Óptica/visão

Vou entrar num novo tema relacionado com as lentes, mas desta vez sobre as lentes que usamos nos óculos, já vimos como se portam as lentes côncavas e as lentes convexas, por isso a explicação, é assim, mais fácil.
Para começar este tema preciso explicar primeiro o que são dioptrias.
Então o que é uma dioptria?
Dioptria é a unidade que expressa o poder de refracção de uma lente.
Equivale ao inverso da distância focal da lente, dada em metros.
Os valores positivos de dioptria correspondem às lentes convergentes, e os negativos às lentes divergentes.
Portanto se uma pessoa tiver miopia( ver mal ao longe), utiliza-se lentes divergentes. Se tiver hipermetropia (ver mal ao perto) utiliza-se lentes convergentes.

Máquina "Pinhole"

Esta máquina fotográfica é um pouco diferente das que estamos habituados a ver no dia a dia, porque é uma máquina sem lentes.
É lhe dado este nome de "pinhole" pelo facto de o buraco onde vão entrar os raios de luz do objecto, ser do tamanho da ponta de uma agulha.
Como exemplo podemos usar uma caixa de sapatos, com o interior pintado de preto, para os raios de luz não reflectirem e estragarem a imagem que vai ficar na fotografia.
Quando os raios de luz provenientes do objecto passam pelo buraco da caixa vai ficar na fotografia essa imagem, mais reduzida e invertida, como demonstra a figura em baixo, retirada da wikipédia:













Quanto menor for o tamanho do pinhole, melhor a qualidade de imagem, mas não pode ser demasiado pequeno, poque pode acontecer a difracção dos raios de luz e haver um certo desfoque na imagem da fotografia.

Cores Quentes

Para acabar com a temática da cor...
As cores quentes são como o contrário das cores frias, ou seja estão associadas à sensação do calor.
Também ao contrário das cores frias que transmitem sensações de calma, as cores quentes transmitem sensações excitantes, de adrenalina.
As cores quentes são todas as que variam do amarelo, do laranja e do vermelho.






Podemos ver cores quentes em muitos lados, os melhores exemplos serão o fogo, o sol entre muitos outros.
Também já referi a grande utilidade destas cores num post sobre a cor e a publicidade.

Cores Frias

As cores frias são aquelas cores que transmitem e estão associadas à sensação do frio.
Segundo alguns psicólogos são cores que transmitem sensações calmantes, suaves por assim dizer.
As cores frias são todas aquelas que variam do verde, do azul e do violeta.

Portanto no nosso dia a dia quando estivermos a andar pela rua podemos vê-las nas árvores, na água, no gelo, no céu, entre muitos outros.

Cores Terciárias

As cores terciárias são as cores que resultam das somas das cores primárias com as cores secundárias, ou então pela soma das três cores primárias, azul cyan, amarelo e magenta.

• Laranja = Vermelho + Amarelo
• Oliva = Verde + Amarelo
• Turquesa = Verde + Ciano
• Celeste = Azul + Ciano
• Violeta = Azul+ Magenta
• Cor de rosa = Vermelho + Magenta

Sem haver muito mais informação sobre cores terciárias, a seguinte imagem resume o que escrevi em cima:

Cores Secundárias

Sabendo que as cores primárias são o magenta, o cyan e o amarelo, é a mistura de duas destas cores que vai resultar as cores secundárias.
Essas cores são o Laranja, o verde e o violeta.
O laranja é formado pela mistura entre o magenta e o amarelo;
O violeta é formado pela mistura entre o azul cyan e o magenta;
O verde é formado pela mistura entre o amarelo e o azul cyan.

Quando misturamos estas três cores, damos-lhe o nome de "mistura aditiva", isto porque no resultado da mistura vai sair a cor branca.Isto acontece quando uma cor resulta da soma de outras, sem perder as suas qualidades.

Cores Primárias

As cores primárias são o amarelo, o azul cyan e o vermelho magenta.
Estas cores são consideradas primárias porque são cores puras e independentes, ou seja, não derivam da mistura de outras cores.
São estas três cores que misturadas entre elas, conseguimos milhões de outras cores diferentes, mas se as misturarmos as três em simultâneo obtemos a cor preta.
Esta mistura chama-se "mistura subtractiva de cores", como
mostra a imagem a seguir:














Conhecido também por CMYK, como ja expliquei num post antigo.

Cores Neutras

Voltando à temática da cor, vou explicar os tipos de cor, como as cores quentes, frias, neutras etc.

As cores Neutras são o branco, o preto e o cinzento.
Como já referi num post antigo, o branco é o conjunto de todas as cores.
O preto é a ausência de côr, o cinzento é a mistura do branco e do cinzento, como já se sabe.

Quando se mistura uma destas cores ao branco, o resultado é uma cor clara, quando se misturam uma destas cores ao preto, a cor resultante é sempre escura.

Isto é o que há a dizer sobre cores neutras.

Equação dos Focos Conjugados Lentes

Como já expliquei à algum tempo, a equação dos Focos Conjugados para espelhos é exemplificada pela seguinte equação:






Onde:
p- é a distância entre o Espelho e o Objecto
q- é a distancia entre o Espelho e a Imagem
f- é a distancia entre o Espelho e o foco.

Mas também há uma equação dos focos Conjugados para lentes, que é a seguinte:





Onde:
p- é a distância entre o Espelho e o Objecto
q- é a distancia entre o Espelho e a Imagem
f- é a distancia entre o Espelho e o foco objecto

A única diferença é o sinal de subtracção em vez do de soma.
De resto o procedimento é igual.

Espelhos Côncavos Caso5

Finalmente para acabar com a matéria dos espelhos e passar para outras, vamos ver como a imagem se forma, se o objecto estiver entre o foco e o espelho, ou seja, quando o objecto está perto do espelho côncavo.










Podemos concluir que a imagem é virtual, é maior que o objecto e é direita.
Concluo assim a matéria dos espelhos.



Link Imagem:
http://educar.sc.usp.br/otica/

Espelhos Côncavos Caso4

Neste próximo caso vamos ver como se forma a imagem se o objecto estiver sobre o foco, ou seja, à mesma distancia que o foco está em relação ao espelho.












Ora, vemos pela imagem que os raios de luz saidos do objecto não se tocam ao reflectirem no espelho, e se eles não se tocam não podemos calcular onde está a imagem.
Então se não podemos calcular a imagem, esta está situada no infinito.



Link imagem:
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Espelhos Côncavos Caso3

Neste próximo caso, vamos ver como se forma a imagem se o objecto estiver entre o centro de curvatura e o foco.











Concluímos que a imagem fica maior que o objecto, é real e é invertida.



Link imagem:
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Espelhos Côncavos Caso2

Outro caso é quando o objecto está na mesma distancia do que o centro da curvatura do espelho, ou seja, está em cima do centro de curvatura.












Podemos concluir que a imagem é do mesmo tamanho do objecto, é real e é invertida.
No próximo post vamos ver como fica a imagem, se o objecto estiver entre o centro de curvatura e o foco.


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Espelhos Côncavos Caso1

Já que estamos na maré das lentes e dos espelhos, vou falar dos espelhos côncavos, que me esqueci de explicar quando falei dos espelhos convexos.
Os espelhos côncavos têm cinco casos diferentes em relação à imagem.
O primeiro caso é quando o objecto está a uma distancia superior à do centro da curvatura, como na imagem:












Podemos concluir que a imagem é de tamanho reduzido em relação ao objecto, é real e é invertida.



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Lentes Convexas Caso3

O terceiro e ultimo caso das lentes Convexas, onde o objecto está a uma distancia superior ao dobro da distancia focal do objecto , ficando com o seguinte resultado:













Podemos concluir que em relação a este caso a imagem fica invertida, é real e é menor que o objecto.
É assim que se forma uma imagem numa máquina fotográfica.
Então depois de termos analisado estes três casos, concluímos que a imagem formada nas lentes convexas varia de onde esteja situado o objecto.



Link imagem:
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Lentes Convexas Caso2

No outro caso de lentes convexas que se segue, o objecto está situado na medida que é o dobro da distancia focal em relação à lente, ou seja, esta medida é a distancia entre o foco do objecto e o espelho x2. Tal como demonstra a figura seguinte:













Podemos concluir que para este caso a imagem é do mesmo tamanho que o objecto, é real e é invertida. Este caso é por exemplo utilizado em maquinas copiadoras xerográficas.



Link imagem:
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Lentes Convexas Caso1

Vou explicar como funcionam as lentes convexas que é o tipo de lente mais utilizado no dia a dia.
Também vou dividir esta explicação em três, senão este seria um post enorme.
Nas lentes côncavas só temos um caso que generaliza os outros, mas nas lentes convexas existem três.
O primeiro caso é quando o objecto está situado entre o Foco do objecto e o espelho, como mostra a imagem em baixo.













Podemos concluir que a imagem é maior que o objecto, é direita e é virtual.
Parece estranho o facto de a imagem estar atrás do objecto, mas este é o efeito que acontece nas lupas, ou seja vemos o objecto ampliado.


Link Imagem:
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Lentes Côncavas

Há uma outra característica que difere os espelhos das lentes, onde os espelhos apenas tem um foco e as lentes por outro lado têm dois focos, o foco do objecto e o foco de imagem.
As lentes côncavas aumentam a imagem, ou seja os raios de luz divergem ao passar pela lente, e ao divergirem fazem a imagem mais pequena que o objecto. (ver imagem)

Esta imagem, em baixo, generaliza os outros casos para as lentes concavas, ou seja, a imagem é sempre menor que o objecto, virtual e direita.














O objecto é a seta azul, a imagem é a seta vermelha.
O foco do objecto está do lado direito do espelho (F)
O foco da imagem está à esquerda do foco(F')

Já nas Lentes Convexas o processo não é sempre igual.



Link imagens:
http://educar.sc.usp.br/otica/

Lentes

Como sabemos as lentes têm muitas utilidades, vemo-las em óculos, em lupas, nas maquinas fotográficas e até em faróis (lentes Fresnel).
Tal como nos espelhos, existem dois tipos de lentes, côncavas e convexas.
Dentro destas duas, existem três tipos diferentes para cada uma.

Nas convexas há as biconvexas, plano-convexas e côncavo-convexa.
Nas côncavas há as bicôncavas, plano-côncavas e convexo-côncava.
(clicar na imagem para ver melhor)

As lentes fazem com que a luz se refracte ao passar por elas, ou seja é o contrário do que acontece quando os raios de luz batem nos espelhos e há uma reflexão.

Esta característica de refracção faz divergir os raios de luz ao passar nas lentes côncavas e convergir ao passar por lentes convexas. Mas isto explico mais a frente.

Telescópios

Se já sabemos o que é a refracção e o reflexo, ja posso explicar o que é um telescópio.
Há dois tipos de telescópios. reflector, porque a sua objectiva é um espelho; e refractor, porque a sua objectiva é uma lente.
A principal função deste aparelho é ver os astros, estrelas, planetas situadas a milhões de quilómetros do planeta Terra, podemos dizer que funciona como se fosse uma lupa.
Existem também telescópios para raios-x e radiações infravermelhas.
Esta imagem dos telescopios reflectores e refractores mostra como ambos "funcionam". (clicar para ver melhor)

Em ambos os casos a luz converge para um único ponto, esse ponto é o foco, o que os destingue um do outro é o facto de terem processos diferentes de conduzir a luz até ao foco.



Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Telescope

Miragens

Agora que já sabemos o que é a refracção da luz vou explicar melhor o conceito de miragem.
Uma miragem é um fenómeno óptico que vemos muitas vezes em dias de calor, os casos mais comuns são aquelas poças de agua que vemos na autoestrada que parecem espelhos ou até as famosas miragens do deserto.
As miragens são uma imagem causada pelo desvio da luz reflectida pelo objecto, ou seja, é um fenómeno físico real e não apenas uma ilusão de óptica.
Estas podem ocorrer em diferentes condições, causando vários tipos de imagem do objecto. Por exemplo, a luz solar, quando vai embater na autoestrada sofre refracção devido a diferença de temperatura das camadas de ar, à medida em que se aproxima da mesma.
Essa refracção desvia a direcção de propagação da luz reflectindo assim os raios de luz (chamada de reflexão total) nas camadas de ar próximas ao solo, fazendo com que a luz se distancie do mesmo. Desta forma, parece que a superfície do solo está espelhada, mais parecida com uma poça de água.
Existem muitos outros tipos de miragens, sendo as mais referenciadas os arco iris, a aurora boreal entre outros.



Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Mirage

Refracção da Luz

Como sabemos a luz tem a velocidade de 300 mil Km/s em espaço aberto, mas quando esta passa por um vidro esta velocidade desce para 200 mil Km/s. É esta diferença de velocidade que faz com que o feixe de luz se desvie da trajectória, dando aquela sensação como por exemplo um lápis dentro de um copo com água, que parece que está torto ou partido.
O índice de refracção é a relação da velocidade da luz em dois meios diferentes, quanto maior for o índice de refracção em relação ao ar, maior será o desvio que a luz vai tomar.
A refracção da luz é a principal responsável pelas miragens, que vemos no deserto até aquelas que quando vamos de carro vemos a estrada que parece ter água ao longe, tratando-se de uma reflexão.
Isto acontece porque a superficie está quente pela luz do Sol, aquecendo também as camadas de ar que estão em contacto com ela, ficando assim menos denso. Se o ar fica menos denso entao o indice de refracção é menor, dando aquele efeito de miragem que tanto é falado.
No próximo post explico como se formam as miragens mais pormenorizadamente.



Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Refraction

Fotometria

A fotometria é um ramo da óptica que estuda a medição das grandezas relativas a emissão, recepção e absorção da luz. Para quem se dedica seriamente por projectos de iluminação, convém um estudo detalhado desta parte da física. A fotometria pode ser usada como base das pesquisas e conhecimentos dos que procuram o desenvolvimento da técnica e da arte do iluminar. Há várias matérias importantes em relação á fotometria, tais como a intensidade luminosa, fluxo luminoso, a luminância, entre outros.
A intensidade luminosa é o valor da energia emitida por uma fonte de luz, o fluxo luminoso é a quantidade de energia produzida por uma fonte luminosa e a luminância é a intensidade de luz emitida por uma superfície.



Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Photometry_%28optics%29

Diafragma

O diafragma é uma íris que está dentro da lente.
Esta íris funciona mais ou menos como se fosse a pupila do nosso olho.
Quando há muita luz ela encolhe e quando há pouca luz ela abre-se.
O tamanho do diafragma é medido em "f/stops" e quanto menor for este número maior é a abertura. Então uma lente em "f/2,0" está com o diafragma bem aberto, para ser usado em situações de pouca luz e um diafragma em "f/32" está quase fechado, usado em situações com muita luz.
A abertura do diafragma influencia directamente a profundidade de campo, que é aquele desfoque que vemos quando focamos um objecto perto com uma paisagem atrás.
Se o diafragma estiver bem aberto iremos ter pouca profundidade de campo e tudo o que estiver na parte da frente e na parte de trás do objeto fotografado vai estar desfocado. Com o diafragma bem fechado a fotografia fica mais nítida.



Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Diaphragm_%28optics%29

Obturador

O obturador é como se fosse uma cortina que se abre e fecha, permitindo a entrada de luz, esta cortina move-se em fracções de segundo. Quanto menor a velocidade do obturador, maior a quantidade de luz que entra na camara e atinge o filme ou o sensor.
A velocidade do obturador é muito importante porque quando queremos
capturar um momento que se desenvolve rapidamente, ou seja, para captar objectos em movimento a velocidade do obturador tem que ser elevada, se quisermos captar uma imagem de um objecto parado, a velocidade não precisa ser tão rápida porque o objecto está imóvel.
Por isso o obturador é muito importante para uma boa fotografia.



Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Shutter_%28photography%29

Velocidade ISO

Para tirar uma fotografia ou fazer um filme de qualidade, devemos utlizar o padrão ISO correctamente.
O ISO é o padrão para delinear a sensibilidade das partículas, ou seja, regula a sensibilidade da luz que o filme recebe. Quanto mais ISO tiver, maior a sensibilidade do filme.
Mas quanto maior a sensibildade do filme, pior é a qualidade de imagem.
Por isso as máquinas mais recentes já possuem um ISO padrão de modo a não haver problemas de configuração, as máquinas mais antigas é preciso regular para dar maior qualidade a imagem.
Portanto uma boa definição do ISO é muito importante para uma boa qualidade de imagem.

Fotómetro

O fotómetro é o aparelho que mede a quantidade de luz existente no ambiente, e fornece os reguladores necessários para a câmara capturar a imagem.
Existem fotómetros externos, mas todas as câmaras possuem um fotómetro interno.
Através deste aparelho pudemos mudar as variáveis segundo as nossas necessidades e obter uma leitura para ver se a exposição está correcta.
Os fotógrafos e os do cinema utilizam o fotómetro para medir a intensidade da luz no ambiente para conseguir bons filmes e boas imagens.
Como já referi todas as máquinas possuem um fotómetro, as mais antigas de rolo possuem um ponteiro, e as digitais possuem uma régua para medir a quantidade de luz necessária, com a combinação ISO + tempo de exposição + abertura do diafragma, ambos necessários, que eu explicarei nos proximos posts.


Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Photometer

Fotografia

Partindo do princípio que com os nossos olhos, vemos os objectos, por captarmos a luz que eles reflectem... com a câmara fotográfica acontece o mesmo processo.
Em poucas palavras a fotografia significa "escrever com a luz", ou seja, a câmara capta a luz reflectida pelos objectos e "fixa" essa luz numa superficie sensível, como nos rolos fotográficos.
As primeiras fotografias eram todas a preto e branco, passando depois para fotografias a cores. Podem-se captar fotos digitalmente ou pelo rolo fotográfico havendo ja programas que as modificam parcialmente ou totalmente a niveis de contrastes, efeitos e cores, para darem acabamentos e a fotografia ficar com melhor aparência e aspecto no final.
Para se tirar uma boa fotografia há alguns aspectos a serem referidos, como a fotometria, o fotómetro, a velocidade ISO, o obturador, o diafragma, e mais alguns que eu explicarei nos próximos posts.


Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Photography

Cores CMYK

O formato de cores CMYK é formado por quatro cores diferentes, Cyan, Magenta, Amarelo e Preto.
A letra K simboliza o preto, porque o preto misturado com as outras cores faz cores mais escuras, aumentando a quantidade de cores possíveis.
Como referi no post anterior o CMYK é o formato mais utilizado para impressões, por isso quando fazemos um trabalho no computador, e queremos imprimi-lo, as cores impressas podem não ser iguais ás cores que vemos no ecrã.
Tudo porque o espectro de cores é inferior ao do RGB.


Link:
http://en.wikipedia.org/wiki/CMYK_color_model

Cores RGB

Já que estão alguns colegas a falar das cores, o que é de facto, o formato de cores RGB ? O formato RGB é consituído por um conjunto de três cores, Red, Green, Blue ( Vermelho, Verde e Azul)
Estas três cores ao juntarem-se formam milhares de outras cores diferentes.
São utilizadas em monitores de computador, televisões, telemoveis, Ipods e em todo o tipo de ecrâs do género.
O resultado é vermos as imagens a cores.
Por exemplo, se quisermos fazer um site, as cores que devemos utilizar para o colorir são sem duvida o formato de cor RGB.
O formato CMYK serve somente para impressões, no próximo post explico.