Como funciona a fotografia de alta velocidade

[Luz Divina]

Como funciona a fotografia de alta velocidade


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O espírito da fotografia está em capturar o momento. A vida pode mover-se rápido às vezes - passando em um borrão - e nós aproveitamos a possibilidade de congelar memórias e guardá-las para reminiscências futuras. Mas e os momentos no tempo que passam tão rápido que não conseguimos gravar? Momentos que nós não podemos eternizar com fotos usando uma câmera point-and-shoot comum ou mesmo ver a olho nu? Se você já tentou tirar uma foto de uma bala zunindo, provavelmente não conseguiu nada além do segundo plano. De modo similar, se você quisesse usar sua câmera digital para capturar o bater das asas de um beija-flor, as asas do pássaro pareceriam um grande borrão triangular na sua fotografia.

Com a fotografia de alta velocidade é possível congelar as asas do beija-flor em pleno vôo, ao contrário da fotografia normal (à esq.)



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Apesar disso, pessoas tiraram fotos de uma bala saindo de uma maçã, com o núcleo da maçã começando a explodir e a bala aparecendo tão nítida que é como se você a estivesse segurando. Revistas de natureza frequentemente destacam fotografias de pássaros congelados no ar, e você pode contar o número de penas em suas asas. Há também numerosas fotos de bolhas d'água estourando, taças de vinho se fragmentando e gotas d'água atingindo a superfície - coisas que você não poderia ver não importa o quanto você se esforçasse. Como eles fazem isso?

A arte da fotografia de alta velocidade grava esses tipos de objetos de movimento rápido, documentando coisas que normalmente são invisíveis ao olho humano. Cientistas usam a fotografia de alta velocidade para estudar o movimento físico, medindo fenômenos como tensão da superfície e efeitos gravitacionais.

As forças armadas tiram fotos de alta velocidade para analisar a eficácia de mísseis e foguetes, e é até possível gravar o que está acontecendo bem no núcleo das explosões nucleares. Fotógrafos esportivos também usam a fotografia de alta velocidade para pegar eventos esportivos de movimento rápido, como a Nascar e a F-1, as corridas de bicicleta e os páreos no jóquei. A fotografia de alta velocidade também tem seus méritos artísticos, já que as galerias e revistas de arte sempre exibem fotos de alta velocidade impressionantes.

As pessoas que tiram fotos de ação em alta velocidade podem ver algo que ninguém viu antes. Então, como alguém tira uma foto de uma bala em movimento? Que tipo de câmera é preciso para tirar fotografias de alta velocidade? É fácil fazer ou precisa de muita prática e equipamento caro?

Fundamentos da fotografia de alta velocidade

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Para entender os fundamentos da fotografia de alta velocidade, é importante primeiro passar pelo básico da fotografia e o que faz uma câmera funcionar. Mais especificamente, isso ajuda a compreender como as câmeras manuais funcionam em vez das câmera digitais automáticas mais novas.

Embora seja possível fazer fotografias de alta velocidade com câmeras automáticas e digitais, em se tratando de fotografia de alta velocidade, quanto mais manual for a câmera, mais bem-sucedidas serão as fotos. Por isso vamos nos focar nas câmeras manuais reflex (SLR) e nos princípios básicos da fotografia.

Uma câmera reflex manual com o obturador aberto


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Uma das partes mais importantes de uma câmera é, claro, a lente. A lente é um simples pedaço de vidro curvado que desvia e redireciona a luz que entra para formar uma imagem real, ou uma reprodução exata da cena em frente à câmera. A luz desviada pela lente é essencialmente "pintada" no filme dentro da câmera; na verdade, não é surpresa que a raiz da palavra fotografia seja grega e signifique "desenhando com luz".
Você não pode apenas apontar a lente para um objeto e esperar que sua fotografia apareça. Há dois fatores muito importantes que determinam como o filme é exposto à luz:

• Quanta luz entra pela lente

• Por quanto tempo o filme é exposto à luz

O primeiro fator, a quantidade de luz que entra pela lente, é controlado pela abertura do diafragma da câmera, que é uma abertura circular que pode expandir e diminuir de tamanho. O diafragma funciona como a íris do seu olho - quando você precisa deixar mais luz entrar, o círculo da íris fica dilatada (maior); quando você precisa bloquear parte da luz, o círculo da íris fica menor.

Um conjunto de números no controle da abertura do diafragma chamado f-stops descrevem o tamanho do círculo. O f-stop está inversamente relacionado com o tamanho da abertura do diafragma: quanto maior é o número do f-stop, menor é a abertura circular. Um f-stop de f/11, por exemplo, será menor e deixará menos luz entrar que um f-stop de f/8.

A foto desta maçã mergulhando na água foi feita com uma câmera de alta velocidade

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O dispositivo que funciona com o diafragma e determina o segundo fator - por quanto tempo o filme é exposto à luz - é chamado de obturador. O obturador é basicamente uma cortina que apre e fecha para expor o filme à luz. Mais especificamente, é a velocidade do obturador - a taxa na qual o obturador abre e fecha - que realmente afeta a exposição do filme. As velocidades de obturador geralmente são medidas em frações de um segundo e tipicamente variam de 1 segundo a 1 milésimo de segundo (1/1000s). Quanto mais tempo o obturador permanece abertura, mais luz entra no filme.

Fotografia de alta velocidade: Duração do flash, velocidades de obturador e exposição
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Para entender a fotografia de alta velocidade, precisamos olhar para o seu oposto: a fotografia de longa exposição ou de exposição estendida. Essa técnica envolve expor o filme em uma câmera por longos períodos de tempo - algo entre um oitavo de segundo a vários minutos.

Uma longa exposição do Coliseo, em Roma


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Cenas de tráfego pesado nas cidades entre o crepúsculo e o amanhecer são o tipo de foto que você geralmente verá em uma fotografia de longa exposição - um em que as luzes dos faróis dos carros não são pontos de luz, mas longas faixas de luz que atravessam a foto, misturando-se umas às outras. Isso ocorre porque a luz do farol de um carro na verdade pinta ao longo do quadro da foto e é exposta no filme por uma longa duração.

Balão de água no exato momento em que ele explode


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Se você fosse fosse tirar uma foto de algo como uma bala usando o mesmo método de longa exposição, você mal veria uma fina faixa atravessando o frame da imagem. Como a imagem de uma bala cruzaria a lente da câmera numa fração de segundos, muita luz capturaria o caminho todo da bala de um lado a outro da foto.

O sucesso da fotografia de alta velocidade depende enormemente de quão rápido o filme é exposto à luz. Contudo, a fotografia de alta velocidade se baseia em unidades de flash para tirar fotos, usando durações de flash extremamente curtas - quanto mais curta a explosão da luz, melhor. Por causa disso, muitos objetos em alta velocidade são fotografados na completa escuridão.

Neste caso, o obturador da câmera é simplesmente deixado aberto enquanto a tomada é feita; se não houver luz na sala, o filme não ficará exposto. Uma vez que o objeto passa pelo frame, a unidade de flash libera uma explosão de luz, e aquele momento é a única coisa que consegue ser pintada no filme. Durações de flash adequadas podem ser tão curtas quanto 30 microssegundos, ou 0,00003 segundos.

Fotógrafos tirando cenas da natureza ou de eventos esportivos que ocorrem ao ar livre obviamente não podem manter tudo na completa escuridão. Neste caso, os fotógrafos se baseiam em velocidades de obturador extremamente rápidas. Enquanto a fotografia regular tiradas na luz do sol podem funcionar com velocidades de obturador que são 1/125 de um segundo, velocidades do obturador para fotografia de alta velocidade são muitos mais rápidas - algo perto de 1/8000 de segundo.

Unidade de flash fornecem uma explosão rápida de luz



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Como um fotógrafo consegue que todos esses fatores estejam alinhados perfeitamente e resultem em fotos tão nítidas?

Fotografia de alta velociadade: Detecção, sincronização e imagem

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Para conseguir aquela imagem perfeita e nítida de um momento congelado no tempo, três fatores importantes precisam trabalhar juntos para produzir uma fotografia de alta velocidade:

• Detecção
• Sincronização
• Criação da imagem

Como as ações sendo gravadas acontecem muito rápido para o olho ver, objetos de movimento rápido e às vezes imprevisíveis precisam ser detectados remotamente. Essencialmente, isso quer dizer que o objeto da foto deixa a câmera saber quando apertar o botão da máquina. Ao anexar eletronicamente uma variedade de gatilhos (som, vibração, contato ou interrupção de luz) à unidade de flash, o objeto em alta velocidade pode dizer ao flash quase que instantaneamente quando liberar a explosão de luz.

O som do disparo da bala desta foto foi o gatilho para o flash, não o fotógrafo


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Gatilhos de som são comumente usados na fotografia de alta velocidade, principalmente porque são fáceis de fazer e usar. Há essencialmente três partes de um gatilho de som: o microfone, o amplificador e o controlador de fluxo de corrente elétrica chamado retificador controlado de silício (SCR).

Em vez de usar um microfone comum do tipo que você vê no palco do teatro, fotógrafos podem usar uma película piezelétrica, uma película sensível à pressão que reage ao som, como o estouro de um balão, vidro quebrado e palmas. O som capturado pela película piezelétrica é amplificado pelo amplificador, que envia uma corrente elétrica ao SRC. O SRC, conectado à unidade de flash por um cátodo e um ânodo, atua como uma chave para a explosão de luz ao causar um curto circuito no flash. Se o objeto for fotografado em uma sala completamente escura, o obturador da câmera pode permanecer aberto sem expor o filme.

Se o fotógrafo estiver ao ar livre e baseando-se no obturador de alta velocidade, o tempo da tomada também é muito importante, claro. A câmera deve estar sincronizada para tirar a foto no momento exato em que o objeto cruza o frame. Isso envolve conhecer o tempo de atraso do movimento do objeto e a quantidade de tempo que sua câmera exige para tirar uma fotografia.

A criação de imagem é simplesmente o processo de pintar uma imagem na película do filme. Às vezes o tipo de filme que o fotógrafo usa pode afetar o resultado da fotografia de alta velocidade. Os fotógrafos de alta velocidade levam em conta a velocidade do filme, ou a sensibilidade do filme à luz.

As medições da velocidade de filme são comumente chamdas de ISO (International Organization for Standardization) ou ASA, e quanto mais baixa a ISO, mais tempo a luz leva para expor o filme. Um filme com velocidade de ISO 800, por exemplo, é mais rápido e mais sensível à lz do que um de velocidade ISO 100. Como os fotógrafos de alta velocidade usam baixos níveis de luz, eles geralmente usam velocidades mais rápidas para compensar as explosões curtas de luz usadas.

Capturar a gota perfeita, no momento exato, pode exigir centenas de tomadas e muitas horas de dedicação


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Mesmo com uma preparação muito precisa, os fotógrafos de alta velocidade se baseiam na sorte tanto quanto na organização apurada para conseguir "a" foto. Capturar uma gota d'água de forma perfeita pode exigir mais de uma centena de tomadas e várias horas meticulosas. Para alguns, contudo, a possibilidade de parar o tempo e ver algo que ninguém nunca viu antes compensa o tempo investido.



HowStuffWorks

 

[carlos_cheira]

muito bom post