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Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt

Lentes tilt-shift permitem aos fotógrafos transcender as restrições normais de profundidade de campo e perspectiva. Muitos dos truques ópticos que essas lentes permitem não poderiam ser reproduzidos digitalmente — tornando-as essenciais para certas fotografias de paisagem, arquitetura e produto. Esta parte do tutorial aborda o recurso tilt, focando em seu uso em câmeras DSLR digitais para controlar profundidade de campo. A primeira parte focou no uso de lentes tilt-shift para controlar perspectiva e criar panorâmicas.

VISÃO GERAL: MOVIMENTOS TILT-SHIFT

Movimentos de shift permitem ao fotógrafo deslocar a localização do círculo de imagem da lente relativo ao sensor digital. Isso significa que o centro de perspectiva da lente não corresponde mais ao centro de perspectiva da imagem, produzindo efeito similar a usar apenas um recorte lateral de uma lente grande-angular correspondentemente mais ampla.

Movimentos de tilt permitem inclinar o plano de foco mais nítido para que não fique mais perpendicular ao eixo da lente. Isso produz uma profundidade de campo em forma de cunha cuja largura aumenta com a distância da câmera. O efeito tilt não necessariamente aumenta a profundidade de campo — apenas permite ao fotógrafo personalizar sua localização para melhor se adequar ao assunto.

CONCEITO: PRINCÍPIO DE SCHEIMPFLUG & REGRA DA DOBRADIÇA

O princípio de Scheimpflug afirma que o plano do sensor, plano da lente e plano de foco mais nítido devem intersectar-se numa linha. No diagrama abaixo, essa interseção é na verdade um ponto, pois a linha é perpendicular à sua tela. Quando o princípio de Scheimpflug é combinado com a "Regra da Dobradiça" ou "Regra do Pivô", estes coletivamente definem a localização do plano de foco mais nítido da seguinte forma:

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Aplicar
Tilt da Lente:
0.0°
0.5°
1.0°
2.0°
3.0°
4.0°
5.0°
6.0°
8.0°
 
— plano do sensor— plano da lente— plano de foco mais nítido

Figura baseada em cálculos reais usando lente Canon 45 mm TS-E; escala vertical comprimida 2X.
Linha roxa (—) representa plano paralelo ao plano da lente e separado pela distância focal da lente.

Experimente diferentes valores de tilt para sentir como isso influencia o plano de foco mais nítido. Note que mesmo um pequeno ângulo de tilt da lente pode produzir inclinação correspondentemente grande no plano de foco.

A distância de foco também pode mudar o plano de foco junto com tilt, e será discutida depois. Note também que, por brevidade, o resto deste tutorial usará "plano de foco mais nítido" e "plano de foco" como sinônimos.

MOVIMENTOS TILT PARA REPOSICIONAR PROFUNDIDADE DE CAMPO

Profundidade de campo para muitas cenas é frequentemente insuficiente com equipamento padrão — mesmo com aberturas pequenas. O problema é que se poderia usar aberturas ainda menores para aumentar profundidade de campo, mas não sem também aumentar suavidade no plano de foco da câmera devido à difração. Movimentos de tilt podem às vezes evitar essa limitação técnica fazendo uso mais eficiente da profundidade de campo, dependendo do assunto.

O exemplo abaixo demonstra o efeito de movimentos tilt numa cena cujo assunto atravessa direções cima/baixo e frente/trás. Cada imagem foi feita com abertura ampla de f/2.8 para tornar a profundidade de campo mais perceptível neste tamanho pequeno.

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Tilt Zero
 
  Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt 3° Tilt para Baixo
DoF do Tapete Aumentado
DoF da Lente Diminuído

passe mouse para ver em f/16

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt 8° Tilt para Cima
DoF Aparente Diminuído
 

DoF = Profundidade de Campo; Lente apontada ~30° para baixo em direção ao tapete.
Todas imagens em f/2.8 usando lente Canon 45 mm TS-E em sensor full frame 35 mm.
Imagem central em f/16 clareia devido a vinheta reduzida.

À esquerda vemos a profundidade de campo típica de lente comum. Para deixar nítidas as bordas frontal e traseira do tapete na imagem esquerda, precisaríamos de abertura muito pequena. A imagem central consegue isso mesmo com mesma abertura. Por outro lado, note como a profundidade de campo vertical diminuiu e fez o topo da lente frontal ficar borrado.

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Tilt para Baixo
Apenas Topos das Lentes em Foco

passe mouse para ver em f/5.6

Tilt também pode reduzir profundidade de campo aparente, como demonstrado pela imagem de tilt 8° para cima. Isso pode ser útil para retratos quando abertura ampla é insuficiente, ou quando se quer focar apenas parte de objeto vertical. Note como tanto a DoF do tapete quanto a vertical parecem diminuir. Isso ocorre porque o plano de foco está num ângulo entre o tapete e a lente. Note também como o campo de visão moveu para baixo devido ao tilt, o que deve ser considerado.

Outra possibilidade seria colocar a profundidade de campo acima e paralela ao tapete, de forma que apenas os topos das duas lentes estejam em foco nítido (imagem direita). Esse tipo de posicionamento é comum em fotos de flores, pois têm geometria similar a este exemplo tapete/lente.

Para paisagens e arquitetura, o objetivo costuma ser nitidez máxima em toda a cena. No exemplo tapete/lente isso exigiria colocar o plano de foco ligeiramente acima e paralelo ao tapete com abertura pequena.

Decidir onde posicionar otimamente o plano de foco pode virar um jogo de geometria complicado, especialmente se o assunto atravessa direções frente/trás e cima/baixo. Isso requer considerar não só o ângulo do plano de foco, mas também o formato da profundidade de campo.

Em vez da região retangular usual para lente comum, a profundidade de campo para lente tilt-shift ocupa uma cunha que se alarga para longe da câmera. Isso significa que posicionamento da profundidade de campo é mais crítico para assuntos em primeiro plano.

Abertura Grande Abertura Pequena
Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Lente Comum
Abertura Grande Abertura Pequena
Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Lente Tilt-Shift

Intensidade azul representa qualitativamente grau de nitidez em dada distância;
profundidade de campo real pode ser distribuída desigualmente para ambos lados do plano de foco.

Note como usar abertura pequena com lente tilt-shift pode se tornar muito importante com assuntos verticais — e cada vez mais se esse assunto está em primeiro plano, ou com plano de foco mais horizontal.

Câmeras de grande formato tradicionais (câmeras antigas com foles flexíveis) podem usar virtualmente qualquer quantidade de tilt. Porém, lentes tilt-shift Nikon e Canon são limitadas a 8.5 e 8 graus de tilt, respectivamente. Isso significa que alcançar nitidez ideal em toda cena é frequentemente um compromisso entre a melhor localização possível do plano de foco e restrições causadas por gama estreita de tilt. Isso pode ocorrer quando se requer plano de foco horizontal, pois nem sempre é alcançável com apenas 8 graus. O exemplo abaixo demonstra posicionamento alternativo:

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Posicionamento Ótimo da Profundidade de Campo
(se ampla gama de ângulos tilt disponível) Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Melhor Profundidade de Campo Disponível
(se posicionamento horizontal não possível)

A chave é posicionar otimamente não só o plano de foco, mas também sua profundidade de campo em cunha. Note como na imagem direita o plano de foco cruza o chão, garantindo que a profundidade de campo seja distribuída eficientemente pelo chão e dois assuntos. Neste exemplo a distância de cruzamento é posicionada logo antes da distância hiperfocal da lente correspondente sem tilt, pois há assunto vertical mínimo. Para outras distribuições de assunto, posicionamento adequado depende da importância relativa do assunto e intenção artística.

Uma possibilidade mais sofisticada é combinar tilt e shift. Isso poderia ser feito apontando a câmera levemente para o chão, rotacionando o plano de foco ainda mais que possível apenas com tilt da lente. Poderia então usar shift para mudar o campo de visão — mantendo composição similar ao ângulo original sem shift, mas com perspectiva diferente.

No geral, mesmo se não puder tilt suficiente para colocar plano de foco na melhor localização, geralmente ainda pode usar algum tilt e ficar melhor que com lente comum. A única exceção é quando há assunto vertical em primeiro plano preenchendo fração significativa da imagem, caso em que tilt zero costuma ser melhor, embora movimentos shift provavelmente ajudem.

FOCANDO UMA LENTE TILT-SHIFT

Visualizar mentalmente como inclinar a lente corresponderá a mudanças na profundidade de campo pode ser bem difícil, mesmo para fotógrafos experientes. Mesmo então, saber onde colocar o plano de foco é só metade da batalha — colocá-lo lá pode ser outra história.

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt

A razão pela qual focar pode ficar tão difícil é porque a distância de foco e a quantidade de tilt não controlam independentemente a localização do plano de foco. Em outras palavras, mudar a distância de foco muda o ângulo do plano de foco além de mudar sua distância. Focar pode virar processo iterativo de alternar ajustes de distância de foco e tilt da lente até a foto parecer melhor.

Talvez os cenários mais fáceis sejam aqueles que exigem mais tilt do que a lente suporta. Nesses casos, pode-se usar tilt máximo na direção escolhida, e escolher distância de foco que alcance o melhor posicionamento de profundidade de campo disponível. Não são necessárias iterações tilt/foco.

Para cenários de foco mais difíceis, lentes tilt-shift geralmente são focadas por técnicas de tentativa e erro pelo visor. Isso funciona seguindo procedimento sistemático de alternar entre definir distância de foco e tilt, visando fazer o plano de foco convergir para local desejado. Como foco preciso requer atenção consistente e cuidadosa, usar tripé é quase sempre obrigatório.

O procedimento abaixo é para situações onde o assunto está principalmente num plano horizontal ou outro plano rotacionado relativo ao sensor:

Procedimento de Foco para Lente Tilt-Shift
(1) Compor Defina lente a zero graus tilt e enquadre a foto
(2) Identificar Identifique assuntos críticos mais próximo e mais distante ao longo do plano do assunto
(3) Focar Foque numa distância que maximize nitidez do assunto próximo e distante no visor (se assunto distante no infinito, essa distância será na ou perto da distância hiperfocal).

Uma vez identificada distância aproximada, gire o anel de foco levemente para frente e trás para melhor estimar essa distância.

(4) Tilt Aplique muito lentamente tilt progressivamente maior na direção do plano do assunto até maximizar nitidez do assunto próximo e distante no visor.

Uma vez identificado ângulo de tilt aproximado, gire levemente o botão de tilt para frente e trás para melhor estimar esse ângulo.

(5) Refinar Repita passos (3) e (4) com mudanças menores que antes para ver se melhora nitidez do assunto próximo e distante; se não houver melhora adicional, o procedimento está completo.

Para mais sobre passo (3), veja tutoriais sobre profundidade de campo e distância hiperfocal.
Para paisagens, geralmente deve-se dar mais peso a ter o assunto mais distante nítido.
No geral, o procedimento visa resultados robustos em ampla gama de cenários;
para foco mais exato sob condições específicas, consulte calculadoras/tabelas mais adiante.

Note também que usar pontos de foco da câmera e confirmação de trava de foco pode ajudar muito. Mesmo que lentes tilt-shift não funcionem com autofoco da câmera, sua câmera ainda pode notificar quando você alcançou foco manual bem-sucedido. Selecione ponto de foco no seu assunto e use as luzes de confirmação no visor para confirmar quando seu tilt ou foco trouxeram o assunto para foco.

Com prática, procedimentos visuais funcionam bem, mas nada supera ter intuição melhor de como o processo funciona. Encoraja-se a experimentar bastante com sua lente tilt-shift para pegar o jeito de usar movimentos tilt.

FERRAMENTAS PARA FACILITAR FOCO TILT-SHIFT

Técnicas de tentativa e erro podem ser problemáticas devido ao tamanho limitado de visores em sensores 35 mm ou digitais com corte. Isso pode dificultar muito discernir mudanças de nitidez — especialmente em pouca luz, ou com lentes tilt-shift com abertura máxima f/3.5 ou ângulo amplo. Porém, várias ferramentas podem facilitar.

Uma tela de foco manual texturizada especial garante que o olho tenha referência clara para comparar com objetos fora de foco. Caso contrário, o olho pode ser enganado e tentar fazer objetos parecerem em foco mesmo que não estejam no visor. Nesses casos o olho efetivamente vira parte do sistema óptico.

Alternativamente, se sua câmera suporta visualização em tempo real no LCD (Live View), isso ajuda muito. Também pode tirar série de fotos teste e depois dar zoom para verificar nitidez em pontos críticos.

Um visor ampliado também ajuda, como o "angle finder C" da Canon ou amplificadores de visor de terceiros. Muitos ficam em ângulo reto ao visor, facilitando foco quando câmera está perto do chão.

TÉCNICA DE FOCO PARA FOTOGRAFIA DE PAISAGEM

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt

Movimentos tilt para fotografia de paisagem frequentemente requerem plano de foco ao longo de plano do assunto amplo, quase horizontal. Nesses casos é muito importante posicionar o plano de foco com precisão no primeiro plano. A distância vertical "J" é fácil de definir porque é determinada apenas pelo tilt da lente, não pela distância de foco.

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt

Uma vez determinado valor desejado de J e tilt correspondente definido, pode-se então usar independentemente a distância de foco para definir o ângulo do plano de foco. Ajustar anel de foco para distâncias maiores aumentará simultaneamente o ângulo do plano de foco e a profundidade de campo angular, como demonstrado na próxima seção.

CALCULADORA DE PROFUNDIDADE DE CAMPO TILT-SHIFT

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt

A calculadora abaixo usa distância focal da lente, tilt da lente e distância de foco sem tilt para localizar o plano de foco mais nítido.

Para também estimar profundidade de campo, clique "mostrar avançado" para inserir abertura e tamanho do sensor.

Assume aproximação de lente fina, com maior erro para distâncias de foco perto do infinito ou muito próximas.
O círculo de confusão é o tamanho padrão também usado na calculadora regular de profundidade de campo.
"Distância de Foco Sem Tilt" é (aproximadamente) a distância marcada no anel de foco da sua lente.

Note como pequenas mudanças no tilt levam a grandes mudanças no ângulo do plano de foco, e que tilt é correspondentemente menos influente conforme ângulo aumenta. Observe também como distância de foco sem tilt pode ter impacto significativo no ângulo do plano de foco. Similar à profundidade de campo comum, a profundidade de campo angular total (ângulos próximos e distantes de nitidez aceitável) diminui para distâncias de foco mais próximas.

USANDO SHIFT PARA ROTACIONAR AINDA MAIS O PLANO DE FOCO

A próxima calculadora é útil para situações onde tilt e shift são usados juntos para alcançar rotação ainda maior no plano de foco. Com lente comum, o ângulo do plano de foco muda quando a câmera é rotacionada, pois o plano de foco é sempre perpendicular à linha de visão da lente. Com lente tilt-shift não é diferente. Porém, a chave é que com tilt-shift, podemos rotacionar a câmera levemente e usar movimento shift para garantir mesmo campo de visão (mesma composição).

Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Lente Comum Não Rotacionada


Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Lente Comum Rotacionada
Rotaciona plano de foco,
diferente campo de visão Lentes Tilt-Shift: Controlando a Profundidade de Campo com Tilt Lente Rotacionada Com Shift
Rotaciona plano de foco,
mantém campo de visão

Intensidade azul representa qualitativamente grau de nitidez em dada distância;
linha cinza clara está ao longo do centro da foto.

A calculadora abaixo demonstra quanto seria necessário rotacionar a câmera para compensar um dado shift da lente, que também é igual à rotação no plano de foco. Isso alcançaria rotação no plano de foco similar às imagens superior esquerda e direita, com também mesmo campo de visão.

Rotação no plano de foco é relativa à sua localização para câmera/lente com mesmo campo de visão, mas sem shift.

Note como shift pode rotacionar o plano de foco muito mais para distâncias focais menores. Isso porque em unidades absolutas, um dado shift em mm corresponde a rotação maior no campo de visão. Por outro lado, isso também significa que a perspectiva será mais fortemente influenciada para distâncias focais menores, o que pode ser consideração importante.

Esteja ciente que usar shift para rotacionar o plano de foco pode exigir que sua lente tilt-shift seja modificada para poder tilt e shift na mesma direção, o que geralmente não é o padrão de fábrica. Isso pode ser enviado ao fabricante para modificação, ou feito por você com pequena chave de fenda. Precisa remover quatro parafusos pequenos na base da lente, rotacionar a base 90°, e parafusar de volta.

LENTES TILT-SHIFT NIKON & CANON DISPONÍVEIS

Canon tem quatro e Nikon tem três modelos principais de lentes tilt-shift disponíveis:

Lentes Tilt-Shift Canon Lentes Tilt-Shift Nikon
Canon 17 mm TS-E f/4L
Canon 24 mm TS-E f/3.5L II PC-E Nikkor 24 mm F3.5D ED
Canon 45 mm TS-E f/2.8 PC-E Nikkor 45 mm F2.8D ED
Canon 90 mm TS-E f/2.8 PC-E Nikkor 85 mm F2.8D ED

Cálculos e diagramas acima foram projetados para representar a gama de movimentos tilt e shift relevantes para essas lentes nos formatos 35 mm e sensores com corte.

Note que este tutorial discute principalmente o recurso tilt; para movimentos shift visite parte 1:
Lentes Tilt-Shift: Usando Shift para Controlar Perspectiva ou Criar Panorâmicas

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