O que fazer se a lâmpada no abajour de leitura não ilumina muito bem? Trocá-la por uma mais "forte", como se diz popularmente. O que se está querendo fazer é trocá-la por outra lâmpada de maior potência, em outras palavras, por uma lâmpada que ilumine mais, produza claridade maior. O passo seguinte passa por algumas verificações, onde algumas questões tem que ser respondidas.

A primeira: existe lâmpada mais potente para esse abajour? Muitas vezes essas luminárias empregam soquetes ou encaixes especiais e para estes, um número restrito de tipos de lâmpadas é comercializado. A segunda: existindo, a luminária em sí aceita (foi construída) para uma lâmpada mais potente? O descumprimento dessa regra pode acarretar sobreaquecimento e acidentes diversos.

E agora você pergunta: o que tem a lâmpada do abajour a ver com a distância focal das lentes? A seguir, a resposta.

Medindo a potência das lentes

Podemos comparar uma lâmpada com outra através de um número associado a cada uma delas. Este número informa a potência da lâmpada, em Watts, e a voltagem para qual ela projetada para funcionar, em Volts. Supondo constante uma determinada voltagem, podemos dizer que o número em Watts permite dizer se uma lâmpada é mais ou menos luminosa do que outra.

Da mesma forma, podemos comparar as lentes através também de um número, chamado distância focal. Ao invés de Watts, este número emprega milímetros, claro, pois trata-se da medição de uma distância. Qual distância? Mais adiante falaremos sobre isso. Enquanto na lâmpada a potência vai dizer se ela é mais ou então menos luminosa, nas lentes a distância focal vai dizer se a lente amplia mais ou então menos a imagem. Uma lâmpada de 200W ilumina mais do que outra de 40W. Uma lente de distância focal 70mm amplia mais a imagem do que outra de 28mm.

Então, quando por exemplo quisermos ver mais longe, precisamos empregar uma lente de maior distância focal. O termo "longe" associa-se à palavra "tele" e tem-se daí as lentes teleobjetivas. Por falar nisso, uma objetiva quase nunca é composta de uma única lente: possui várias, embutidas dentro de seu corpo, e suas funções podem ser resumidas na palavra compensação. Uma lente produz normalmente imagem com vários defeitos (diz-se aberrações em óptica) e cada uma das lentes dentro da objetiva tem a função de corrigir e minimizar esses defeitos, umas, das outras lentes.

E quando queremos ver "mais perto"? Esse "mais perto" se traduz por ver mais coisas ao redor, mais objetos e pessoas. Isso porque quando a lente mostra uma imagem vista ao longe, se por um lado amplia a cena vista, por outro estreita bastante o ângulo de visão. O que é isto? Olhe para frente, não mova a cabeça e tente perceber até onde você enxerga para cada um dos seus lados. Agora, feche um dos olhos e repita a mesma observação. Você enxerga menos elementos na imagem, porque o seu ângulo de visão diminuiu. O mesmo - diminuição no ângulo de visão - acontece com as lentes teleobjetivas. De maneira inversa, quanto menor a distância focal da lente, menor a ampliação que ela produz na imagem e maior o ângulo de visão abrangido.

Os ângulos de visão nas objetivas

Voltando ao exemplo do olho, quando o ângulo de visão de uma lente é o mesmo que vemos com apenas um olho aberto, diz-se que essa objetiva é uma objetiva "normal". Mas podemos fabricar objetivas que possuem distância focal menor ainda. Nesse caso, seu ângulo de visão vai ser maior do que o abrangido pela visão de um único olho humano. Temos então as chamadas lentes grande-angulares. Em casos mais extremos, esse limite pode ser aumentado bastante: como será que um peixe, que tem geralmente o olho "saltado para fora", enxerga? Quase 180 graus à sua volta. Nas lentes, esse exagerado ângulo de visão se traduz pelas lentes denominadas fish-eye, que produzem aquelas imagens distorcidas onde o mundo parece estar dentro de uma tijela redonda...

Essa discussão toda lembra muito o segmento da fotografia, mais especificamente o das câmeras profissionais e semi-profissionais que permitem a troca de objetiva. E também o segmento do cinema e vídeo profissional, onde acontece a mesma coisa. Nessas aplicações, estamos falando de objetivas com distância focal fixa. Mas... pode-se variar a distância focal de uma lente? A resposta é não de uma lente, mas sim de um conjunto de lentes.

Quando falamos das objetivas mencionamos que elas são formadas por um conjunto de lentes. Cada uma das lentes que a compõem possui sua distância focal individual, mas o conjunto todo, ou seja, a objetiva, possui também um valor especificado de distância focal, que equivale ao resultado de todas as lentes ali combinadas. E é na combinação dessas lentes que reside o segredo da variação da distância focal. Quando essa objetiva é construída de tal maneira que dentro dela um sub-conjunto de lentes pode-se mover um pouco para frente ou para trás, tem-se como resultado a variação de sua distância focal. Assim, uma mesma objetiva pode ter distância focal maior ou menor. É a chamada objetiva zoom.

Deve-se notar que é zoom qualquer objetiva que permita variação em sua distância focal, não importando para quais valores em milímetros essa variação atinja. Assim, a variação pode-se restringir em um ângulo de visão correspondente ao domínio das tele-objetivas: tem-se assim uma zoom do tipo tele-tele. Ou então, ficar no domínio das grande-angulares: tem-se assim uma zoom grande-angular-grande-angular. Ou, o que é mais comum, abranger tanto um domínio como outro. Essas são as mais conhecidas, que vão de grande-angular a tele, conforme se ajuste seu controle W-T.

Um pouco de óptica

Distância focal.... qual distância? Lembra-se? Chegou a hora de falar sobre isso. As lentes foram criadas e com o tempo tornou-se necessário inventar uma forma de compará-las quanto ao efeito que causavam na imagem. Imagine duas lupas de aumento: uma delas amplia mais a imagem do que a outra. Observando-as, você nota que uma é mais arredondada, mais "bojuda" do que a outra. Esta é a que produz maior aumento. Se você tenta projetar a imagem da paisagem à frente da lente em um papel situado logo atrás da lupa, depois de algumas tentativas aproximando e afastando a lente do papel vai achar uma posição para a qual a imagem da paisagem fica nítida no papel. Sim, além do mais, de cabeça para baixo, falaremos sobre isso mais adiante...

Vamos então nomear o que temos até aqui: o local no papel onde a imagem é projetada, chama-se plano focal. Raios de luz trafegam em linha reta. Imagine uma pessoa na frente da lupa: do alto de sua cabeça, imagine uma linha reta até uma das bordas da lente, a borda superior. Agora imagine outra linha, que vai até a borda inferior. As linhas são os raios de luz. Após atravessar a lente, eles encontram-se no papel, na parte inferior dele. Faça o mesmo para duas linhas que saem dos pés da pessoa, encontrando-se na parte superior do papel e perceberá o porquê da imagem ser invertida. O desenho ao lado mostra o que ocorre.

Nele, a linha laranja é o eixo da lente. Observe como os raios que saem da cabeça da pessoa atravessam a lente e vão-se encontrar do outro lado na parte inferior do papel (representado ali por uma faixa amarela vertical). Repare que os raios que saem de seus pés fazem o mesmo encontrando-se na parte superior. Perceba a imagem invertida formada no papel, a uma distância "d" do centro da lente. O local onde se forma a imagem, no papel, chama-se plano focal. É onde nas câmeras encontra-se o filme ou os sensores CCD / CMOS.

Repare agora em um tipo especial de raio, o que chega na lente paralelo a seu eixo. Ele está representado no desenho pela linha verde. Ele cruza o eixo da lente do outro lado no ponto F. Este é o chamado ponto focal da lente. E a letra "a" está indicando a distância focal da lente.

Existem milhares de outros raios que saem do corpo da pessoa e atingem a lente, as linhas azuis e vermelhas representam apenas alguns deles. Apesar de não mostrados no desenho, eles vão cruzar o eixo da lente em diferentes pontos. Agora, a importância desses raios paralelos: independentemente da distância da pessoa à lente, eles cruzam o eixo da lente todos no mesmo ponto F. Esse ponto só vai-se aproximar ou afastar da lente conforme ela seja mais ou então menos convergente. Ou seja, através dessa distãncia, a distância focal, é possível comparar lentes e objetivas.

A distância focal das objetivas é bem conhecida no meio fotográfico de câmeras que utilizam filmes (ou sensores) na medida 35mm (o tradicional filme de cartucho). Sabe-se que lentes normais possuem distância focal de 50mm, lentes grande-angulares valores inferiores a este e lentes teleobjetivas valores superiores. Mas em vídeo (e cinema em outras bitolas) tudo muda de figura. Pois o ângulo de visão normal, para ser obtido, exige que a lente seja bem "mais grande angular" do que em 35mm, pois seus sensores tem área muito menor. Assim, esses números deixam de ter signifcado conhecido e é por isso que os fabricantes costumam colocar uma referência de comparação para descrever suas lentes. Assim por exemplo, nas especificações de objetiva da câmera AG-HVX200 da Panasonic encontram-se os dizeres f=4.2mm to 55mm (35mm equivalentt: 32,5mm to 423mm). O que quer dizer que o zoom dessa objetiva abrange um pouco da área grande-angular e bastante da área teleobjetiva.

De volta ao abajour

Nem sempre é possível fazer a troca por uma outra lâmpada qualquer: também nem sempre é possível fazer a troca por uma objetiva diferente na câmera, as câmeras dos segmentos consumidor e semi-profissional raramente permitem isso. Quanto possível, conhecer as características de distância focal das lentes, assim como se conhece o significado da potência das lâmpadas é de grande utilidade prática.