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O que é a difração da lente na fotografia e como evitá-la?

Pequenas aberturas podem ser um presente para os fotógrafos. Em dias ensolarados, eles evitam que uma imagem seja desbotada e que o filme físico seja queimado pela luz solar intensa

Mas há uma desvantagem para aberturas menores quando se trata de obter uma imagem com nitidez ideal: à medida que as aberturas ficam menores, as imagens ficam menos nítidas e podem até acabar com efeitos de desfoque indesejáveis. Isso é conhecido como difração da lente.

O que é difração de lente?

Difração é um termo que descreve as ondas de luz interferindo umas com as outras. É uma interferência óptica que ocorre quando a luz passa por uma pequena abertura, como uma abertura com um valor f pequeno. A difração da lente ocorre quando o comprimento de onda da luz e a própria abertura têm aproximadamente os mesmos tamanhos.

Como resultado, os efeitos da difração são mais evidentes em fotos tiradas através de lentes com distâncias focais pequenas. Isso significa que um assunto em primeiro plano de uma fotografia parecerá mais nítido com a maior abertura possível, supondo que todos os outros fatores sejam neutros.

O que causa a difração da lente?

A difração da lente é causada pela sobreposição de comprimentos de onda de luz forçados através da mesma pequena abertura em uma lente. As ondas sobrepostas interferem umas nas outras, cancelando os comprimentos de onda visuais. A difração quase nunca é tão intensa a ponto de obscurecer completamente uma imagem, mas não há dúvida de que imagens altamente difratadas carecem da nitidez das imagens capturadas por lentes de maior resolução e abertura mais ampla.

Os físicos podem explicar parcialmente a difração da lente através do critério de Rayleigh, que especifica a separação necessária entre duas fontes de luz para que possam ser identificadas como objetos distintos. O critério é aplicado a produtos de consumo, como câmeras, mas também a atividades profissionais mais sérias, como astronomia e microscopia óptica. Teoricamente, qualquer sistema óptico está sujeito aos efeitos da difração da lente.

Como a difração afeta a fotografia?

Na fotografia digital, os efeitos da difração dependerão do número de pixels no sensor da sua câmera. Quando um padrão de difração atinge um sensor de câmera, ele produzirá uma imagem conhecida como disco Airy. O diâmetro de um disco Airy depende do diâmetro da abertura da câmera. À medida que a abertura de uma lente fica menor, o disco Airy fica maior. O oposto também é verdadeiro: à medida que a abertura aumenta, o diâmetro do disco diminui.

Como regra geral, quanto maior o tamanho do pixel do sensor de uma câmera, maior a probabilidade de que um disco Airy inteiro de luz difratada fique confinado a um único sensor.

Como você evita a difração da lente na fotografia?

A velocidade do obturador de uma câmera e a abertura da lente afetam a quantidade de luz que entra na lente. Escolher a abertura mais nítida, com a menor quantidade de difração, não é uma fórmula de tamanho único. O fato é que, se você deseja uma imagem em que todos os aspectos tenham foco mais ou menos igual, a fotografia de pequena abertura provavelmente é o caminho a seguir. A compensação é aumentar as chances de difração.

Se você quiser focar apenas em uma pequena área da sua fotografia, as fotos de grande abertura serão suas melhores amigas - mas você acabará com fotos que apresentam assuntos incrivelmente nítidos (junto com fundos intencionalmente desfocados que são tudo, menos nítidos).

Mas aqui está outra coisa que é importante saber: a abertura mais nítida possível, com a menor quantidade de difração, varia de acordo com a lente que você usa. Em quase todos os casos, uma determinada lente não será mais nítida quando estiver em sua abertura máxima. Na verdade, é mais nítida quando as lâminas do diafragma fecham um pouco, criando assim uma abertura numérica um pouco menor do que a lente é fisicamente capaz de produzir.

Quando você reduz um pouco a abertura de sua lente, isso é chamado de “stopping down”, e uma quantidade prudente de stop down pode ser seu melhor amigo no combate a muitos tipos de difração de luz. Mas no outro extremo do espectro, já sabemos que uma abertura muito pequena também é um grande culpado na difração.

A fotografia recompensa um meio-termo feliz. Nesse caso, selecionar um f-stop em sua DSLR que tenha uma abertura relativamente grande, mas não muito grande, é a melhor maneira de combater rapidamente os efeitos de suavização da difração. Você terminará com uma forte profundidade de campo, com assuntos nitidamente focados que são apenas minimamente sobrecarregados pela difração da lente.

Um processo conhecido como imagem de super-resolução às vezes é usado em alguns tipos de processamento de imagem digital para combater os efeitos da difração da lente.
Alguns modelos DSLR, incluindo os fabricados pela Nikon, Sigma, Canon e outras marcas líderes, contêm configurações de software para limitar a difração da lente. Diz-se que essas câmeras são “limitadas por difração”; de fato, qualquer sistema óptico pode ser ajustado para ser “limitado por difração”, garantindo que seu desempenho de resolução seja limitado ao limite máximo teórico do equipamento.

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