, o que eles também trazem como referência na sua própria citação. Wink
O principal point é o centro da lente apenas e tão somente em uma lente delgada de mesma curvatura, quando a curvatura é diferente ou a lente não é delgada (coisa que nenhuma lente é, porque uma lente delgada é uma lente ideal que só existe na imaginação) ou a lente é formada por grupos (como ocorre na fotografia) a determinação deste fator é bem diferente e baseada no ponto nodal mais próximo, mas o importante é que em termos matemáticos essa distância é aproximadamente a da imagem projetada, principalmente para objetos distantes.

Acredito que todo o problema que você está enfrentando são as confusões com os conceitos de foco imagem e foco objeto relacionados às distâncias da mídia e do objeto e principalmente a questão de esses estarem sendo representado em um grupo de lentes..

O artigo trata especificamente da distância focal e seus impactos. Separe os dois conceitos e depois pense nas implicações de variar o foco objeto na formação da imagem que acredito que você deverá entender todo o funcionamento. Faça uma busca por Foco Imagem e Foco Objeto que também acho que pode ajudar.


Editado pela última vez por Leo Terra em Seg Jul 16, 2007 11:08 am, num total de 4 vezes

danielthomes
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MensagemEnviada: Dom Jul 01, 2007 8:39 pm Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Fique tranquilo, não estou confundindo os conceitos.

Sua ilustração diz que a distância focal é a distância entre o foco imagem e a mídia.

Na verdade a distância focal é a distância entre o foco imagem e o rear principal point.

Isso vale para lentes simples ou complexas. Você acha que a imagem se forma no rear principal point? Pois é o que você está afirmando e está errado!

Foco no infinito é usado quando estamos fotografando objetos muito distantes. Nessa situação a luz vinda de um ponto no objeto chega à lente em raios praticamente paralelos. Tais raios paralelos passam pela lente e convergem para um ponto no mesmo plano do foco imagem. Seja a lente simples ou complexa. Que fique claro que pontos diferentes do objetos chegam em direções diferentes e convergem para pontos diferentes, mas todos no mesmo plano do foco imagem. Por isso, nessa situação a mídia fica localizada exatamente sobre o foco imagem. O que estou dizendo nesse parágrafo serve para quando estamos fotografando objetos muito distantes, por exemplo a lua ou as estrelas. Agora olhe para a sua ilustração e conclua qual seria, segundo ela, a distância focal. Seria zero!

No caso de objetos próximos a ilustração condiz com o posicionamento da mídia em relação ao foco imagem, mas indica incorretamente a distância focal como sendo a distância entre o foco imagem e a mídia. Repito: a distância focal é a distância entre o foco imagem e o rear principal point. A mídia não fica sobre o rear principal point, logo a ilustração está errada!

Como isso está virando polêmica, recomento aos leitores a consultar outras fontes. Chequem por exemplo a afirmação que eu faço aqui, de que no caso de fotografia de objetos muito distantes (lua, estrelas) a mídia fica sobre o foco imagem (rear focal point ou image focal point ou simplesmente ponto focal) da lente. O Leo insiste que isso está errado. Se puderem ver que o que eu digo está certo verão que ele é quem está se confundindo.

Sobre os conceitos apresentados no site da canon, cabe a cada um que ler tirar as próprias conclusões, o que eu digo é que o que está escrito lá não condiz com o que o Leo Terra afirma sobre a definição de distância focal.

No mais, a fórmula que ele apresenta no final condiz com outras que vemos por aí. Além disso as fotografias de exemplo também são bem interessantes, mais do que a definição precisa de distância focal certamente.

Imagino que para fotografar usa-se mais a intuição e a experiência do que conhecimentos precisos sobre a física por trás dos fenômemos envolvidos. Então definir precisamente o que é distância focal talvez não tenha tanta importância para quem só quer fotografar. Não é o meu caso, eu não quero só fotografar Mr. Green


Editado pela última vez por danielthomes em Ter Jul 03, 2007 10:01 pm, num total de 2 vezes

Leo Terra
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MensagemEnviada: Seg Jul 02, 2007 10:06 am Responder com CitaçãoVoltar ao Topo

Daniel acho que você não está entendendo o que eu estou dizendo, não discordo de você quanto à definição física, realmente é essa definição física relacionando o ponto nodal mais próximo com a distância focal (até está no artigo), mas como a distância entre a mídia e o ponto de foco próxima do ponto principal imagem e do ponto de foco usa-se calcular como se fosse a distância da mídia em relação ao ponto de foco imagem (é usual não disse em momento algum que é elegante é apenas usual e mais prático, apesar de não ser nada elegante), se você testar as equações que se originam dessa simplificação você verá que também são bem eficientes. Wink

Você ainda está se confundindo com o "foco infinito" você está perto, mas ainda se confundindo. Smile Isso que você está descrevendo é exatamente o efeito hiperfocal, como os desvios são pequenos e o ponto de foco está distante existe uma impressão de nitidez maior para elementos distantes, pois os círculos de confusão formados são menores, esse efeito pode ocorrer tanto quando se aumenta a distância da mídia como quando se reduz a abertura relativa (que corta raios que divergem), ou seja, é um efeito vinculado à impressão de nitidez e à profundidade de campo, mas fisicamente não é um foco infinito, é apenas um foco muito distante que proporciona círculos de confusão bem pequenos e uma maior impressão de nitidez. Veja a terceira ilustração que eu postei e imagine as mudanças quando fazemos as alterações na distância do objeto e por conseqüência no foco objeto.
Experimente fazer os cálculos propostos para o ângulo de cobertura que você verá que bate bem próximo do ângulo de cobertura proposto pelo fabricante (Não é igual porque para ter precisão é necessário conhecer a distância entre o objeto e a mídia, mas é um arredondamento muito próximo) e que a ilustração está feita na verdade de forma a facilitar o cálculo e o entendimento do processo de cálculo. Mas se você achar mais elegante posso fazer duas ilustrações Smile, uma com o como funciona no sistema composto fisicamente falando e outra com a medição prática que é a indicada no artigo. Smile


Editado pela última vez por Leo Terra em Qua Jul 04, 2007 12:06 pm, num total de 3 vezes
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