Base geral da terminologia óptica

 6ª parte

Organizado por L. Paracampo

 

Continuação:

 

Neste setor abordaremos:

 

Aditivos ópticos aos sistemas ópticos.

 

 

 

 

 

Focalização

Lentes de close-up

As lentes zoom de close up

O principio das teles e sua classificação

Os modificadores de focais

Para infinito

Tele conversor 

Para perto

Anamorfoseadores

Objetivas zoom

 

Características das imagens formadas pelas lentes

 

 

 

Aditivos ópticos:

Por definição =Todos os aditivos ópticos alteram, a distância focal da objetiva a qual é adicionado.

Podem ser mais ou menos complexos.

Dividem-se em dois principais grupos: aos que alteram diretamente as objetivas principais ou aos novos formadores de imagens virtuais, usando a objetiva principal com formadora de imagem. Neste caso, a objetiva principal chama-se objetiva relé (ou repetitora). È fácil reconhece-los.

Os primeiros ao serem usados necessitam de mudança na posição usual das objetivas principais. Os do segundo tipo, ao serem usados não necessitam que a objetiva principal altere sua posição em relação ao plano do filme.

Close-up set consists of +1 lens, +2 lens, +4 lens, +10 Macro lens

 

Jogo de lentes adicionais do tipo simples. Estas lentes podem ser simples meniscos ou acromáticas.

Podem ser positivas ou negativas. Quando positivas, elas favorecem a aproximação da câmara através da diminuição de sua distância focal original. São chamadas de Proxares ou Portras. Quando negativas aumentam a distância focal da objetiva principal e são chamadas de Distares ou Teleks.

Existe um tipo especial de negativa chamada de Infinitares. Estas são usadas para darem focalização em infinito às lentes montadas em algum acessório mecânico de extensão.

 

 

proxares distares infinitar

 

 

 

Lentes de close-up de alto poder convergente. Usando fórmula de Hastings em sua construção

6X 1/0.17（170mm） (5.9Dioptría)

12X 1/0.085（85mm） (11.8Dioptría)

24X 1/0.04（40mm） (25 Dioptría)

 

Lentes de close-up de alta correção planar e cromática. Usam fórmula de Steinheil em sua construção.

 

Lupas de Steinheil e Hastings

 

Comportamento da objetiva principal com e sem lentes menisco.

Em 1 – Objetiva no infinito; Em 2 com menisco positivo –aproximação.

Em 3 – Objetiva em posição extendida; Em 4 com menisco negativo – grande distância focal.

 

O poder de dioptría de uma lente de aproximação equivale sempre ao inverso de sua distancia focal.

Assim 2 dioptrias tem 1m/2 ou 500mm  3 dioptrias terá 1m/3 ou 333mm de distância focal.

Portanto quando a objetiva principal estiver a em infinito, sua focalização com a lente acessória corresponderá exclusivamente da distância focal da lente acessória, independentemente da objetiva em que estiver montada.

 

Para aproximações extremas as lentes de um ou dois elementos não possuem correção suficiente para produzirem uma boa imagem neste caso usam-se lentes de aproximação mais complexas. Estas são baseadas nas lupas de Steinheil ou de Hastings que são totalmente corrigidas. Estas possuem a propriedade de terem grande aumento campo plano na visão e campo amplo de cobertura não atrapalhando a imagem a ser observada ou fotografada. O triplet de Hastings favorece o uso de objetivas principais de focais menores e dioptrias mais elevadas com maiores aproximações.

 

 

 

 

Um outro sistema também usado é o de utilizar a lente de focal variável para abarcar um campo maior. Nestas lentes bem como nas lentes de grande aproximação vistas no parágrafo anterior, é recomendado o uso de uma focal maior na objetiva principal. Isto se deve ao fato que sendo estes acessórios diminuidores de focal, eles vem a apresentar primeiramente uma boa distorção esférica dos objetos, uma vez que sua distancia focal diminui. Outro grave problema é a vinhtação que é parcialmente eliminada pelo uso de distancias focais maiores, finalmente considerando-se o campo restrito quando se trabalha em regimes de macro fotografia, a focal maior favorece a seleção do campo, e torna a fotografia mais fácil de fazer uma vez que favorece o aumento da distância entre a câmara e o objeto.

 

 

Finalizando esta etapa, demonstramos o interessante sistema Macroplett que por sua alta precisão e qualidade de resultados é considerado o melhor princípio de macro fotografia com lentes de aproximação. Na verdade este não usa lentes de aproximação, mas faz uso das próprias objetivas acessórias para conseguir seus intentos.

 

 

O sistema é vantajoso ao possuidor de um conjunto de objetivas da Zenit acima elencadas.

Um sino em acrílico responsável pela segurança da objetiva e distribuidor uniforme de iluminação, pode receber a Helios 44 ou a Jupiter 9 em posição reversa como base de campo. (figuras anterior e posterior)

Todas as demais objetivas podem ser acopladas ao conjunto através de anéis próprios, proporcionando ampliações em diversas escalas. O sistema oferece qualidade fotográfica de microscópios de alta precisão, sendo também imbatível na simplicidade de uso.

 

Base: Helios 44

 

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Tabela de ampliações de acordo com as várias combinações:

Base: Helios 44

 

 

Base: Jupiter 9

 

Tabela de ampliações de acordo com as várias combinações:

Base: Jupiter 9

 

 

 

 

 

Objetiva Pancrática (Multifocal) de Gundlach (1909)

 

 

Steinheil Varifocal  1898

 

Continuando a parte de lentes para close-up de focal variável, verificamos na sua construção, a relação de distâncias entre os dois elementos determinará a sua dioptria final. Considerando que sua variação fica situada na gama alta das distâncias focais, vemos que aqui nasce uma tele natural. A história credita esta observação como inicialmente realizada por Thomas Rudolfus Dallmeyer, em 1891, o inventor da teleobjetiva. Seu pai porém, John Henry Dallmeyer, já havia dado início aos cálculos deste tipo de objetiva em 1860. Estas a princípio não eram comercializadas com sua distância focal fixada, mas simplesmente como “telephoto” e logo a seguir como objetivas Pancráticas , uma vez que podiam ajustar suas distâncias focais às conveniências do fotógrafo.  Acima vemos a construção destas teles, onde um sistema positivo antecede um sistema negativo. Nestas teles os diversos elementos são usados para a correção das aberrações. Este conjunto é sempre mais curto que objetivas de focal equivalente sem o grupo negativo chamado “Grupo Telefoto”.    As raízes da telefoto já existiam, porém desde Johannes Keppler inventor do telescópio holandês em 1609 e de Galileo Galilei em 1611. Peter Barlow, porém em 1834 resolveu destacar o elemento negativo para acoplá-lo a qualquer objetiva criando seu “filhotinho” – o “tele conversor”.

 

 

No diagrama acima observamos que a variação das distâncias entre os grupos positivo e negativo altera a distância focal do conjunto constituído. Estava inventada a Zoom!

 

Em 1891 Dallmeyer introduziu a  “Practical Telephoto” (patente de 1889) . Foi também lançada  no mesmo ano a “Simple Telephoto” e as “Tele Negatives” em 12 diferentes focais  de -1 a -12 polegadas , destinadas a serem acopladas às objetivas f/8 do tipo Rapid Rectilinear. Os diagramas encontram-se abaixo

 

 

 

 

Simple Telephoto

 

 

Practical Telephoto – Uma objetiva principal baseada numa Petzval,  possuía dois conjuntos elementos negativos para duas distâncias focais.

 

 

 

 

 

Classificação das teles

Diagonal do quadro 35mm = 43~45mm; diagonal de 6X6 de 65 a 75mm de acordo com a câmara.

Meia tele 2X a diagonal do quadro: em 35mm de 75 a 105mm (ênfase em 85mm)

Em 6x6 usual 150mm

Tele 3 a 4X a diagonal do quadro: em 35mm de 127 a 200mm (ênfase em 135mm)

Em 6x6 usual 250mm

Grandes teles 5 a  9X a diagonal do quadro: em 35mm de 210 a 400mm (ênfase em 300mm)

Em 6x6 usual 400mm

Teles potentes acima de 10X a diagonal do quadro: em 35mm mais que 450mm (ênfase em 500mm)

Em 6X6 não são usuais.

 

 

 

 

 

 

 

 

Tele conversores de 4 e 7 elementos. Estes conversores usam-se entre as objetivas e o corpo da câmara transformando a objetiva normal numa telefoto. São sempre conjuntos ópticos negativos acromatizados e corrigidos para uso com sistemas ópticos convergentes.

 

 

Primeiros tipos de Tele Extensores (tele conversores) de 1895 a 1920

 

xxxxxxxxxxxxx

 

Aditivos de segunda ordem: (quando em infinito não alteram a posição da objetiva principal)

 

Conversores de focal

 

 

Conjuntos conversores Tele e Grande Angular KMZ Quarz

Tele = 2X  Grande Angular = 0.5X

 

 

 

Tipo comum de conjuntos conversores Tele e Grande Angular

Tele=1.5 - 2X  Grande Angular= 0.7 - 0.8X

 

 

 

 

Duas vistas do Zeiss Teleskop 1.7x

 

 

Hiper angular 0.45x

 

 

 

Olho de peixe tipo complementar

 

Veja que aqui estamos cuidando de complementos ópticos –isto é conjuntos que se colocam por sobre a objetiva principal- Mas a olho de peixe, foi inicialmente concebida como objetiva  integrada  pelo Dr.  Robin Hill do Biochemical Laboratory de Cambridge  Inglaterra em 1923, British Pat. No.31931/23, Eis que a mesma era usada para fotografia de abóbada celeste, e foi usada no Departamento de Meteorologia durante muitos anos.  Neste sistema, voltava-se a utilizar a mesma objetiva quando se projetavam as imagens ou mais tarde quando em uso para reconhecimento aéreo de terrenos, projetava-se na Pleón para correção de dimensões.

 

Diagrama da objetiva de Hill Veja:

http://www.novacon.com.br/odditycameras/hillscloud.htm

 

 

 

 

 

A Omniramic é uma variação da bird’s eye

Omniramic optical system having central coverage means which is associated with a camera, projector, or similar article

PAL lens

 

PAL= Peripheric All-around Lens

Nestas dois aditivos, as imagens se posicionam em disposição reversa. Na primeira, a cabeça da imagem se situa na parte central do anel periférico na PAL a cabeça é central.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Os sistemas Anamórficos foram iniciados em 1927 com as lentes Hypergonar de Henry Joseph Chrétien. O sistema baseia-se no truque de deformar a imagem na tomada de cena através da compressão e descomprimi-la na projeção utilizando-se o mesmo sistema óptico em processo reverso. Os primeiros sistemas ópticos previam uma compressão de 50% da imagem no plano horizontal, aumentando  o campo visual abrangido para duas vezes aquele que era visto sem o complemento Hypergonar. O mesmo conjunto era utilizado tanto na toma de cena como na projeção.

 

Mais tarde a Baush & Lomb (1952) resolveu construir um sistama semelhante usando lentes redondas, criando o CinemaScope  largamente usado inclusive nas nova telas panorâmicas de televisão . Nelas os objetos parecem elípticos, mas os resultados são exatamente os mesmos da objetiva quadrada de Chrétien.

 

 

A objetiva LOMO - 35BDS4-16 volta a utilizar os princípios anteriores de Chrétien pela comprovação de melhor uniformidade na iluminação, principalmente nos cantos da imagem.

Corte esquemático do Anamorfoseador 35BDS4-16

 

35BDS4-16 para filmadoras Konvas ou Kiev.

VistaScope (Delrama) para amadores

Delrama Profissional

Esquema óptico de anarmofoseador de espelho Delrama usado tanto em tomada de cena com para projeção.

 

Outro sistema Delrama para projeção.

 

 

 

 

 

Iscorama Anamorfoseador para câmaras Praktica/Zenit M42

 

 

 

 

Anamorfoseadores de lentes e prismas -Comparação

 

 

Par Cilindrico de Lentes Anamórficas (visão de topo)

 

 

 

 

Par de Prismas Anamórficos (visão lateral)

 

O coração do sistema anamórfico envove o perfeito funcionamento do par de prismas responsáveis  pela compressão da imagem. Os rais cinza correspondem ao trajeto normal dos raios luminosos, enquanto os raios azuis são os modificados pelos elementos de prisma. De acordo com a posição usada, podem expandir ou comprimir a imagem.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abaixo apresentamos varios sistemas anamórficos a base de prismas usados por diversos produtores de cinema. Todos se baseiam nos mesmos princípios. 

 

CinemaScope, Actionscope, Cinepanoramic, Dynavision, Todd-AO 35, Warnerscope, Cinetotalscope, Fujivision: são apenas alguns dos mais de quarenta tipos  de telas amplas usadas há alguns anos. O mais comumente hoje em dia usado na cinematografia de tela ampla é o Panavision. O nome é agora sinônimo de tela ampla em cinema. A empresa iniciou como fabricante de objetivas de projeção para uso profissional em salas de apresentação de cinema em 1954. Anteriormente a Panavision era a maior empresa de aluguel de câmaras de cinema do mundo, O fundador da empresa, Robert Gottschalk  sentiu a necessidade de uma lente que tivesse abertura variável para se adaptar aos filmes de Cinemascope. Esta nova objetiva poderia ser usada em todas as salas de projeção sem a necessidade de custosas modificações nas telas ou projetores. As objetivas conhecidas como Panavision Super Panatar ou "Gottschalk Lens" utilizavam um engenhoso sistema de prismas que promovia a variação da amplitude horizontal , permitindo aos operadores de projeção  corrigir a projeção de acordo com o filme exibido e  adequá-lo  às dimensões da tela existente. As lentes de projeção do tipo tela ampla então usadas, utilizavam o sistema cilíndrico do CinemaScope,  reproduzindo com exatidão o mesmo sistema óptico utilizado na tomada de cena. Desta forma, apenas películas em CinemaScope poderiam ser exibidas nas salas equipadas com este conjunto lente/projetor. A introdução do novo desenho da Panavision com o sistema prismático variável (a Super Panatar), qualquer formato de 2.66:1 à 1.33:1 poderiam ser projetados pela simples rotação de um botão na lente de projeção.

 

 

PanaVision 1

 

PanaVision 2

 

 Ultra Panatar 1

 

 

Ultra Panatar 2

 

 

Superscope Tushinsky lens 1

 

Superscope Tushinsky lens 2

 

 

Zoom ou Objetivas Pancráticas.

As objetivas de focal variável que descrevemos anteriormente podem aqui ser vistas em câmaras da época. A Transfokator é um sistema usável sobre a objetiva normal, proporcionando a variação focal. A Vario Glaukar é uma objetiva completa incorporando a objetiva básica. Ambas atam de 1923.

 

Transfokator em câmara Siemens de 16mm e

Em filmadora Askania de 35mm

 

 

Transfokator e Vario Glaukar para 16mm

 

 

Donders de segunda espécie

 

 

 

Em 1946 Frank Gerhard Back, (1902 – 1983) preparou uma objetiva para câmaras filmadoras de 16mm  com foco variável entre 17,5 a 70 mm.

 

 

 

 

As mais simples lupas podem também ser considerados aditamentos ópticos, quando devidamente utilizadas para suas finalidades.

Abaixo alguns exemplos de lupas para diversos usos.

  

Lupas de mão                                   Lupas de ourives

 

  

Lupas de pedestal                             Lupa de datiloscopia

 

 

 

Para prática e conhecimento geral de óptica recomendamos dois brinquedos instrutivos:

São eles:

O Construtor Fotográfico e

O Construtor Óptico.

 

No primeiro, pode-se construir uma câmara fotográfica de 35mm com opção para quadro inteiro ou meio quadro (24x36mm ou 18x24mm) , Um ampliador, Um projetor, Um leitor de microfotografias, Um visor de slides ou negativos, Uma lupa, alem de uma câmara fotográfica para macro fotografias.

Todo este sistema oferece a base de conhecimento para operar com perfeição aparelhos bem sofisticados.

Apesar de estar na categoria de brinquedo, este pequeno sistema é capaz de produzir excelentes resultados nas mãos de um operador experiente.

 

 

 

Câmara fotográfica  18x24mm                                     Visor de transparências

Lupa de dois elementos Huygens ou Ramsden

 

 

Ampliador                                                       Projetor

Inclui base(pedestal) caixa de iluminação com lâmpada de 12V

Objetiva triplet e obturador.

 

Outro interessante instrumento de conhecimento e início de aprendizado no sentido mais amplo do termo é um brinquedinho que não só mostra o princípio da construção dos aparelhos ópticos em geral, como também demonstra a sistemática de base de cálculo destes instrumentos e a nomenclatura geral utilizada na tecnologia de óptica. No anexo 5 veremos a magnífica transcrição das instruções gerais deste brinquedinho-escola realizada pelo engenheiro Luiz Roberto Mee Leal. Entusiasta deste segmento.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Compõem o sistema as seguintes ópticas: