Moiré e a dança das linhas

Quando um padrão de desenho de linhas alinhadas, como uma grade de linhas paralelas é sobreposto a outro padrão semelhante, formam-se padrões visuais inexistentes nas imagens originais.Esse fenômeno é chamado "moiré" (pronuncia-se "mouarrê") e a origem desse termo vem de tempos antigos, denominando alguns tipos de padronagem de tecidos (mukhayyar, do árabe, mohair, moire ou moyre, do inglês ou mouaire, do francês, que acabou gerando o adjetivo moiré para esse tipo de padrão de desenho).É fácil enxergar o fenômeno moiré se, inicialmente, imaginarmos uma série de linhas paralelas, formando uma grade, como mostra a figura abaixo:

A seguir, desenhamos um segundo conjunto de linhas, idênticas em tudo ao primeiro conjunto. Se sobrepusermos um ao outro, diferentes deslocamentos para cima ou para baixo, mantendo o paralelismo entre os conjuntos de linhas irão mostrar um padrão intermediário de linhas ou mais escuras ou mais claras, de forma uniforme ao longo do desenho, como vemos abaixo:

O que faremos agora é alterar ligeiramente o espaçamento entre as linhas de um dos conjuntos, reduzindo a distância entre suas linhas de forma igual para o conjunto todo. Agora, ao fazer a sobreposição e deslocar um dos conjuntos para cima ou para baixo, algo diferente surge: um padrão de repetição de linhas em formato escuro, com aspecto de faixas. São essas faixas o que se denomina moiré, podendo-se ver o resultado da montagem descrita acima na figura a seguir:

O moiré nesse caso é causado pela diferença de espaçamento das linhas nos dois conjuntos: em dado momento, como se fossem duas pessoas caminhando com passos de diferentes tamanhos, elas aproximam-se e uma ultrapassa a outra. O resultado disso na sobreposição é algumas faixas encostadas nas outras, formando o moiré.Se movermos um dos conjuntos para cima ou para baixo as faixas do moiré movem-se no mesmo sentido, como velocidade bem maior. A imagem abaixo mostra o resultado dessa movimentação:

Se um dos conjuntos é inclinado para cima ou para baixo formando ângulo com o outro conjunto, as faixas do moiré inclinam-se também, no mesmo sentido:

Monitores do tipo CRT podem apresentar moiré em determinadas situações, especialmente visível quando um fundo de cor uniforme preenche boa parte da tela - caso dos monitores utilizados antigamente em desktops. Surge então na tela uma série de linhas concêntricas, como se fossem ondas do mar chegando à praia. Fatores como resolução ajustada do vídeo, tamanho dos pontos de fósforo na tela, tamanho ajustado para a tela, brilho e outros acarretam o efeito, que desaparece quando esses parâmetros são modificados.Com essa fundamentação teórica podemos entender como o fenômeno moiré pode surgir também nas imagens captadas pelas câmeras de vídeo, TV e fotografia digital. Mas por que relacionamos formas eletrônicas de imagem e não formas obtidas com películas fotográficas e cinematográficas?Temos antes, que fazer uma distinção: as figuras mostradas e suas variações podem ser impressas e suas imagens fazerem parte de tecidos, tendo-se desta forma tecidos chamados "moire" (pronuncia-se "moar"). Por outro lado, existem tecidos que podem ter em sua estampa (ou ter em seu formato de tecelagem) apenas um dos conjuntos de linhas mostrados nas figuras mencionadas acima. Ao olhar-se para eles, não vemos nenhum padrão moiré.São por exemplo blusas ou camisas listradas, nos quais essas listras tem largura muito pequena, assemelhando-se às linhas paralelas das figuras mostradas. O problema acontece quando imagens desses tecidos são captadas por câmeras que irão gerar imagens eletrônicas, pois, sabemos, estas são também formadas por linhas, e por linhas horizontais.O fenômeno será mais perceptível quanto mais as linhas dos dois conjuntos tiverem dimensões semelhantes. Isso explica porque um tecido de faixas não muito estreitas não traz problemas e um tecido com linhas muito finas exibe o moiré com facilidade na imagem eletrônica.Tem-se então a existência dos dois conjuntos mostrados nos desenhos: um, o da padronagem do tecido e outro, o das linhas geradas na câmera. Na câmera, ao contrário da imagem da película, o registro é efetuado através de linhas de pixels (ou varredura de linhas horizontais nos antigos tubos de imagens). Essas linhas (resolução vertical) são o resultado da divisão da imagem contínua projetada pelas lentes sobre o sensor, tendo desta forma resolução limitada: um determinado ponto na imagem aparecerá de forma distinta de um outro logo abaixo dele se os dois não estiverem muito próximos. Essa distância depende da resolução do sensor, mas sempre haverá uma situação a partir da qual ele não conseguirá resolver (enxergar) como dois pontos distintos, gerando a imagem de um único ponto.É então que, dependendo da distância da câmera ao tecido enquadrado, foco e outras características da captação, as linhas do tecido irão interagir com as linhas do sensor formando o moiré, que surge por exemplo como uma "vibração" luminosa na imagem, isso porque normalmente em vídeo tudo está em movimento. As imagens abaixo ilustram exemplos de moiré em imagens digitais - não por acaso, tecidos contendo listras finas na padronagem, algo que deve ser evitado em televisão e de maneira geral em outras formas de captura eletrônica:

O moiré evidentemente não é restrito a tecidos, pode ocorrer com qualquer elemento da imagem que apresente-se sob a forma de faixas estreitas, até mesmo uma única faixa: nos desenhos, seria a sobreposição de um conjunto completo de linhas contra outro composto por uma única linha. O exemplo nas imagens reais é a de um fio estendido entre dois postes.Deve-se levar em conta no entanto que o moiré seria muito mais visível do que é nas imagens eletrônicas, especialmente nas produzidas por câmeras de vídeo. Isso porque os sensores contam com filtros eletrônicos ajustados de forma a eliminar boa parte do efeito, embora não completamente, o que justifica ainda o cuidado com as roupas utilizadas em gravações.Denominados OLPF (Optical Low Pass Filters) o que esses filtros fazem nessas câmeras é "borrar" detalhes mais finos do que a capacidade de resolução dos sensores, reduzindo bastante a "contaminação" da imagem com efeitos indesejados, entre os quais o moiré.Quando começou a popularizar-se a captação de vídeo com DSLRs ressurgiu mais marcadamente o problema do moiré, isso porque os sensores dessas câmeras possuem grande resolução, muito maior do que a que o vídeo por elas gerado necessita. Como a "vocação" desses equipamentos é a fotografia, não faz sentido o uso de filtros para reduzir detalhes muito finos, onde muitas vezes tem-se sensores capazes de registrar 20 ou mais megapixels de informação.Por outro lado o vídeo gerado nas DSLRs é HD, com máxima resolução de 2,2 megapixels somente. Para obter-se as imagens de vídeo a partir desses sensores e ao mesmo tempo aproveitar as características ópticas (vantagens) trazidas pelas lentes dessas câmeras, todo o sensor é lido e o resultado sofre processos de redução de tamanho (sampling) de forma a criar a imagem a ser gravada no cartão. Esses processos deixam as imagens artificialmente muito detalhadas , mas esse "detalhamento eletrônico" produz imagens de vídeo com grande excelência e qualidade visual. Essa qualidade visual permite, porém, seu uso somente em aplicações como web e tv (não cinema digital). Além disso cria as faixas dos conjuntos mencionados anteriormente, susceptíveis de acarretarem moiré em determinadas situações.Em versões mais recentes desses equipamentos os fabricantes tem procurado reduzir bastante esse problema (alguns conseguem até mesmo eliminá-los), através de diversas melhorias eletrônicas no processamento do sinal, mas ou em equipamentos mais antigos ou mesmo nos mais recentes, em uma ou outra situação o problema pode eventualmente surgir.Algumas providências podem ser tomadas para reduzir o moiré, devido, basicamente, aos detalhes muito finos da imagem, entre elas, o desfoque da imagem. É por esse motivo que closes de rostos de pessoas com fundo desfocado raramente apresentam moiré. Aumentar a abertura da íris quando possível, mudar o enquadramento ou usar (com critério) algum filtro difusor nas lentes podem ajudar.