Câmeras, por Thiago Ribeiro

Autor: thirodrib

A câmera fotográfica! Câmara escura à qual a imagem se prende, se eterniza... E falo câmera fotográfica porque todas realizam a fóton-grafia, isto é, a escrita com luz. Para quem não sabe, fóton é o nome dado à partícula primária a qual a luz é feita (isso quando ela se comporta como partícula e não como onda, freqüência de luz), e grafia é uma palavra vinda da palavra grega gráfhos, que significa escrita. E se todos nós podemos escrever textos no computador, todos nós podemos também fotografar em vídeo.

Em resumo, a câmera é a caneta do nosso escritor. Muda-se a tinta por luz, o papel é diferente e, bem, a caneta também muda um pouco. A nossa tinta (a luz) é praticamente indomável. Não vem em refil, tampouco incrustado dentro de um pedaço de madeira, ela é selvagem e, principalmente, corre muito. Mas é ao mesmo tempo bondosa e democrática, alcança a todos, até quem não a vê. É uma tinta que está em praticamente todos os cantos do universo. Eu me enganei lá em cima, nós temos refil, todo o universo é o nosso refil. Desde que exista uma fonte de luz.

Mas agora não falemos da tinta, e sim da caneta.

As câmeras, como as canetas, possuem um principio tecnológico (entre suas semelhantes) bem sólido. No caso das câmeras, todas possuem um jogo complexo de lentes a qual a luz refletida adentra para logo encontrar-se com nosso “papel”, que pode ser um filme, pode ser um CCD. Deixemos o filme de lado e falemos um pouco sobre o CCD.
Charge-Coupled Device (Dispositivo de Carga Acoplada) é um mecanismo de registro de informações e envio análogo destas. É usado para várias funções, mas no nosso caso (que é o único popularmente conhecido) serve para o registro de freqüências de ondas de luz (cores) e envio das mesmas de forma análoga.

Para tal, nosso CCD é composto por milhares sensores fotossensíveis dispostas simetricamente. Estes sensores reagem à energia da luz, transformando-a em energia elétrica (fóton em elétrom), capturadas por um circuito interno. A diferença entre o video analógico e o digital é que no digital, após esse processo, a “informação” elétrica entra em outro circuito que codifica esta informação em códigos binários (analog-to-digital circuit). Esta informação única, a informacao gerada por cada sensor é então chamada de pixel.

Imaginemos: uma pequena placa contendo centenas de milhares de sensores. Cada sensor transforma a parte de luz que recebe em freqüência elétrica. A luz da imagem passa pela lente da câmera para tornar-se do tamanho dessa placa, atingindo os sensores e gerando carga elétrica. A imagem, portanto, é a união destes diminutos sensores. (e, pasmem, no filme também, só que os sensores são grãos de um composto químico que se transformam em outros compostos nesta reação com a energia luminosa.) Como você viu, a placa de CCD não é digital, mas sim analógica. As câmeras de video analógicas também possuem CCD.

Agora uma pergunta: você já viu uma cámera de video com 2CCD? E com 4CCD? Não? Nem eu. Para entender um pouco melhor essa questão (e algumas outras que podem ter surgido) vamos ver o CCD mais de perto. Bem perto. Vamos analizar sua capacidade de conversão da luz em eletricidade, o sensor fotoelétrico.

Este diminuto sensor, na verdade um diodo, o tipo mais simples de semicondutor (semicondutores, de modo geral, é um artefato com capacidade variável de coduzir corrente elétrica) é composto de um material que, sob influência da luz, produz carga elétrica. É uma peça bem simples, simples e burra. (na verdade, ao contrário dos ditos populares, se é que já são populares, todas as máquinas são burras, sejam elas digitais ou analógicas). O Diodo fotossensível não enxerga cores, somente as intensidade da luz. … ah… por isso que os filmes de antigamente eram em preto branco… não, antigamente era filme, estamos falando de vídeo. …mas e o vídeo de antigamente?

Ah sim, os vídeos até a década de 50, meados dos 60 também eram em preto e branco. Até que um certo Dr. Bryce E. Bayer, nas dependências das indústrias Eastman Kodak, iniciou uma revolução. A partir de um conceito simples e de uma execução não tão simples assim, ele criou um dos objetos mais revolucionários da história (principalmente para mim, um cineasta-videoasta). Uma peça capaz de separar a luz e fazer o diodo entender as cores. É lógico que ele batizou sua invenção com seu próprio nome, e nasceu o filtro Bayer.

O filtro Bayer funciona da seguinte maneira: uma grade onde cada passagem corresponde ao tamanho de um sensor. Em cada passagem alterna-se os filtros de cor verde, azul e vermelho. Da luz da imagem, ao passar pela grade de filtros, só atravessa a porção correspondente a cada cor e o diodo capta a intensidade da luz. Atrás dele é que existe a pré-informaçnao de que aquele diodo específico capta a intensidade da cor específica (como já sabemos, o diodo não vê as cores). As intensidades das tres cores sobrepostas darão então a cor real do objeto.

Portanto, são necessários três espaços de sensores para gerar um pixel. (observação importante: durante suas pesquisas, Bayer percebeu que a cor verde é a principal responsável por transportar os detalhes da imagem, por isso criou seu filtro com a seguinte proporção: 50% verde, 25%azul e 25% vermelho.)

E as câmeras de 3CCD? Essas existem… e graças a outra invenção, desta vez da Phillips, chama-se prisma tricróico (trichroic prism assembly). Prisma, para quem não sabe, é um objeto translucido (isto é, deixa a luz passar) maciço. A luz, quando viaja em seu interior, tem suas cores primárias divididas, como aqueles vidros estranhos cheios d’água que ficam pendurados na janela. Bom, esse prisma na verdade é uma composição de três prismas, o primeiro separa somente a cor azul e manda-o para um lado, deixando o resto passar. O segundo prisma separa o vermelho e manda-o para outro lado, o verde restante atravessao terceiro prisma que na verdade serve somente para direcioná-la. Então pegaram esse prisma e colocaram em uma câmera de vídeo. Na saida de cada cor no prisma colocaram uma placa de CCD e pronto, nascia a câmera 3CCD. Sua qualidade é visívelmente superior pois agora cada sensor corresponde a um pixel e portanto cada pixel recebe mais informação sobre a luz daquela imagem do que em 1CCD.

É por isso que não existem câmeras de 4CCD, nós só precisamos de três cores primárias para gerar todas as cores vistas. (é claro, se fôssemos beija-flores enxergaríamos mais um comprimento de onda distinto e precisaríamos de mais um CCD para captar a intensidade de luz ultravioleta, mas aí como seguraríamos a câmera, bateríamos as asas e comeríamos ao mesmo tempo? E se fossemos mosquitos, que só vêem a luz infravermelha? Melhor nem pensar muito nisso…)

As novas câmeras agora vem com mais um sistema integrado ao CCD. O CMOS (Complementary metal–oxide–semiconductor) é um semicondutor que “digitaliza’ as informações elétricas do sensor, e fica presa oa sensor, diminuindo perdas de energia no transporte. Ele é tão pequeno que é feito de algumas centenas de átomos, medindo até agora 65 nanômetros (1 nanômetro é equivalente a 1 bilionésima parte de 1 metro. É como pegar 1 milimetro e dividi-lo por 100. pega-se uma destas partes e divide-se novamente por 100 pegando novamente uma desta partes e dividindo-a por 100. teremos 1 nanômetro.)

Quanto menor for o sensor, menor será o tamanho do pixel e portanto mais fiel à imagem será a informação gerada, quanto mais pixels tiver cada quadro de imagem, melhor ela será. É como se (como se não, é.) com mais pontos fosse possivel criar imagens mais elaboradas.

Bem, ja sabemos o que é o CCD, 3 CCD, CMOS “y otras cositas mas” mas será que falamos o importante? Bom, uma grande parte do importante nós já falamos. Falta falar um pouco das câmeras propriamente ditas.

Hoje em dia as câmeras de vídeo variam conforme a maneira como gravam as informações: VHS, 8mm, hi8mm, digital8, BETACAM, BETADIGITAL MINIDV, DVCAM, HDV, HDTV.Em ordem de menor para maior qualidade de imagem, elas ficariam assim: VHS, 8mm, hi8mm, digital8, minidv, dvcam, betacam, hdv, betadigital, hdtv.

Qualidade, neste caso, poderíamos dizer que se refere a quantidade de pixels necessarios para se produzir uma imagem, a quantidade e qualidade dos sensores fotossensíveis e todo isso se define, a finos e grossos olhos, a quantidade de linhas de resolução que a câmera produz. Se chama linha de resolução, fisicamente, uma linha acesa e uma linha apagada no monitor de tv (ou de computador, agora). Basicamente, é a mesura da resolução da imagem. Os termos mais usados são espaciais, especificando a área da imagem na quantidade de pixels por linha, ne na quantidade de linhas. Por exemplo, 720x480: 720pixels dispostos em 480 linhas de resolução (linha pares, uma acesa e uma apagada). 480 linhas é o padrão de resolução das tvs analógicas mais comuns hoje. A maior parte dos sistemas acima citados grava a imagem em uma resolução maior que a tv transmite, e ela é posteriormente comprimida para esse formato. Isso deixa a imagem mais limpa, mantendo os detalhes (na medida do possível) e reduzindo perdas no transporte e manipulação das imagens.

Mas não importa o modelo de gravação, o funcionamento da câmera segue os mesmos principios.

Basicamente, as câmeras, sejam de vídeo quanto de cinema , se baseam em tres pilares para garantir a boa exposição da sua imagem: abertura do diafragma; velocidade do obturador; sensibilidade do “filme”, no nosso caso, do CCD. A relação entre estas três variáveis é que define a boa ou má exposição ou a forma “artística” na qual a imagem será capturada. Além do foco, claro. Na verdade, hoje as câmeras de vídeo -extuando-se seu formato de gravação- se dividem em 2 grupos que se dividem em mais 2 grupos: as câmeras de 1CCD e as câmeras de 3CCD; e dentro deste grupos elas se dividem em automáticas ou manuais.

As câmeras de 1CCD são as mais baratas e seu mercado é basicamente voltado para a gravaçnao dita informal, para quem não sabe fotografar, apenar quer “grardar o momento”. Enfim, é a camera-da-familia, que o paizão leva naquela viajem de excursão para Foz do Iguaçu. Elas são, em sua quase totalidade, praticamente automaticas de tudo (elas quase gravam sozinhas, alias, é só isso que falta): as variáveis de obturador e diafagma e sensibilidade geralmente são automáticas, e por vezes nem o foco possui a opção manual. Algumas possuem alguns valores pré-determinados para diferentes tipos de gravação (esporte, pouca luz, normal, muita luz, etc), outras nem isso possuem. São cameras para se olhar imagem e grava-la da maneira como a camera acha que sera o mais fiel. Só que as vezes, muitas vezes, o fiel da camera não é o que se quer, ou não é bom, ou simplesmente não se quer uma imagem fiel.

Já as câmeras de 3CCD, em sua maioria, podem ser tanto automáticas quanto manuais, e no caso, quanto mais manual, isto é, quanto mais possibilidades o fotógrafo tiver para realizar a sua foto, melhor será a câmera. É engraçado, as câmeras manuais hoje são mais caras do que as automáticas… As principais marcas de cameras digital são: Sony, Panasonic e Canon. Mas não importa tanto a marca e sim os recursos que o equipamento pode te provir. Grande ou pequena, manual ou automatica, uma boa lente, uma lente pequenina ou enorme, um preço barato, assistência técnica em seu país, etc., são todos fatores a ser pesado na hora de se escolher uma câmera, medir o mais importante é sempre o mais importante.

Existem algumas peculiaridades que variam conforme as marcas, por isso as citei acima. As cameras da Sony, por exemplo, possuem uma melhor resposta de software para steadyshot (atenua a vibração da imagem, imagem tremida), auto-foco além de formato só para eles, o dvcam, superior ao dv simples. A Panasonic foi a primeira a lançar câmeras que gravam em 24 quadros por segundo (como uma câmera de cinema) ao invés dos 30 quadros do vídeo (NTSC), gerando uma textura de imagem diferenciada, e facilitando sua conversão para película e para cinema. As cameras da Canon geralmente possuem os melhores jogos de lentes e o melhor, um sistema de steadyshot ligado a lente e não como um processo de software. gerando uma menor perda na imagem que chega ao CCD e à fita gravada. Mas essa é a minha opinião. Cada fotógrafo tem a sua. O que importa mesmo é como você se sente com a câmera.

Aviso importante: todas as câmeras manuais funcionam no modo automático, mas as câmeras automáticas geralmente só possuem uma função variável entre automática e manual, o foco. É bom se saber também o que significa esse valores que contei acima (obturador, sua velocidade; diafragma, sua abertura; e sensibilidade, sua quantidade) e qual a relação deles com sua imagem final. Mas isso só mais pra frente.