O que você está vendo
A bancada traz uma lente de 50mm desmontada ao longo do trilho, de modo que seus grupos de vidro e o helicoide de latão ficam visíveis em vez de escondidos dentro de um barril: o grupo traseiro junto à montagem, a íris entre os grupos, o grupo frontal montado no helicoide. Arraste o anel de foco (ou gire o seletor no console) e o helicoide enrosca o grupo frontal para dentro ou para fora. Escolha f/2, f/5.6 ou f/16 e a íris abre ou fecha o cone de luz que passa. Mude a lente para Montada, ou pressione X, e as peças deslizam de volta para formar um único barril.
Na frente da lente, uma lâmina de vidro quadriculado fica na distância de foco real e corta direto um pequeno diorama: um pinheiro a 37cm, uma cabana a 55cm e o pico de uma montanha a 95cm, as três paradas para as quais os botões Primeiro plano, Plano médio e Fundo pulam. Atrás da lente, na outra ponta do trilho, os raios chegam ao vidro fosco do próprio sensor. A imagem que ele mostra está de cabeça para baixo, do mesmo jeito que uma lente de verdade sempre a projeta, antes de qualquer espelho ou tela virá-la para o lado certo para você.
A chave Cena, no alto dos controles, aponta a mesma lente para mais dois assuntos, cada um com a sua lição: o retrato de um cachorro, em que a zona nítida tem cerca de um centímetro de profundidade, e um porto ao anoitecer, em que cada luz fora de foco vira uma bola de bokeh.
O plano de foco é um plano, não um ponto
Uma lente só consegue pôr uma distância em foco verdadeiro de cada vez. A luz de um ponto naquela distância sai da parte de trás da lente como um cone que se fecha num ponto exatamente sobre o sensor. A luz de qualquer coisa mais perto ou mais longe se fecha num ponto na frente do sensor ou atrás dele, então, quando chega ao vidro, já se abriu de novo num pequeno disco. É isso que a grade luminosa na bancada desenha: não uma zona difusa, mas um único plano reto, cortando a cena onde o anel de foco o colocar. Tudo o que está nesse plano é um ponto. Tudo o que está fora dele é um disco, e o disco cresce quanto mais longe fica do plano, em qualquer direção.
Por que a zona nítida é tão fina de perto, e como a abertura a amplia
Foque no pinheiro a 37cm e ajuste a abertura para f/2, e a zona que ainda parece aceitavelmente nítida vai de cerca de 36,7cm a 37,3cm: mal chega a meio centímetro de profundidade. Feche para f/5.6 e ela cresce para cerca de 36,3-37,8cm, uns 15mm. Feche mais, até f/16 e ela se estica para cerca de 34,9-39,3cm, perto de 44mm, oito vezes a zona de f/2 no mesmo ponto. Esse é o truque todo por trás de fechar o diafragma numa foto macro ou de produto: a lente não mudou, só a largura do cone de luz que ela deixa passar, e um cone mais estreito tolera mais distância de cada lado do plano antes que o disco cresça o suficiente para ser notado.
A distância faz o mesmo trabalho sem tocar na abertura. Mova o ponto de foco até o pico, a 95cm e, mesmo em f/2, a zona nítida tem cerca de 4cm de profundidade, aproximadamente sete vezes mais do que o mesmo f/2 dava a 37cm. Nada tão perto de uma lente vai se comportar como algo a 95cm, qualquer que seja a abertura que você escolha.
Use as duas coisas ao mesmo tempo e a mudança é dramática. Foque no pico a 95cm, feche até f/16, e a zona nítida vai de cerca de 81cm a 114cm, uns 32cm de profundidade: quase sessenta vezes o meio centímetro com que você começou, a 37cm e f/2. Na bancada, a fina lâmina de vidro incha até virar um bloco profundo em volta da montanha.
O que significa “nítido o bastante”
A profundidade de campo não é de fato um limite, é um julgamento que recebeu um número. Esta bancada trata um disco como aceitavelmente nítido quando ele é menor que o círculo de confusão do sensor, tomado aqui como a diagonal padrão de 43,27mm do full frame dividida por 1500, cerca de 0,029mm no próprio sensor. É a mesma convenção que a Calculadora de profundidade de campo usa, então as duas ferramentas nunca discordam sobre onde uma zona termina.
Você pode ver esse julgamento sendo feito na própria bancada. Foque no pinheiro em f/2 e o pico, 58cm mais atrás, chega ao sensor como um disco de cerca de 2,4mm de diâmetro, aproximadamente 6,6% da largura do quadro: desfocado o bastante para parecer desfoque de fundo à primeira vista. Feche para f/16 sem mexer no foco e o mesmo pico encolhe para cerca de 0,3mm, menos de 1% da largura do quadro. Isso ainda é dez vezes o círculo de confusão, então a bancada ainda o mantém fora da zona nítida: uma montanha reconhecível agora, e não uma mancha, mas visivelmente mais desfocada que o pinheiro.
Por que o nariz está nítido e o olho está desfocado
Mude a cena para Retrato e a lente aponta para um cachorro, perto o bastante para encher o quadro: a ponta do nariz a 45cm, o olho próximo a 50cm, o olho distante a 53cm. Nessa distância, uma lente de 50mm em f/2 quase não tem folga. Foque no olho próximo e a zona nítida vai de cerca de 49,5cm a 50,5cm: cerca de um centímetro de profundidade, num rosto que tem 8cm de profundidade da ponta do nariz ao olho distante.
O nariz é a coisa mais próxima e mais proeminente do quadro, o que o torna um lugar fácil para o foco cair. Foque no nariz e a zona nítida fica de cerca de 44,6cm a 45,4cm, menos de um centímetro, com os dois olhos atrás dela. O olho próximo chega ao sensor como um disco de cerca de 0,31mm de diâmetro, quase onze vezes o círculo de confusão de 0,029mm, e o olho distante como um disco de 0,47mm, dezesseis vezes: um nariz nítido e dois olhos desfocados, e os olhos são a primeira coisa para a qual qualquer pessoa olha. Mesmo f/16 não salva: com o foco deixado no nariz, a zona termina a cerca de 48,6cm, ainda antes do olho próximo.
Ponha o foco no olho e a imagem se inverte. O olho próximo vira o ponto e o nariz, 5cm à frente dele, vira o disco de 0,31mm. O olho distante, 3cm mais atrás, ainda chega como um disco de 0,16mm em f/2, mais de cinco vezes o círculo de confusão, então um olho fica nítido e o outro só quase. Costuma ser a melhor fotografia: um nariz desfocado parece profundidade, um olho desfocado parece erro. Para pegar os dois olhos, foque entre eles a 51,5cm e feche para f/5.6: a zona nítida agora vai de 50cm a cerca de 53,1cm, 3,1cm de profundidade, os dois olhos ficam dentro dela (o próximo por pouco) e o nariz continua um disco suave de 0,14mm. Só fechar o diafragma não basta: em f/5.6 com o foco ainda no olho próximo, a zona termina a cerca de 51,5cm, antes do olho distante. De perto, onde você põe a zona nítida importa mais do que o quanto você a aprofunda.
Veja na bancada: o plano de foco na ponta do nariz, com os dois olhos atrás dele.
De onde vem o bokeh
O bokeh é o mesmo disco de novo, só que mais fácil de ver. Cada ponto de luz que não está no plano de foco chega ao sensor como um disco, e uma pequena luz brilhante contra um fundo escuro torna esse disco impossível de não notar. Mude a cena para Porto, um porto ao anoitecer, e foque no barco a 40cm, em f/2: a lâmpada a 70cm, 30cm atrás do plano, chega como um disco de cerca de 1,5mm de diâmetro, mais de 4% da largura do quadro, e uma luz tão distante quanto a cúpula, a 110cm, como um disco de 2,3mm, mais de 6%. Essa é a diferença entre um ponto de luz e uma bola de luz.
O tamanho do disco depende de duas coisas. A primeira é a que distância a luz está do plano de foco. Foque na lâmpada em vez disso e a lâmpada encolhe até virar um ponto, uma luz na cúpula, agora a só 40cm atrás do plano, se espalha em apenas 0,7mm, e o barco, 30cm à frente, cresce para 1,4mm. A segunda é a abertura. O disco é uma pequena imagem da abertura por onde a luz passou, então ele acompanha essa abertura: com o foco de volta no barco, feche para f/16 e a abertura fica um oitavo da largura que tinha em f/2, e o disco da lâmpada também: cerca de 0,19mm, uns meio por cento da largura do quadro. Não é mais uma bola, só um brilho, e ainda não é nítido: 0,19mm é mais de seis vezes o círculo de confusão, então a bancada ainda conta a lâmpada como fora da zona nítida.
A forma também vem da abertura. Uma abertura redonda faz discos redondos; uma íris de lâminas retas faz um polígono com um lado por lâmina. A lente da bancada tem sete, então seus discos são quase redondos com a abertura máxima e ficam de sete lados à medida que você fecha.
Veja na bancada: o vidro fosco focado no barco em f/2, com as luzes do porto atrás dele viradas em discos.
Bracketing de foco e empilhamento
A tela no meio do console guarda cinco fotos da mesma cena, focadas progressivamente mais fundo: 33cm, 42cm, 55cm, 72cm e 95cm, cada uma feita na abertura que você escolheu. Clique numa foto e a lente refoca naquela distância. Isso é um bracketing de foco, a sequência que um fotógrafo de macro ou de produto realmente faz quando uma só abertura não consegue pôr o assunto inteiro na zona nítida sem que a difração amoleça tudo de qualquer jeito. O software de empilhamento então guarda apenas a região mais nítida de cada foto e as combina numa única imagem nítida da frente ao fundo, de um jeito que nenhuma exposição isolada conseguiria.
De onde vem de fato o foco errado
Numa sessão de verdade, raramente é a matemática que dá errado. Um ponto de autofoco trava numa cerca em vez do rosto atrás dela. Um assunto se inclina para a frente os dois ou três centímetros que um retrato em f/1.8 tem de sobra entre a trava do foco e o obturador. Um corpo e uma lente discordam um pouco sobre onde o próprio motor de foco acha que é “em foco”, e cada foto cai uma fração à frente ou atrás do plano que você queria. Nada disso aparece como uma foto borrada que dá para consertar depois, só como uma escolhida que você não conseguiu, ao lado de nove fotos quase idênticas em que conseguiu.
Quanta luz passa
A abertura é o tamanho do buraco que a íris deixa aberto. Os fotógrafos a medem em stops: um stop completo deixa entrar exatamente metade da luz do stop anterior, ou o dobro da luz do stop seguinte. Os números f parecem igualmente espaçados, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, mas a luz acompanha a área do buraco, e não a sua largura, então ela cai como 1 dividido pelo número f ao quadrado. Feche de f/2 a f/16, seis stops completos, e a luz não cai para um sexto ou um oitavo: cai para 1/64. Observe o vidro fosco na ponta do sensor da bancada enquanto fecha a íris e é isso que você está vendo: o mesmo buraco que alarga ou estreita a zona nítida também decide o quanto a imagem começa clara, antes de a velocidade do obturador ou o ISO terem voz.
Velocidade do obturador e a fenda em movimento
A velocidade do obturador é o tempo que o sensor tem para coletar a luz. Arraste o controle do obturador para a direita e a imagem no vidro clareia, um stop a cada duplicação do tempo, e qualquer coisa em movimento começa a borrar, ao vivo, antes mesmo de você ter fotografado. Pressione Fotografar e o obturador de plano focal da bancada roda em câmera lenta para você ver como ele funciona: duas cortinas cruzam o quadro, uma abrindo-o e uma segunda correndo atrás para fechá-lo de novo. Mais lento que 1/250s, a velocidade de sincronização do flash, a primeira cortina termina de cruzar antes de a segunda partir. Mais rápido que isso, as duas cortinas viajam juntas como uma fenda estreita, varrendo a luz pelo quadro em vez de abri-lo de uma vez.
Enquanto o obturador está aberto a cena continua se movendo, e a bancada renderiza a exposição inteira, e não um instante, então tudo o que se moveu borra: o rabo de um cachorro abanando, o bater de asas de um pássaro, uma gaivota cruzando o porto. Segure a câmera na mão e um segundo tipo de desfoque se soma, uma oscilação pequena demais para notar a olho mas grande o bastante para amolecer a foto quanto mais tempo o obturador fica aberto. A regra prática é mais ou menos um sobre a distância focal, cerca de 1/50s para a lente de 50mm da bancada. O Focus Lab dá uma pequena folga, então a tremida começa a aparecer a 1/40s e mais lento. Ligue a chave Tripé e ela desaparece, restando apenas o que o próprio assunto está fazendo.
ISO: aumentar o volume, não a luz
A abertura e a velocidade do obturador controlam quanta luz realmente chega ao sensor. O ISO não: ele vem depois, amplificando o sinal que o sensor já coletou, do mesmo jeito que aumentar o volume de uma gravação baixa não acrescenta nada que não estava lá antes. Aumente o ISO e a foto fica mais clara, mas o ruído, o grão e as manchas nas áreas lisas de uma foto, também aumenta, porque o amplificador está reforçando um sinal formado por menos fótons para o mesmo brilho. Na bancada, esse ruído mal aparece antes de cerca de ISO 3200 e fica óbvio por volta de ISO 12800. O ISO é a última alavanca a puxar, útil quando a abertura já está o mais aberta possível e o obturador já está o mais lento que você consegue segurar ou que o assunto permite.
O triângulo de exposição e o seletor da câmera
Abertura, velocidade do obturador e ISO formam o triângulo de exposição: mude um e, para manter o mesmo brilho, um dos outros dois precisa se mover para compensar. O seletor de modo da bancada imita uma câmera de verdade. No M, manual, o padrão, você define os três e cada mudança aparece na imagem na hora. No A, prioridade de abertura, você escolhe a abertura e a câmera calcula a velocidade do obturador. No S, prioridade de obturador, você escolhe a velocidade do obturador e a câmera calcula a abertura. Um medidor de exposição mostra o quanto o resultado está errado, de -3 stops, escuro demais, a +3, claro demais.
As compensações são reais, não só números. Na sala do retrato iluminada por lâmpada, a EV 7 e ISO 400, f/2 dá um obturador tranquilo de 1/125s. Feche para f/16 para uma zona nítida mais profunda e o medidor agora quer 1/2s, seis stops mais lento e bem além do ponto que uma mão consegue segurar firme. No manual, a imagem simplesmente escurece seis stops até você devolver a luz; o modo A entregaria esse obturador de meio segundo sem reclamar. A solução é um tripé, ou devolver alguns desses stops com ISO em vez de tempo de obturador. O vale sob o sol da tarde raramente sofre assim: EV 14 deixa f/16 ainda fotografar a 1/60s. O porto ao anoitecer é EV 4 e abre em ISO 1600: f/2 ainda dá 1/60s na mão, f/5.6 cai para 1/8s, e f/16 precisa de um segundo inteiro, território de tripé de novo.
Perguntas frequentes
É a única distância da lente que é projetada no sensor como um ponto verdadeiro. Uma lente só foca numa distância de cada vez, então o plano de foco é essa distância estendida plana por toda a cena. Qualquer coisa mais perto ou mais longe chega ao sensor como um pequeno disco, e não um ponto, que é o que a profundidade de campo mede.
Porque só o plano de foco é de fato nítido. Todo o resto do quadro é renderizado como um disco de desfoque cujo tamanho cresce com a distância até esse plano, e um disco pequeno o bastante fica abaixo do limite de resolução do próprio olho e ainda parece nítido. Essa tolerância tem um nome, círculo de confusão, e é com ela que se constrói todo valor de profundidade de campo.
Não. A abertura nunca move o plano de foco, só o anel de foco faz isso. O que a abertura muda é a rapidez com que um disco cresce à medida que você se afasta desse plano: uma abertura grande como f/2 deixa passar um cone de luz grosso, então o disco cresce rápido e a zona nítida é fina. Uma abertura pequena como f/16 deixa passar um cone fino, então o disco cresce devagar e a zona nítida é muito mais profunda de cada lado do mesmo plano.
O plano de foco é uma única distância: o único lugar em que a lente está de fato focada. A profundidade de campo é a faixa de distâncias à frente e atrás desse plano cujo disco de desfoque ainda é pequeno o bastante para ser chamado de nítido. Um plano, um número; a profundidade de campo, uma zona construída em torno dele a partir da abertura, da distância focal e de quão longe está o próprio plano.
No olho. De perto a zona nítida é minúscula: com uma lente de 50mm em f/2 e o olho a 50cm, ela tem cerca de um centímetro de profundidade, então focar no nariz, alguns centímetros mais perto, deixa os olhos visivelmente desfocados. Foque no olho mais próximo e, se precisar dos dois olhos nítidos, foque entre eles e feche um pouco: no retrato do Focus Lab, 51,5cm em f/5.6 pega os dois.
Uma bola de bokeh é o disco de desfoque de uma luz fora de foco. Ela cresce com a largura da abertura e com a distância da luz ao plano de foco, então uma abertura grande e uma luz bem atrás do assunto fazem bolas grandes, e fechar o diafragma as encolhe até virarem um brilho. A sua forma é a forma da abertura: redonda quando a íris está totalmente aberta, e um polígono com um lado por lâmina quando lâminas retas a fecham.
Uma lente desvia a luz que passa por um único ponto perto do seu centro, então um raio que sai do alto de uma cena acaba cruzando para a parte de baixo da imagem, e um raio da esquerda acaba na direita. É simplesmente assim que uma lente forma uma imagem, num vidro fosco, num filme ou num sensor digital. O visor de uma câmera ou uma prévia na tela então a vira de volta para o lado certo para você, opticamente com um espelho e um pentaprisma ou por software.
Abertura, velocidade do obturador e ISO juntos decidem o quanto uma foto é clara: o triângulo de exposição. Mude um e, para manter o mesmo brilho, um dos outros dois precisa se mover para compensar. Abra a abertura, deixe o obturador mais lento ou aumente o ISO, e a foto fica mais clara; feche a abertura, acelere o obturador ou reduza o ISO, e ela fica mais escura.
Uma abertura menor, um número f mais alto, é um buraco menor, e um buraco menor deixa passar menos luz: fechar de f/2 a f/16 reduz a luz a 1/64. Para chegar ao mesmo brilho o sensor precisa coletar luz por mais tempo, e é por isso que o modo de prioridade de abertura diminui a velocidade do obturador toda vez que você fecha a abertura. Na sala do retrato do Focus Lab, isso significa que o obturador cai de 1/125s em f/2 para meio segundo em f/16.
Como regra prática, mais ou menos um sobre a distância focal: cerca de 1/50s para uma lente de 50mm. O Focus Lab dá uma pequena folga, então a tremida na mão começa a aparecer a 1/40s e mais lento. Um tripé elimina essa oscilação por completo, e é por isso que o Focus Lab deixa você ligar um antes de fotografar.
Sim. O ISO amplifica o sinal que o sensor já coletou, em vez de captar mais luz, então a mesma amplificação que clareia a foto também reforça o ruído, o grão e as manchas visíveis nas áreas lisas. No Focus Lab esse ruído mal aparece abaixo de cerca de ISO 3200 e fica claramente visível por volta de ISO 12800.
São modos de exposição. M é manual, o padrão do Focus Lab: você define a abertura, a velocidade do obturador e o ISO por conta própria. A é prioridade de abertura: você escolhe a abertura e a câmera calcula uma velocidade do obturador correspondente. S é prioridade de obturador: você escolhe a velocidade do obturador e a câmera calcula a abertura. Um medidor de exposição mostra o quanto o resultado está longe de uma exposição correta, de -3 stops a +3.
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