Elementos da Pinhole  



Qual o diâmetro ideal da pinhole?

DiamRaleigh.jpg

A câmera pinhole tem alguns elementos importantes, que devem ser levados em conta na sua construção: 

F - distância focal: é a distância do orifício (furo) até o lado oposto da câmara;

    d – diâmetro do furo: tem de se adequar ao tamanho da câmera escura. Se for muito pequeno ou se tiver rebarbas produzirá difrações, o que comprometerá a nitidez da imagem; se o furo for muito grande a imagem ficará borrada.

    Nota:

A definição ideal para o diâmetro do furo era um grande problema. Depois de dez anos de estudos o físico-químico John William Strutt (1842–1919) (lorde Rayleigh) apresentou uma fórmula para otimizar o diâmetro do orifício:


Rayleigh.jpg


    em que 1,9 é a constante de Rayleigh, F a distância focal da câmera e λ(0,00055 mm) o comprimento de onda da luz. Esse estudo foi publicado na revista Nature em 1891.
    Rayleigh viria a ganhar o prêmio Nobel de Física em 1904 por suas pesquisas sobre densidade dos gases e pela descoberta do argônio.


A tabela abaixo foi publicada por Lord Rayleigh e fornece os diâmetros dos furos para diferentes distâncias focais das pinholes. Acrescentei uma coluna sugerindo para cada uma delas o tipo e o tamanho da agulha que pode ser utilizado.


               Tabela contendo a distância focal e o diâmetro do buraco de agulha

Lord Rayleigh, published in 1891


RaleighDiam.jpg


Exemplo do cálculo do diâmetro para uma pinhole com distância focal a 14 cm = 140 mm

RayExemplo.jpg

portanto = 0,0527 mm e a agulha seria a de nº. 12

A fórmula de Rayleigh pode ser “arredondada” para

Rayleigh2.jpg

Qual o tempo ideal de exposição?


Em uma câmera convencional temos a liberdade de modificar a distância focal e a abertura da câmera. Isso faz com que o tempo de exposição seja alterado; nesses casos o tempo é definido automaticamente pela própria câmera.

Entretanto, na câmera pinhole a distância focal e o diâmetro do furinho são definidos no momento de sua construção. Como ela não tem lentes, o tempo que se deve deixar o furinho da pinhole aberto para fazer a fotografia é muito maior do que o da câmera convencional.

Existem alguns fundamentos teóricos que elucidam como calcular o tempo de exposição para a pinhole, mas nem sempre são de utilidade prática no dia a dia. Lembramos que não é imprescindível esse conhecimento para obter boas fotografias com as pinholes.

O tempo de exposição pode ser obtido empiricamente pelo método da tentativa e erro, testando sua pinhole em diversas situações de luz: em dias ensolarados, nublados, na sombra etc. Na maioria das câmeras pinholes, quando se usa o papel fotográfico, o tempo varia entre 10 a 20 segundos e para os dias ensolarados e em dias nublados ou chuvosos varia entre 40 a 60 segundos.

SUGESTÃO: calibre sua câmera!

Como se forma a imagem na câmara escura?

A imagem dos objetos é formada, na câmara escura, na parede oposta àquela que contém o orifício por onde penetram os raios de luz.


ImagemInv3.jpg
                                  imagem 1                                             imagem 2                                      imagem 3                             imagem 4


Na figura da esquerda, a imagem é invertida porque os raios de luz nºs. 1 e 2 provenientes do objeto não conseguem penetrar na câmara, enquanto os raios 3 e 4 provenientes de pontos opostos do objeto alcançam a parede. As demais mostram a imagem invertida captada por uma câmara escura (ver visor pinhole).


Como se forma a imagem no papel fotográfico?


O papel fotográfico e o filme acetato são revestidos por sais constituídos por moléculas de brometo de prata ( AgBr ) que têm uma estrutura cristalina (cúbica). Os átomos de bromo e prata estão localizados nos vértices desse cubo. Esses sais, chamados haloides, são tão pequenos que não são vistos a olho nu. Quando são sensibilizados pela luz, os sais reagem registrando uma imagem latente e invisível no papel.


Nota: o papel fotográfico de que estamos falando não é o mesmo utilizado em impressoras jatos de tinta.


Por que a imagem latente formada no papel fotográfico e nos filmes é invisível?


Quando os haloides são sensibilizados ocorre uma interação entre a luz e o material sensível do papel ou o filme. Essa interação pode ser traduzida, simplificadamente, pelas reações físico-químicas:

    i.  Br- + h = Br + e
    ii.  corrente eletrônica de elétrons livres
    iii.  Ag+ + e = AG (prata metálica)

Br- íon de Bromo; h = fóton de luz; e = elétrons livres; Ag+ = íons de prata

Os haloides recebem fótons de luz; liberam elétrons que circulando pelo papel ou filme reagem com os íons de prata transformando-os em prata metálica. Como a proporção é de um átomo de prata metálica para dez milhões de moléculas de brometo de prata a imagem fica latente até que na revelação os haloides não sensibilizados pela luz sejam eliminados deixando surgir o negativo, que tem uma imagem escurecida devido à prata metálica.

Para que a imagem se torne visível ela tem que ser revelada.