Por que não posso apenas apontar minha câmera para o que estou vendo e gravar isso? É uma pergunta aparentemente simples. Também é uma das mais complicadas de responder, e requer mergulhar não apenas em como uma câmera registra luz, mas também como e por que nossos olhos funcionam do jeito que funcionam. Enfrentar tais questões pode revelar insights surpreendentes sobre nossa percepção cotidiana do mundo — além de tornar alguém um fotógrafo melhor.
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Nossos olhos conseguem olhar ao redor de uma cena e ajustar dinamicamente baseados no assunto, enquanto câmeras capturam única imagem estática. Esta característica explica muitas de nossas vantagens comumente entendidas sobre câmeras. Por exemplo, nossos olhos podem compensar ao focar em regiões de brilho variado, podem olhar ao redor para abranger ângulo de visão mais amplo, ou podem alternadamente focar em objetos em variedade de distâncias.
No entanto, resultado final é akin a uma câmera de vídeo — não câmera estática — que compila snapshots relevantes para formar imagem mental. Um olhar rápido pelos olhos pode ser comparação mais justa, mas fundamentalmente a unicidade do nosso sistema visual é inevitável porque:
O que realmente vemos é a reconstrução mental de objetos baseada na entrada fornecida pelos olhos — não a luz real recebida pelos nossos olhos.
Cético? A maioria é — pelo menos inicialmente. Os exemplos abaixo mostram situações onde a mente pode ser enganada a ver algo diferente do que os olhos veem:
Falsa Cor
Bandas de Mach
Falsa Cor: Mova mouse para canto da imagem e fixe o olhar na cruz central. O ponto faltante girará ao redor do círculo, mas depois de um tempo este ponto parecerá verde — mesmo que nenhum verde esteja realmente presente na imagem.
Bandas de Mach: Mova mouse sobre e fora da imagem. Cada banda parecerá ligeiramente mais escura ou clara perto de suas bordas superior e inferior — mesmo que cada uma seja uniformemente cinza.
No entanto, isso não deve nos desencorajar de comparar olhos e câmeras! Sob muitas condições comparação justa ainda é possível, mas apenas se considerarmos tanto o que estamos vendo quanto como nossa mente processa esta informação. Seções subsequentes tentarão distinguir os dois sempre que possível.
Este tutorial agrupa comparações nas seguintes categorias visuais:
Os acima são frequentemente entendidos como onde nossos olhos e câmeras diferem mais, e geralmente também onde há mais desacordo. Outros tópicos podem incluir profundidade de campo, visão estereoscópica, balanço de brancos e gama de cores, mas não serão foco deste tutorial.
Com câmeras, isto é determinado pela distância focal da lente (junto com tamanho do sensor da câmera). Por exemplo, teleobjetiva tem distância focal maior que lente de retrato padrão, e assim abrange ângulo de visão mais estreito:
Infelizmente nossos olhos não são tão diretos. Embora olho humano tenha distância focal de aproximadamente 22 mm, isso é enganoso porque (i) a parte de trás dos nossos olhos é curva, (ii) a periferia do nosso campo visual contém progressivamente menos detalhe que o centro, e (iii) a cena que percebemos é resultado combinado de ambos os olhos.
Cada olho individualmente tem ângulo de visão de 120-200°, dependendo de quão estritamente define objetos como "vistos". Similarmente, região de sobreposição dos dois olhos é cerca de 130° — ou quase tão amplo quanto lente fisheye. Porém, por razões evolutivas nossa visão periférica extrema é útil apenas para detectar movimento e objetos de grande escala (como leão atacando do seu lado). Além disso, ângulo tão amplo apareceria altamente distorcido e não natural se capturado por câmera.
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| Olho Esquerdo | Sobreposição Dois Olhos | Olho Direito |
Nosso ângulo de visão central — cerca de 40-60° — é o que mais impacta nossa percepção. Subjetivamente, isso corresponderia ao ângulo sobre o qual você poderia recordar objetos sem mover os olhos. Incidencialmente, isso é próximo a lente de 50 mm "normal" em câmera full frame (43 mm para ser preciso), ou distância focal de 27 mm em câmera com fator de corte 1.6X. Embora isso não reproduza ângulo de visão completo em que vemos, corresponde bem com o que percebemos como tendo melhor equilíbrio entre diferentes tipos de distorção:
Lente Grande Angular
Lente TeleobjetivaÂngulo de visão demasiado amplo e tamanhos relativos dos objetos são exagerados, enquanto ângulo demasiado estreito significa que objetos são todos quase mesmo tamanho relativo e você perde sensação de profundidade. Ângulos extremamente amplos também tendem a fazer objetos perto das bordas do quadro parecerem esticados.
(se capturado por lente de câmera padrão/retilínea)
Por comparação, mesmo que nossos olhos capturem imagem grande angular distorcida, reconstruímos isso para formar imagem mental 3D aparentemente livre de distorção.
A maioria das câmeras digitais atuais tem 5-20 megapixels, frequentemente citado como aquém do nosso próprio sistema visual. Isso baseia-se no fato que com visão 20/20, olho humano consegue resolver equivalente a câmera de 52 megapixels (assumindo ângulo de visão 60°).
Porém, tais cálculos são enganosos. Apenas nossa visão central é 20/20, então nunca realmente resolvemos tanto detalhe em um único olhar. Longe do centro, nossa habilidade visual diminui dramaticamente, de forma que a apenas 20° fora do centro nossos olhos resolvem apenas um décimo do detalhe. Na periferia, apenas detectamos contraste em grande escala e cor mínima:
Representação qualitativa de detalhe visual usando um único olhar dos olhos.
Levando acima em conta, um único olhar dos nossos olhos é portanto capaz apenas de perceber detalhe comparável a câmera de 5-15 megapixels (dependendo da visão). Porém, nossa mente não lembra imagens pixel por pixel; em vez disso, registra texturas memoráveis, cor e contraste base por imagem.
Para montar imagem mental detalhada, nossos olhos portanto focam em várias regiões de interesse em rápida sucessão. Isso efetivamente pinta nossa percepção:
Resultado final é imagem mental cujo detalhe foi efetivamente priorizado baseado em interesse. Isso tem implicação importante mas frequentemente ignorada para fotógrafos: mesmo se fotografia se aproxima dos limites técnicos de detalhe da câmera, tal detalhe não contará muito se a imagem em si não for memorável.
Outras diferenças importantes em como nossos olhos resolvem detalhe incluem:
Assimetria. Cada olho é mais capaz de perceber detalhe abaixo de nossa linha de visão que acima, e sua visão periférica também é muito mais sensível em direções para longe do nariz que para perto. Câmeras registram imagens quase perfeitamente simetricamente.
Visualização em Baixa Luz. Em luz extremamente baixa, como sob luar ou luz estelar, nossos olhos realmente começam a ver em monocromático. Sob tais situações, nossa visão central também começa a retratar menos detalhe que logo fora do centro. Muitos astrofotógrafos conhecem isso, e usam vantagem olhando ligeiramente para lado de estrela fraca se querem vê-la com olhos sem assistência.
Graduações Sutis. Muita atenção é frequentemente dada ao detalhe mais fino resolvível, mas graduações tonais sutis também são importantes — e acontecem ser onde nossos olhos e câmeras mais diferem. Com câmera, detalhe ampliado é sempre mais fácil resolver — mas contra-intuitivamente, detalhe ampliado pode na verdade tornar-se menos visível aos nossos olhos. No exemplo abaixo, ambas imagens contêm textura com mesma quantidade de contraste, mas isso não é visível na imagem à direita porque textura foi ampliada.
Textura Fina
Textura GrossaFaixa dinâmica* é área onde olho é frequentemente visto como tendo enorme vantagem. Se considerássemos situações onde nossa pupila abre e fecha para diferentes regiões de brilho, então sim, nossos olhos superam capacidades de única imagem de câmera (e podem ter faixa excedendo 24 f-stops). Porém, em tais situações nosso olho está ajustando dinamicamente como câmera de vídeo, então isso arguably não é comparação justa.
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| Olho Foca no Fundo | Olho Foca no Primeiro Plano | Nossa Imagem Mental |
Se considerássemos faixa dinâmica instantânea do olho (onde abertura da pupila é inalterada), câmeras se saem muito melhor. Isso seria similar a olhar uma região dentro de cena, deixar olhos ajustarem, e não olhar em outro lugar. Nesse caso, a maioria estima que nossos olhos podem ver de 10-14 f-stops de faixa dinâmica, que definitivamente supera a maioria das compactas (5-7 stops), mas é surpreendentemente similar à de DSLRs (8-11 stops).
Por outro lado, faixa dinâmica do olho também depende de brilho e contraste do assunto, então acima só se aplica a condições típicas de luz do dia. Com visualização de estrelas em baixa luz, nossos olhos podem atingir faixa dinâmica instantânea ainda maior, por exemplo.
*Quantificando Faixa Dinâmica. Unidade mais comum para medir faixa dinâmica na fotografia é f-stop, então usaremos isso aqui. Descreve razão entre regiões mais clara e mais escura registráveis de cena, em potências de dois. Cena com faixa dinâmica de 3 f-stops tem branco 8X mais brilhante que seu preto (já que 2³ = 2x2x2 = 8).
Fotos à esquerda (fósforos) e direita (céu noturno) por lazlo e dcysurfer, respectivamente.
Sensibilidade. Esta é outra característica visual importante, e descreve habilidade de resolver assuntos muito fracos ou em movimento rápido. Durante luz brilhante, câmeras modernas são melhores em resolver assuntos em movimento rápido, exemplificado por fotografia de alta velocidade de aparência incomum. Isso é frequentemente possibilitado por velocidades ISO de câmera excedendo 3200; ISO equivalente de luz do dia para olho humano é pensado ser até mesmo tão baixo quanto 1.
Porém, sob condições de pouca luz, nossos olhos tornam-se muito mais sensíveis (presumindo que deixemos ajustar por 30+ minutos). Astrofotógrafos frequentemente estimam isso como próximo a ISO 500-1000; ainda não tão alto quanto câmeras digitais, mas próximo. Por outro lado, câmeras têm vantagem de poder fazer exposições mais longas para revelar objetos ainda mais fracos, enquanto nossos olhos não veem detalhe adicional após fixar algo por mais de cerca de 10-15 segundos.
Pode-se argumentar que se câmera consegue bater olho humano é inconsequente, porque câmeras requerem padrão diferente: precisam fazer impressões realistas. Fotografia impressa não sabe quais regiões olho focará, então cada porção de cena precisaria conter detalhe máximo — só por segurança que seja onde focaremos. Isso é especialmente verdade para impressões grandes ou vistas de perto. Porém, também se poderia argumentar que ainda é útil colocar capacidades da câmera em contexto.
No geral, a maioria das vantagens do nosso sistema visual vem do fato de que nossa mente consegue interpretar inteligentemente informação dos olhos, enquanto com câmera, tudo que temos é imagem bruta. Mesmo assim, câmeras digitais atuais se saem surpreendentemente bem, e superam nossos próprios olhos para várias capacidades visuais. O verdadeiro vencedor é o fotógrafo que consegue montar inteligentemente múltiplas imagens de câmera — superando até nossa própria imagem mental.
Veja seguinte para leitura adicional sobre este tópico:
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