Anexo 6

 

Parte III

Prismas (continua��o)

Lentes Pl�sticas / Comparativo

Os 10 Mandamentos de uma �ptica  

 

 

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Sua principal fun��o � prover vis�o ininterrupta para objetos em movimento. E o caso de moviolas de cinema e c�maras filmadora de alta velocidade. Neste tipo de prisma podemos visualizar de imediato a refra��o dos raios luminosos.

 

  

 

Aqui visualizamos o comportamento destes prismas.

 

 

 

Moviolas Kupava e Baia que usam este tipo de prisma

 

 

 

Variante:

Prisma poligonal

 

 

 

Aqui temos um prisma multifacetado do tipo poligonal. Proporciona melhor imagem que o de apqnas quatro lados e � usado em c�maras filmadoras de alt�ssima velocidade podendo registrar de 5000 a 25000 quadros por segundo.

 

 

Abaixo c�maras desta categoria.

 

C�mara Fastax para at� 5.000 quadros /segundo

 

C�mara Hytax para 25.000 /50.000 quadros por segundo

 

 

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-Outros prismas-

 

 

Prismas h�bridos

 

 

 

 

 

 

 

Trata-se da combina��o de um prisma c�bico central com dois prismas de 90� defasados por tamb�m 90� numa �nica unidade de vidro. Sua utiliza��o � especial e serve para ilustrar as in�meras possibilidades de combina��es com os prismas que acima demonstramos. A segunda figura demonstra nossa descri��o.

 

 

 

Prisma Frankfort dividido

 

 

 

Numa outra interessante aplica��o encontramos os prismas de coincid�ncia de Wild-Zeiss.  Estes prismas t�m por finalidade verificar a exata planidade de um terreno atrav�s da observa��o simult�nea de uma longa bolha de n�vel em um tubo. A exata coincid�ncia de limites indica o plano horizontal perfeito. A n�o coincid�ncia indica a exist�ncia de alguma inclina��o.

 

 

Tipo de n�vel RobTools usu�rio do processo prism�tico Wild-Zeiss de observa��o.

 

 

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Em todo semelhante ao prisma de 90�, este proporciona um rebatimento de 45�.

 

 

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Observador perisc�pico tipo panor�mico para tanques. Fica na guarida do motorista e possui movimento escamote�vel para prote��o contra tiros inimigos.

 

 

 

 

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O prisma triedro � composto de tr�s superf�cies exatamente a 90� entre si. Sua fun��o � rebater o raio de luz incidente exatamente no mesmo eixo de incid�ncia proporcionando imediata visualiza��o pelo agente de ilumina��o. Possui imensa variedade de utiliza��o. Entre as mais simples est�o os �olhos de gato� encontr�veis nas lanternas de r� dos autom�veis motocicletas e bicicletas, tamb�m nas estradas, para que se visualizem os limites da mesma. S�o tamb�m encontrados em far�is e indicadores mar�timos e um sem n�mero de aplica��es semelhantes. Tecnicamente � usado nos refletores de agrimensura para teodolitos e n�veis, podendo ser usados como observadores telesc�picos ou mira laser. Entre a possivelmente mais interessante aplica��o, encontra-se seu permanente uso para medi��o da varia��o da dist�ncia Terra-Lua atrav�s de raio laser, tarefa esta que � periodicamente efetuada pelos astr�nomos da NASA.

 

 

 

As figuras abaixo visualizam a concep��o, constru��o e forma de funcionamento do prisma tri�drico.

 

Concep��o

 

Retorno dos raios luminosos

 

 

 

Apresenta��o do prisma tri�drico

 

 

Esquema dos raios luminosos

 

Os �ngulos retos

 

Olho de gato para rodovias

 

Olho de gato em lanternas traseiras de motos e bicicletas

 

Prisma tri�drico para agrimensura. Tr�s vers�es.

 

Dois modelos de alvo Leitz

 

 

 

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Veja Anamorfoseadores na Parte 6

 

 

 

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Pl�sticos Versus Vidros na produ��o de Elementos �pticos

 

 

Introdu��o:

 

Na tecnologia moderna vemos um crescente uso de lentes pl�sticas nos mais diversos instrumentos. Vamos aqui analisar suas propriedades gerais com as vantagens e desvantagens que os mesmos propiciam.

N�o poder�amos deixar de incluir esta abordagem em nosso trabalho, uma vez que este conhecimento, � a meu ver necess�rio para uma melhor avalia��o de especialistas num produto final.

Como primeira observa��o, imediatamente vemos a imensa quantidade de variedades de vidro �ptico oferecida pelos fabricantes mundiais chegando mesmo � casa das muitas centenas de tipos. Os pl�sticos, contudo s�o apenas oferecidos em n�o mais que uma d�zia de variedades.

A t�tulo de compara��o, apresentamos o gr�fico de vidros apresentados contra uma tabela dos pl�sticos oferecidos.

Seus processos produtivos tamb�m variam e vamos descrev�-los na compara��o entre as vantagens e desvantagens.

 

Vantagens dos pl�sticos sobre o vidro:

 

�       Mais leve: de 1/2.5 a � do peso do mesmo volume.

�       Economia na produ��o em larga escala.

�       Elimina��o das fases nos processos de corte e polimento

�       Liberdade e economia na produ��o de elementos lentes que requeiram superf�cies diferentes de faces planas ou esf�ricas, propiciando facilidade nas superf�cies Asf�ricas.

�       Desenhos �pticos �nicos como no caso da tela de foco da c�mara fotogr�fica demonstrada no in�cio deste cap�tulo. Temos a lente de Fresnel o Micro-prisma e o estigm�metro de Doddin. Em uma �nica estampagem temos o produto final.

�       Resist�ncia a impactos mec�nicos nos instrumentos, n�o se desalinhando ou quebrando com facilidade.

�       Montagem integral - na maioria das aplica��es estas dispensam as montagens met�licas que suportam as lentes de vidro, as lentes de pl�stico podem ser produzidas com suas montagens em uma s� unidade.

�       Uniformidade no produto final Uma vez que estas lentes s�o produzidas por um �nico molde.

 

 

 

Desvantagens:

 

�       Menor liberdade de c�lculo devido � menor oferta em variedades, implicando na limita��o da qualidade final do produto.

�       Sensibilidade � temperatura e � umidade, cambiando suas propriedades, o que tamb�m causa uma redu��o de sua vida �til.

�       Encolhimento na desmoldagem causando varia��o do elemento necess�rio para o projeto.  Esta varia��o pode ser prevista e compensada no projeto original.

�       Varia��o do �ndice de refra��o ao longo da massa e inconsist�ncia das propriedades de polariza��o da luz.

�       Prismas: Somente poss�veis se estes se destinarem apenas � condu��o da luz.  Em virtude da impossibilidade pr�tica de superf�cies planas de precis�o, e inconsist�ncia nas reflex�es internas devido �s varia��es das propriedades polarim�tricas e reflexivas, as imagens sempre perder�o qualidade, resultando na perda e deteriora��o de suas propriedades geom�tricas. 

�       As suas superf�cies s�o inadequadas para o correto coating das superf�cies uma vez que as mesmas n�o resistem a altas temperaturas.   Ao recorrermos ao coating qu�mico estamos limitados a produtos que n�o venham a corroer a superf�cie dos pl�sticos, o que causaria uma deforma��o f�sica e altera��o das qualidades �pticas finais.

 

 

 

Constru��o do prot�tipo:

 

�       O projeto necessita um bom conhecimento destas propriedades com as vantagens e desvantagens e saber como contorn�-las. A experi�ncia � sempre nossa melhor instru��o.

�       Na pr�tica os pl�sticos de menor �ndice proporcionam melhores superf�cies de acabamento.

�       A convers�o de uma lente de vidro para uma de pl�stico n�o se restringe apenas ao c�lculo substitutivo dos �ndices de refra��o e de Abbe, exige uma certa pr�tica oriunda dos processos de manufatura que introduzem modifica��es nos produtos acabados.

�       Portanto ap�s a manufatura dos prot�tipos deveremos ajustar as ferramentas para o produto final desejado.

 

Est�gio de pr�-produ��o:

 

�       Nos projetos de grande produ��o, exige-se a pr�-produ��o. Neste est�gio ser� determinada a optimiza��o dos moldes, atrav�s da constru��o do primeiro molde com todos os detalhes necess�rios, ap�s minuciosas observa��es. S� ent�o ser�o realizados os moldes de m�ltiplas cavidades.   

 

Est�gio de Produ��o:

 

�       Neste casos teremos moldes de m�ltiplas cavidades atingindo at� 32 cavidades para grandes volumes Os moldes s�o produzidos em a�o da melhor qualidade e destinados a serem usados sem perda dimensional apreci�vel em pelo menos 500.000 ciclos de opera��o.

�       Um detalhe interessante, � que as cavidades s�o nestes moldes produzidos por eletro eros�o e uma vez completados s�o experimentados para que cada cavidade receba uma nota referente � sua qualidade. Da� sair�o melhores ou piores elementos de lentes pl�sticas, destinados a v�rios n�veis de mercado a v�rios pre�os de revenda.

 

Coating:

 

�       Diferentemente dos vidros, os pl�sticos n�o podem usar os processos de alta temperatura em v�cuo. Os processos mais sofisticados utilizam a t�cnica do �on-assistido � temperatura ambiente, atrav�s de um sistema eletro-qu�mico.

�       O princ�pio �multi-coating� � tamb�m utilizado, atrav�s de deposi��es de diferentes materiais pelo mesmo sistema, por�m a pr�tica nos sugere apenas quatro camadas que j� s�o suficientes para atingir um �ndice de reflex�o de 0.5%.

 

Montagem:

 

�       As montagens s�o realizadas em temperatura ambiente livre de poeira e contamina��o. Os projetos s�o realizados em geral com os an�is de montagem injetados em conjunto com as lentes e estas se montam normalmente sob press�o, ou coladas com cola polimeriz�vel sob UV.

�       Neste est�gio controla-se a qualidade das montagens para evitar somat�rio de defeitos de mesmo sinal oriundos de moldes diversos.

�       De acordo com o n�vel de qualidade, usam-se montagens manuais ou automatizadas, sempre com monitora��o da qualidade desejada, atrav�s de programas de computador especialmente desenvolvidos.

 

Abaixo apresentamos tabela comparativa de custos nos diversos n�veis de produ��o para �pticas em pl�stico e em vidro:

 

 

Abaixo apresentamos tabela comparativa de caracter�sticas e considera��es em lentes pl�sticas.

 

 

 

 

 

 

Abaixo apresentamos tabela comparativa de propriedades �pticas, f�sicas, de meio ambiente,de custos de manufatura e de resist�ncia qu�mica entre os diversos tipos de pl�sticos  dispon�veis.

 

 

 

 

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Fontes:

Alex Ning. Ph.D.

www.sunex.com

http://www.optics-online.com/doc/files/whitepap.pdf

 

 

 

 

Os Dez mandamentos da �ptica

De : Mike Johnston <michaeljohnston@ameritech.net>

Adaptado por L. Paracampo

 

Mike Johnston � editor de Photo Techniques uma revista de fotografia bimensal editada nos EUA. Esta revista � orientada aos fot�grafos experientes e tem cobertura de t�cnicas de quarto escuro em suas diversas formas de fotografia avan�ada.

 

Nota: O autor Mike Johnston traz neste interessante artigo uma observa��o pr�tica e intuitiva de todas as explica��es que demos ao demonstrarmos os princ�pios b�sicos das peculiaridades das �pticas. � na verdade uma esp�cie de confirma��o dos conhecimentos que divulgamos. Lembre-se que em plena era da fotografia digital ainda h� quem se preocupe com o desempenho das objetivas em filme. � porque o filme traduz o comportamento das lentes com maior fidelidade.  H� muitas pessoas testando �pticas para c�maras de filme em c�maras digitais, mas jamais o contrario. Porque? Simplesmente porque as imagens digitais que se v�em nos monitores s�o brilhantes e escondem a baixa qualidade das �pticas empregadas nestes equipamentos de imagem eletr�nica. Divirtam-se com o artigo.

Temos aqui as sugest�es de Mike Johnston em sua experi�ncia com objetivas diversas e sob o seu pr�prio pronto de vista. Recomponho com minhas observa��es de car�ter t�cnico que refor�am a opini�o de Mike. Em primeiro lugar quero informar que os fot�grafos que dizem testar lentes e objetivas, na verdade nada testam, pois as mesmas j� v�m testadas de f�brica, pois s�o fruto de longas pesquisas por influentes e competentes engenheiros e f�sicos especializados e s�o destinadas a um tipo espec�fico de trabalho em rela��o a sua classe de pre�o e qualidade. O que se faz na realidade � ver se o usu�rio A ou B se adapta a este ou aquele tipo de lente.

Este artigo aborda sobre o ponto de vista do fot�grafo observador e experiente os resultados pictogr�ficos das caracter�sticas das lentes que abordamos nos primeiras partes deste trabalho a respeito das aberra��es das objetivas.

 

Ponto de partida:

# O "culto" da "nitidez" e da qualidade se desenvolveu em paralelo com a miniaturiza��o dos quadros fotogr�ficos. N�o h� objetivas ruins quando tratamos de fotografias por contacto; at� mesmo quando as ampliamos 3X. Quanto menor o formato e mais este negativo  necessita ser ampliado, mais e mais as caracter�sticas das objetivas se mostram ao observador, assim nestas �puxadas� de revela��o  e quanto mais fino o gr�o dos filmes, sentimos ver nascer  o "culto da qualidade das objetivas".

Introdu��o da id�ia:

Ning�em jamais olhou um Daguerre�tipo e disse: "n�o est� n�tido esta lente � uma porcaria." Se V. j� viu uma quantidade razo�vel de I Daguerre�tipos V. saber� o que estou dizendo.

# Ningu�m sabe o que os outros querem dizer com os termos: "nitidez". Resolu��o de detalhes ultra-finos? Contraste? A que grau de resolu��o? Nitidez nos cantos que acentua o ambiente? Algumas pessoas gostam subjetivamente de um tipo de "nitidez", outras j� s�o diferentes.

# A nitidez n�o importa. Visto pela perspectiva geral as imagens podem ser bem difusas e �lavadas� ainda assim ser�o reconhec�veis da mesma forma que a extrema abstra��o liter�ria pode ser lida e compreendida desta forma dois pontos podem ser um rosto e um borr�o pode ser luz e sombra de forma figurativa. V. j� viu destas �fotos� compostas de milhares de fotos pequeninas? Aqui n�o h� detalhes finos e as pequenas fotos nada t�m a ver com a grande composi��o seja uma Marilyn Monroe, ou qualquer outra �grande foto de� O fato real � que o detalhe fino nada tem a ver com a foto final. E assim � com a maioria das fotos . O que interessa � reconhecer a imagem e passar a informa��o desejada.. e assim s�o as grande fotos de arte com detalhes at� grosseiro sem sua composi��o.

Depois disto tudo, o que quer dizer �n�tido�?

--A maioria das lentes esta cheia de todas as aberra��es das mais diversas formas, mas AS PESSOAS NAO AS VEEM. Simplesmente porque as pessoas n�o sabem o que est�o vendo nem o que ver.

Nosso assunto: Muitos de nossos leitores jamais notou a qualidade do borrado fora-de-foco at� ler um de nossos artigos sobre "bokeh" (bo-ke, em Japon�s significa �borrado�). Tradu��o correta. (Algumas pessoas nunca quiseram notar esta caracter�stica, nos ridicularizaram e at� se enfureceram pelo fato de abordarmos este assunto) Todavia muitos fot�grafos fazem fotos fora de foco e sempre continuar�o fazendo.

� uma propriedade t�cnica das lentes. Est� l� nos retratos. Por que os ignorar? Similarmente, voc� pode VER as franjas de cor, a distor��o linear, o coma, a aberra��o esf�rica, a diminui��o de ilumina��o nos cantos, e mais ainda, em cada uma das fotos. Algumas pessoas n�o percebem os fantasmas dos reflexos ou o �bvio escurecimento, muito menos os detalhes sutis ou como uma lente se est� comportando.

# Algumas lentes v�o "bem" �s vezes " n�o t�o bem" com os diferentes tipos de pel�culas.
Muitos fot�grafos que trabalham com cor est�o sempre preocupados com as propriedades �pticas da transmiss�o de cores. Isto j� n�o preocupa aqueles que trabalham com P&B (Tri-X <p.ex. >). Isto na verdade � uma fal�cia V. pode obter o n�vel desejado de satura��o tudo � quest�o de exposi��o e revela��o. Muitas descri��es come�am como:, "Esta objetiva aparenta..."  quer na verdade dizer, " Esta objetiva, com este filme aparenta... "

# Voc� n�o compra vinho pelo rotulo , livros pela capa, etc. Nos anos 80, o bem sucedido empres�rio alem�o Heinrich Mandermann teve uma Rollei com objetivas Schneider, e  a f�brica Schneider construiu um jogo de lentes novas e maravilhosas para as  Rollei da s�rie 6000. O que V. imagina? O publico n�o as quis comprar. Quiseram  " a palavra m�gica ; Zeiss" nas lentes, apesar de comprar projetos mais velhos, maiores, mais pesados, mais caros, e de resultados inferiores. A maioria daquelas Schneiders teve a produ��o interrompida. Verdade � que as lentes alem�s n�o s�o �melhores� do que lentes japonesas, lentes Leica; n�o s�o necessariamente melhores do que as de alguns outros fabricantes, etc.

# Ao contr�rio, parece haver " tend�ncias" das casas; entre companhias �ticas. As lentes de Zeiss tendem a ter o borr�o do fora�foco tipo �sujo�; As lentes da Nikon tendem a aparecer com detalhe super-cortante mas ao custo de alguma aspereza que pode fazer que a pele de um caucasiano pare�a de tom pastel; A Canon favorece a um liso, aparentando resolu��o elevada funcionando melhor com pel�cula a cores, perdendo um pouco no P&B  (porque a cor pode funcionar como o contraste: pode ajudar a distinguir �reas adjacentes e suas bordas. Imagine duas �reas de igual valor de lumin�ncia, mas uma vermelha e uma verde. Em P&B ambas ser�o indistingu�veis cinzas. mas em cores estas duas �reas ressaltam entre si)   Alguns s�bios japoneses, me disseram, �que podem fazer um polimento po�tico nas lentes  observando as filosofias da era  Mandler versus as da era Kolsch�.

 

--Testes comerciais de objetivas, N�O POSSUEM CONSIST�NCIA

Sempre. N�o h� nenhuma exce��o a esta regra. A maioria deles nem mesmo lhe dizem como os disparatados par�metros de desempenho s�o medidos! Por exemplo, se o dinheiro n�o lhes representa nada, e a qualidade da imagem � de import�ncia primordial, os testes de uma lente pesam no "valor" de sua avalia��o final? E porque eles comparam suas lentes com outras mais caras? O que acontece se eles avaliam a distor��o como algo sem import�ncia, e v. � um fot�grafo de arquitetura que precisa de linhas retas nos cantos para as fotos serem perfeitas? O que acontece se existe uma severa perda de luz nos cantos com a lente totalmente aberta e V. s� fotografa em ambientes escuros com objetos importantes que podem ser captados nos cantos? O que adianta lentes de detalhes ultra finos se V. trabalha com um filme de resolu��o limitada? O que adianta um alvo a f/8 a 2,5m de dist�ncia se V. � um fotografo a�reo e seu alvo est� a mais de 800 metros de distancia?

# Bem, existe muito mais por tr�s disso naturalmente, O resultado destas minhas investiga��es levou-me a compreender e avaliar uma lente com o filme que vou usar para meu pr�prio trabalho e escolher entre a variedade de objetivas dispon�veis comparando-as entre si, entre as focais existentes. Realmente N�o sei muito mas quanto mais coisas eu descubro, mais descubro que menos sei.

 

E aqui os Dez Mandamentos dos Usu�rios conscientes:

 

1�Os testes de lentes nada significam. Normalmente os fabricantes nunca lhe d�o dados, nunca exemplificam o suficiente os par�metros sob os quais as lentes foram testadas. Nunca julgam as varia��es de constru��o e nunca especificam a modifica��o que sofrem com o tempo. Tampouco contribuem para a compreens�o do que realmente acontece com o filme e as diversas situa��es encontradas no dia a dia da fotografia. (Somente mostram que v. as pode comprar mais facilmente) Qualquer teste que demonstre a qualidade da lente por um n�mero simples �, portanto totalmente inv�lido.

2.  Acredite na evid�ncia. Se V. gostar da lente que n�o � conhecida como uma boa lente, acredite nos resultados que V. vier a ver e tamb�m nos dados de fotografias reais publicadas e na fama real da mesma.

3.  N�o acredite em propriedades in�teis. Se uma lente � admirada pelo fato de ser �super n�tida�I s� acredite apos uma observa��o critica com resultados obtidos por V. mesmo. O seu tipo de trabalho definir� o tipo de lente que V. deve utilizar. �s vezes a nitidez excessiva poder� prejudicar suas fotos.

4.  Uma lente nova n�o � necessariamente boa. Os fabricantes na realidade est�o sempre procurando tirar algo de seus produtos para que ele seja mais barato para aumentar seus lucros. E lhe dar apenas o quase essencial.

Um determinado tipo que eu investiguei cuidadosamente durante muito tempo,  da qual poderei tra�ar a curva de sino de sua vida , a melhora de qualidade , e a perda cont�nua apos seu �pice. Tudo devido a corte  nos custos de fabrica��o!

--i.e., eles reduzem o n�mero de elementos, diminuem as curvaturas,  as superf�cies passam a ser menos recobertas e as partes mec�nicas passam a ser de materiais inferiores. Nesta, as lentes produzidas h� mais de 30 anos, comportavam-se bem melhor que as atuais.

5. O bom n�o � necessariamente aquele bom.  A tecnologia cientifica pode produzir lentes bem melhores que aquelas que o fot�grafo vai usar ou possa simplesmente comprar no mercado.

6. O ruim n�o � necessariamente ruim, na verdade algumas lentes baratas s�o surpreendentemente boas, outras s�o boas para determinados servi�os... Os artistas s�o aqueles que tem a percep��o de �tirar leite de pedra� com os materiais dispon�veis. Os grandes fot�grafos conseguem resultados estupendos com lentes realmente ruins.

7. N�o seja cego em pensar que boas ferramentas lhe dar�o bom servi�o. O mundo est� cheio de fot�grafos que usam boas lentes para obter resultados med�ocres. Eles estar�o se matando para ter sempre o �ltimo modelo da lente asf�rica isto ou aquilo  mas continuam med�ocres. Lembre-se da 8� lei de Johnston � Sucata � sucata. Lixo � lixo.

8. A despeito da alta popularidade dos testes de lentes a que os fot�grafos tanto proclamam, porque n�o fazem o mesmo com as fotos que fazem?

Em verdade as pesquisas de qualidade nos anos 1930 e 1940 eram feitas desta maneira: - Preste aten��o nas pessoas que v�o ver as suas fotos Se elas tiverem interesse, as lentes que v. usou s�o boas. E esta pessoas v�o te elogiar. Caso contr�rio, pode ter certeza que V. esta com uma lente de m� qualidade.

9. E mais�isto � novamente o refor�o do declarado � o que os espectadores n�o podem dizer. As express�es de prazer na vis�o das fotos tamb�m demonstram a qualidade de uma �ptica. Veja os olhares dos outros fot�grafos e o que eles dizem para V.. Os espectadores apenas olham para as imagens, n�o percebem a qu�o granulada, luminosa ou sombreada esteja a foto, se os detalhes podem ser referidos em linhas por mil�metro, eles nem sabem se lentes s�o testadas em bancada, ..Eles n�o t�m padr�es de compara��o. Assim muito dos conhecimentos emp�ricos e alardeados das lentes n�o passam de masturba��o mental.  As pessoas fazem fotos para sua pr�pria divers�o ou gratifica��o. Portanto n�o confunda o espectador com alguma coisa para esconder outra que lhe seja mais importante.

Finalmente, 10. Nunca venda uma boa lente! As tr�s melhores lentes que tive foram embora com o vento, varridas pelo detrito de meu hobby. Pobre de mim!

 

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