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treinamentos FazendoVídeo: realizados aos sábados e domingos, com 2 dias de duração, maior tempo para parte prática e mais profundidade - aguarde, a partir de junho |
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auto-exposure (controle automático de exposição) presente em todas as câmeras de vídeo (ao menos como opção selecionada através de botões ou de um menu), trata-se de um programa que ajusta automaticamente a velocidade do obturador e a abertura do diafragma de acordo com as condições de luz do local para onde a câmera é apontada. Normalmente o controle automático de exposição oferece 3 possibilidades:
1) controlar automaticamente o obturador e o diafragma em função da medição das condições de luz. 2) oferecer ao operador a possibilidade de escolher a abertura: o controle determina então automaticamente qual deve ser a velocidade do obturador para se obter a exposição correta, em função da medição das condições de luz (aperture priority) 3) oferecer ao operador a possibilidade de escolher velocidade do obturador: o controle determina então automaticamente qual deve ser a abertura para se obter a exposição correta, em função da medição das condições de luz (shutter priority)Além dos programas básicos acima, muitas câmeras possuem programas especiais de exposição (AE program modes), que efetuam automaticamente diversos ajustes voltados para determinada situação do ambiente e cena a ser gravada. Entre estes ajustes, além da velocidade do obturador e abertura do diafragma, também o balanço do branco. Entre as situações, cenas de esportes (sport program mode) onde geralmente há muita luz e movimentos rápidos e portanto a velocidade do obturador é aumentada para permitir o congelamento dos mesmos, retratos (portrait program mode) onde geralmente se deseja desfocar o fundo, em um enquadramento do rosto da pessoa, e portanto a abertura é aumentada assim como a velocidade do obturador para compensar a maior luminosidade, cenas noturnas (twilight program mode) onde geralmente há grandes contrastes entre regiões mais iluminadas e outras não, cenas em exteriores (outdoor program mode) onde o excesso de luminosidade (que prejudica a boa reprodução das cores) é reduzido aumentando-se ligeiramente a velocidade do obturador etc...
auto-íris modo no qual a câmera controla automaticamente a abertura, através do controle automático de exposição (exceto quando se utiliza, dentro do mesmo, o modo aperture priority).backlight (backlight compensation) recurso geralmente acionado através de um botão na câmera, que faz com que a abertura seja aumentada determinado número de pontos (f-stops) em relação ao valor automaticamente determinado pelo controle automático de exposição para a cena em questão.
Quando a câmera é apontada por exemplo para a imagem de uma pessoa diante de uma janela de vidro por onde entra bastante claridade, o excesso de luminosidade faz com que o controle automático de exposição feche a íris até obter um valor de luminosidade que não provoque o efeito de superexposição da imagem. O circuito determina este valor de exposição através da média de luminosidade que atinge toda a área do CCD, assim, a íris será fechada só se o que predominar na imagem for a claridade da janela. O efeito (geralmente indesejado) causado é que a janela fica exposta corretamente e o rosto e resto do corpo da pessoa ficam subexpostos (em silhueta). Se, no entanto a pessoa estiver diante da mesma janela, porém em close de modo que seu rosto ocupe a maior parte da imagem, o efeito de silhueta não ocorrerá (e se isto for desejado, basta diminuir manualmente a abertura - se a câmera possuir este controle).Na situação mencionada acima do efeito indesejado, acionando-se o botão backlight a íris é aberta um determinado número de pontos, de maneira que a situação se inverte: o rosto e o resto do corpo da pessoa ficam corretamente expostos e a janela fica super-exposta. Este botão portanto só possui efeito em situações de grandes contrastes na imagem, polarizados em uma região clara e outra escura, onde basicamente a região clara ficará ainda mais clara e a escura será clareada.
A quantidade de pontos em que o diafragma é aberto geralmente é um valor pré-fixado na maioria das câmeras, embora em algumas mais sofisticadas seja possível ajustar manualmente este valor.No olho humano o problema do excesso de luz da janela também ocorre: com muita claridade a pupila se fecha, para proteger a retina do excesso de luz. Com isso, o rosto da pessoa fica escurecido e não conseguimos enxergá-la direito (diz-se que "a claridade da janela está ofuscando a vista"). Por não possuir função semelhante ao backlight continuaremos sem conseguir distinguir a expressão do rosto da mesma enquanto ela estiver diante da janela.
footcandle unidade antiga de medida de intensidade de luz, equivalente a 10,76 lux. De maneira aproximada pode-se considerar 10 lux = 1 FC (footcandle). A forma de cálculo com a esfera utilizada na definição de lúmen é a mesma, porém utilizando aqui pé quadrado ao invés de metro quadrado (1 pé = 30,48 cm, daí a equivalência 10,76 mencionada acima).gain-up (luz) (electronic gain) amplificação eletrônica da intensidade do sinal elétrico emitido pelo CCD, o que permite gravações sob condições de baixa luminosidade, onde, de outra maneira, seria praticamente impossível obter-se alguma imagem com nível mínimo de qualidade, mesmo utilizando-se a maior abertura disponível nas lentes da câmera. A imagem torna-se mais clara com este recurso, as cores menos saturadas, no entanto também com aspecto granulado, tanto mais aparente quanto maior for a amplificação.
Como a intensidade do sinal de vídeo é expressa em decibéis (dB), o mesmo ocorre com o valor amplificado pela função gain-up, também expresso em dB. Assim, se não está ocorrendo nenhuma amplificação artificial do sinal, diz-se que o gain-up é 0 dB. Em alguns modelos de câmeras é possível ativar ou desativar opcionalmente esta função e em outros ela inexiste.O gain-up, quando disponível e desbloqueado (nas câmeras que possuem este recurso) é ativado pelo controle automático de exposição quando a iluminação é insuficiente e as lentes já estão utilizando a maior abertura disponível. Em uma analogia com o mundo da fotografia, aumentar o ganho seria equivalente a utilizar películas com sensibilidade ISO cada vez maior: um filme de ISO 150 poderia corresponder por exemplo a um ganho de 0 dB, um de ISO 300 a um ganho de +6 dB, um de ISO 600 a um ganho de +12 dB e um filme de ISO 1200 a um ganho de +18 db. E, assim como ocorre com a película fotográfica, onde os cristais de prata aumentam de tamanho com o aumento de sensibilidade, acarretando perda de definição, um ganho de +18 dB produzirá uma imagem bastante granulada e com pouca definição.
O problema da gravação em locais com pouca luz pode no entanto ser contornado sem o uso do gain-up, desde que sejam utilizadas velocidades mais baixas de obturador (geralmente menores do que 1/4 seg). Com o maior tempo de exposição, o CCD conseguirá registrar adequadamente as imagens, da mesma forma como ocorre na câmera fotográfica. No entanto, também como ocorre na fotografia, haverá um efeito colateral para imagens que contém movimentos: os 'rastros' dos mesmos serão registrados, fazendo com que objetos e pessoas apresentem-se com aspecto 'borrado' ao moverem-se.Da mesma forma que pode ser aumentado, o ganho também pode ser diminuído, função presente em algumas câmeras e denominada gain-shift. Um ganho de -3 dB por exemplo pode ser selecionado para uso em uma situação onde a cena a ser gravada é extremamente brilhante, produzindo imagens com melhor qualidade (o excesso de luz, assim como sua falta, é prejudicial à qualidade da imagem gerada; no primeiro caso, o excesso pode ser atenuado através do uso de filtros como o ND).
lúmen unidade internacional (SI) de medida para indicar a quantidade de luz emitida por um corpo luminoso. De maneira simplificada, uma vela comum acesa, colocada no centro de uma esfera oca, iluminaria a superfície interna da mesma com a intensidade de 12,6 lúmens (daí dizer-se aproximadamente que 1 vela = 12 lúmens). Não importa neste caso o diâmetro da esfera, uma vez que quanto maior este for, mais dispersos os raios emitidos pela vela no centro estarão (e portanto menos intensa será a iluminação x área), porém como a área é maior, a quantidade total de luz projetada é sempre a mesma.A unidade vela (candela em inglês) é às vezes utilizada.
lux unidade internacional (SI) de medida que equivale a 1 lúmen por metro quadrado. De maneira aproximada equivalente a dividir a esfera utilizada na definição de lúmen em 12,6 pedaços iguais (como hipotéticas fatias de um bolo em forma de esfera); estas fatias teriam o aspecto de cones, porém com sua base no formato da superfície que tem um quadrado desenhado sobre uma bola de futebol (é um quadrado não plano). Quanto maior o diâmetro desta esfera, maior também a superfície dessa base. Aumentando-se o diâmetro da esfera, quando a base atinge 1 metro quadrado, tem-se a intensidade luminosa correspondente a 1 lux.Alguns valores típicos:
luz do luar = 1 luxmanual-íris modo no qual a abertura na câmera é controlada manualmente, podendo a velocidade do obturador ser ou não controlada automaticamente, dependendo do ajuste efetuado na mesma. Em algumas câmeras é possível com este controle escurecer totalmente a imagem, imitando um efeito de fade-out.
nightshot infrared system função presente em algumas câmeras que possibilita captar imagens em situações de completa ausência de luz (0 lux), através de um circuito especial que faz com que a câmera emita um facho de luz infravermelha (invisível ao olho humano) para 'iluminar' a cena, de forma que a mesma possa ser registrada pelo CCD (ao qual este tipo de luz não é invisível). Adicionalmente, nesta situação, um filtro para luz infravermelha interno, situado entre as lentes e o CCD para garantir melhor reprodução das cores, é mecanicamente removido quando a função é ativada.Porém a luz infravermelha não possui a mesma intensidade e capacidade de iluminação que a luz visível e, como resultado, as imagens aparecem granuladas e com baixa definição (além de serem em preto e branco - em muitas câmeras o circuito eletrônico confere propositadamente uma tonalidade ligeiramente esverdeada às mesmas, para simular o que seria um "olhar de visão noturna"). O efeito monocromático deve-se ao comportamento diferente da luz infravermelha em relação à reflexão em pessoas e objetos quando comparada com a luz visível.
Normalmente a distância atingida pela iluminação emitida pela maioria das câmeras através do IR emitter (Infrared emitter, emissor de luz infravermelha) é suficiente para registrar imagens situadas até a cerca de 3 metros da câmera. Dispositivos opcionais de iluminação infravermelha permitem no entanto estender esta distância para até 30 metros.obturador dispositivo que controla o tempo que o CCD deve receber uma determinada quantidade de luz. No mundo da fotografia existe um dispositivo similar, no caso, controlando o tempo que a película fotográfica fica exposta à luz. Nos dois casos, a principal função do obturador, além de regular a exposição correta em conjunto com o diafragma, é controlar o efeito de maior ou menor 'congelamento' da imagem em cenas de movimento.
Considerando-se uma bola de tênis após ter sido arremessada com a raquete, enquadrada pela câmera tendo como fundo o céu azul, a maneira como o movimento da mesma será registrado na imagem é controlada pela velocidade do obturador, tanto na câmera fotográfica como na câmera de vídeo. Na câmera fotográfica a luz proveniente das lentes forma a imagem sobre um pedaço da película (fotograma) posicionado atrás das mesmas; na câmera de vídeo o mesmo papel é desempenhado pelo CCD, onde a imagem projetada é lida eletrônicamente linha a linha, formando os campos que compõem os quadros.Se a velocidade do obturador for extremamente rápida, entre o tempo em que o mesmo é aberto deixando passar a luz e é fechado a seguir interrompendo sua passagem, a bola terá se deslocado muito pouco, sua trajetória praticamente coincidirá com a imagem da bola parada, como se a mesma estivesse congelada no ar.
No entanto, a medida que a velocidade do obturador é diminuída (obturador mais lento = maior tempo aberto = maior tempo em que a imagem é projetada no CCD), um pedaço maior de sua trajetória ficará gravado e a imagem da bola será o conjunto de todos os pontos ocupados pela mesma ao longo de sua trajetória, ou, em outras palavras, o conjunto de todos os pixels do CCD sensibilizados durante esse tempo.O desenho abaixo ilustra isso, onde da esquerda para a direita, em cada passada da bola a velocidade do obturador foi sendo ajustada para um valor cada vez menor:

O obturador, assim como na máquina fotográfica, interage diretamente com o diafragma: como existe uma quantidade correta de luz x tempo capaz de criar uma imagem corretamente exposta, a relação entre os dois mecanismos é inversa: quanto mais tempo o obturador ficar aberto, mais luz atingirá o CCD, portanto é necessário que o diafragma esteja mais fechado, para compensar a entrada extra de claridade. De maneira inversa, quanto menos tempo o obturador ficar aberto, menos luz atingirá o CCD, portanto é necessário que o diagragma esteja mais aberto, para compensar a menor quantidade de luz.
No exemplo acima da bola de tênis, como na imagem da esquerda a velocidade do obturador é alta, o CCD recebe menos luz em determinado intervalo de tempo do que nas imagens da direita, onde a velocidade do obturador é mais baixa. Assim, se o diafragma fosse mantido com abertura fixa, a bola e o céu ao fundo apareceriam mais escuros na imagem à esquerda, mais claros na imagem central e ainda mais claros na imagem da direita. Para compensar isto e manter a tonalidade geral na imagem, da esquerda para a direita o diafragma foi sendo fechado cada vez mais, tarefa esta que pode ter opcionalmente controle manual em algumas câmeras, mas geralmente é deixada a cargo do controle automático de exposição.Ao contrário das máquinas fotográficas tradicionais, onde o obturador é um dispositivo mecânico, com lâminas móveis que se abrem e fecham rapidamente para expor o filme, na câmera de vídeo, embora o nome tenha sido mantido, o obturador é um dispositivo eletrônico. Na realidade, o que faz o obturador funcionar na câmera de vídeo é uma função eletrônica de 'apagamento': uma corrente elétrica, denominada corrente de purge (apagar) percorre as linhas do CCD um pouco antes (ou muito antes, dependendo do ajuste efetuado) do ponto em que o mesmo está sendo lido, e esta distância (pouco antes / muito antes) é que permite o controle de uma menor ou maior exposição do CCD. Como este controle é eletrônico, não possui partes móveis, é possível obter-se velocidades elevadas de obturação (1/10.000 seg. por exemplo), o que permite 'congelar' com facilidade uma imagem em movimento rápido. O desenho abaixo esquematiza o funcionamento do obturador na câmera de vídeo, através da representação simplificada (poucos pixels e leitura linha após linha, sem linhas pares/ímpares) de um CCD:

Cada quadrado no desenho representa um pixel. Cada pixel nada mais é do que uma microcélula fotoelétrica acoplada a um microacumulador de eletricidade, denominado registrador. A microcélula fotoelétrica (do mesmo tipo existente nas calculadoras acionadas à energia solar) está sempre gerando eletricidade enquanto recebe luz, na verdade a mesma converte continuamente a luz recebida em eletricidade. Esta por sua vez é armazenada no microacumulador (registrador) de eletricidade ligado à célula. Quanto mais tempo a célula ficar recebendo luz, maior vai ser a carga acumulada no microacumulador.
Supondo então que a célula fica continuamente recebendo luz (isto é, a objetiva da câmera está destampada), a carga do microacumulador irá aumentando cada vez mais. Só que existe um detalhe significativo, que faz toda a diferença no processo e é o responsável por o CCD conseguir registrar uma imagem: quanto mais intensa a luz que atinge o pixel, mais intensa é a corrente elétrica gerada e mais rapidamente o acumulador armazenará a carga elétrica. Assim, um pixel atingido por pouca luz terá o acumulador acoplado ao mesmo com menos carga, no mesmo intervalo de tempo do que outro atingido por bastante luz.E é dessa forma que é possível obter imagens no CCD, uma vez que uma imagem nada mais é do que a variação de tonalidades de claro-escuro. O circuito eletrônico então varre os microacumuladores dos pixels do CCD, lendo a intensidade da carga acumulada de cada um, transfere esta informação para fora do CCD - o que se tornará o sinal de vídeo - e apaga (descarrega) o microacumulador, zerando sua carga, para que uma nova leitura atualizada seja feita na próxima vez em que o mesmo for lido.
O processo de leitura é efetuado linearmente e o desenho simplifica o mesmo, omitindo a leitura alternada de linhas pares e ímpares no processo normal de varredura. Na imagem "1" acima, o pixel "a" acabou de ser lido, seu microacumulador foi descarregado, o que é representado por uma cor branca no quadrado. O pixel da direita ainda não foi lido, assim como todos os demais à sua direita, o que é representado por uma cor cinza-escuro no quadrado. No exemplo, todos os pixels carregados possuem a mesma tonalidade de cor cinza-escuro para simplificação, em uma situação real alguns estariam mais outros menos carregados, formando a imagem projetada pelas lentes.Os pixels à esquerda de "a" continuam recebendo luz e seus acumuladores vão sendo novamente carregados, o que é indicado pela cor dos mesmos, cada vez mais escura. Na imagem "2" o processo de varredura já está mais adiantado, agora é o pixel "b" que acabou de ser lido.
Na imagem "3" então aparece a ação do obturador, quando o pixel "c" acaba de ser lido, enquanto, ao mesmo tempo, o pixel "d" é descarregado (purge). Comparando-se com o mesmo pixel no desenho acima, vê-se que o mesmo já possuía certa carga acumulada, que é descartada. O tempo então que o mesmo terá para acumular nova carga é menor do que o seria se não tivesse ocorrido este apagamento. Se ao invés de "d" fosse apagado um pixel mais à sua esquerda, com mais carga, este tempo seria ainda menor. Ou seja, apagando-se a carga acumulada do pixel em determinado ponto do CCD diminui-se seu tempo de exposição. O processo é estendido a todos os pixels do CCD: o próximo a ser lido é o da direita de "c", o próximo a ser apagado o da direita de "d". Forma-se assim uma 'corrente de apagamento' (corrente de purge) que corre como um apagador em uma lousa na mesma velocidade que o processo de leitura / apagamento dos pixels. Esta corrente pode ser ajustada para correr mais perto do ponto onde a leitura é feita ou mais longe, correspondendo, respectivamente, a um tempo maior ou menor de exposição: tem-se assim o obturador eletrônico da câmera.Se o desenho não estivesse simplificado existiriam mais pixels e a leitura seria feita alternadamente (linhas pares/ímpares) ou na sequência (como no desenho) se o modo de leitura fosse o progressive scan.
A corrente de apagamento acima mencionada só existe no CCD quando se deseja obter velocidades de obturação maiores do que o correspondente a montar 1 quadro completo a cada 1/30 seg, que é a cadência normal de montagem de imagens do sinal de vídeo (depende do país). Os quadros continuam a serem lidos e montados com esta frequência (1/30seg.) mas diminui o tempo em que o CCD fica exposto à luz entre cada leitura.A consequência de se utilizar velocidades maiores do que 1/30 seg. é que os 'rastros' (como no exemplo da bolinha acima) dos movimentos deixarão cada vez mais de aparecer, quanto maior for a velocidade de obturação. E o efeito na imagem em movimento será um deslocamento não uniforme das pessoas e objetos: os movimentos ficarão entrecortados, truncados, lembrando a imagem de pessoas movimentando-se em uma sala iluminada com luz estroboscópica. O efeito especial 'strobe', presente em algumas câmeras, é conseguido dessa forma. Se velocidades altas de obturação retiram a continuidade uniforme dos movimentos, por outro lado permitem, ao se assistir um vídeo gravado dessa maneira, utilizar o botão pause do controle remoto para analisar os movimentos quadro a quadro, com imagem nítida (sem os 'rastros'), efeito utilizado por treinadores em alguns tipos de esporte, como o golfe por exemplo. Uma roda de bicicleta em movimento por exemplo, quando gravada com velocidade alta de obturador, mostrará nitidamente seus raios quando observada quadro a quadro.
É possível também o uso de velocidades menores do que 1/30 seg: neste caso, quando o pixel "a" é lido no CCD, ele é somente lido e não lido e apagado, permanecendo dessa forma por exemplo até a próxima leitura, quando então é apagado. O tempo de exposição neste caso dobrou, cada pixel permanece 1/15 seg recebendo luz sem ser descarregado. O tempo de exposição pode ser aumentado cada vez mais, demorando-se cada vez mais para descarregar cada pixel: uma vez a cada 4 leituras por exemplo. E como a imagem que se deseja gravar é a do pixel exposto, como no exemplo, por um tempo 4x maior, ele não pode ser lido antes disso. No entanto é necessário continuar gravando algum sinal a cada 1/30 seg. para manter a frequência de quadros no sinal gerado. O circuito eletrônico resolve o problema repetindo a mesma informação para 4 quadros seguidos; enquanto isso os pixels ficam expostos sem serem lidos por esse mesmo tempo. A seguir são lidos, descarregados e a informação é novamente copiada 4x para a saída e assim por diante. Os quadros continuam a serem montados com a frequência de 1/30seg., mas aumenta o tempo em que o CCD fica exposto à luz entre cada leitura (as leituras são espaçadas).A consequência de se utilizar velocidades menores do que 1/30 seg. se traduz principalmente em imagens de movimento: os 'rastros' deixados pelos mesmos ficarão cada vez maiores (o que pode ser utilizado como efeito artístico). A imagem de objetos ou pessoas que se movem ficará borrada, ou então toda cena enquadrada ficará borrada se é a câmera que se move. O controle automático de exposição utiliza velocidades assim, juntamente com máximas aberturas para poder captar cenas em locais onde existe pouquíssima luz. Por outro lado, utilizar velocidades muito lentas de obturador faz com que o CCD receba muita luz em determinado intervalo de tempo. Nesta situação, para obter-se a exposição correta, será necessária uma menor abertura do diafragma (controle automático - auto-exposure - ou manual na câmera), tanto menor quanto mais iluminada estiver a cena. Se for desejada uma abertura maior, a cena pode ser escurecida ou então podem ser utilizados filtros do tipo ND (Neutral Density) na câmera.
E como diferentes velocidades de obturador influenciam na abertura, também a profundidade de campo é afetada: assim, maior velocidade de obturador = maior abertura = menor profundidade de campo. E, de maneira inversa, menor velocidade de obturador = menor abertura = maior profundidade de campo. Assim, outra consequência do uso de diferentes velocidades de obturador é o aspecto "3-D" ou "chapado" que se obtém na imagem: com alta velocidade, é necessário grande abertura, logo obtém-se pequena profundidade de campo, que realça as dimensões espaciais da cena ao deixar o fundo desfocado e o primeiro plano nítido, obtendo-se o aspecto "3-D". Por outro lado, o aspecto será "chapado" (tudo em foco) com baixa velocidade, que acarreta pequena abertura e com isto grande profundidade de campo.sensibilidade indicação do quanto uma determinada câmera é sensível à luz, medida em unidades lux. Uma câmera com sensibilidade 2 lux por exemplo é capaz de registrar uma imagem de uma pessoa ou objeto desde que os mesmos estejam, a grosso modo, iluminados por 2 velas distantes 1 metro cada uma dos mesmos. Em outras palavras, ela indica a capacidade maior ou menor da câmera registrar imagens em lugares onde há pouca luz disponível.
Em um local assim, se a sensibilidade da câmera à pouca luz for pouca, o circuito eletrônico da mesma terá que amplificar o sinal de vídeo gerado (gain-up (luz) ) e a imagem se tornará granulada e sem definição, ao contrário da imagem produzida por uma câmera com alta sensibilidade a pouca luz. Assim, quanto menor a sensibilidade em lux da câmera, melhores as imagens produzidas em locais com pouca luz. Porém, ainda assim, imagens produzidas por estes valores mínimos de sensibilidade geralmente são tecnicamente inaceitáveis, com muito pouca definição. Uma câmera típica do segmento semi-profissional, com 3 CCDs poderá registrar imagens a partir de 4 lux, mas exigir no mínimo 100 lux para produzir imagens de qualidade.A sensibilidade de uma câmera depende de diversos fatores, entre eles a luminosidade das lentes e a própria sensibilidade dos pixels do CCD à luz.
Existe um padrão denominado EIA-639, criado pela Electronic Industries Association Consumer Electronics Group, para comparar as especificações de baixa sensibilidade à luz das câmeras produzidas por diversos fabricantes.zebra pattern função opcionalmente ativada em câmeras do segmento semi-profissional, passa a exibir no visor (ou LCD) as partes da imagem que estão superexpostas (com excesso de claridade) hachuriadas com listras diagonais. O operador pode então acionar o botão que controla a abertura ou a velocidade do obturador de forma a alterar os parâmetros de exposição reduzindo a superexposição, até que as listras desapareçam. Normalmente esta função é ajustada para mostrar áreas onde o sinal de vídeo exceda o valor de 100 I.R.E. .