Sistemas de Foco – Compreendendo seu funcionamento

Imagem focada

O chamado foco das câmeras de vídeo, nada mais é, do que um ajuste do posicionamento das lentes da câmera, permitindo a captação perfeita da imagem.

Este ajuste normalmente é feito de forma automática pela câmera de vídeo, para tornar mais fácil o manuseio pelo usuário. Como as câmeras são projetadas para serem usadas fora da água, essa característica pode ser um problema para o videomaker sub.

Primeiramente, vamos entender o funcionamento do sistema.

Foco automático ativo

Em 1986, a Polaroid realizou alguns testes baseados na tecnologia do sonar, normalmente utilizado nos submarinos. A câmera Polaroid em questão usou um emissor de frequência de som e então se ouviu um eco. A Polaroid Spectra e a SX-70, calculavam o tempo para refletir uma onda de som até a câmera, para ajustar a posição das lentes. Essa tecnologia possuía limitações. Este sistema é denominado sistema ativo porque a câmera emitia algo (ondas sonoras) para detectar a distância do objeto a ser fotografado pela câmera.

O foco automático ativo das câmeras atuais utilizam um sinal infravermelho em vez das ondas sonoras, sendo excelente para objetos a serem fotografados a uma distância de até em relação à câmera. Os sistemas de infravermelho usam uma variedade de técnicas para determinar essa distância, podendo ser por:

  • Triangulação
  • Luz infravermelha refletida do objeto a ser fotografado
  • Tempo

O infravermelho é ativo porque o sistema de foco automático está sempre enviando luz infravermelha em pulsos para a realização da focagem.

Não é difícil imaginar um sistema em que a câmera envia pulsos de luz infravermelha e o objeto a ser fotografado retorna essa luz invisível para a câmera, e o microprocessador da dela calcula a diferença entre o tempo de navegação dos pulsos de luz que são enviados com os pulsos infravermelhos recebidos. Usando essa diferença, o microprocessador informa ao sistema de focagem que ajuste será necessário para que a imagem seja perfeitamente captada.

É comum ocorrerem problemas com a absorção de infravermelho, como por exemplo:

  • Uma fonte de luz infravermelha, como uma chama acesa (velas de bolo de aniversário, por exemplo) podem confundir o sensor de infravermelho;
  • Um objeto de superfície preta ao ser fotografado pode absorver o feixe de radiação infravermelha;
  • A radiação infravermelha pode ricochetear em algo em frente ao objeto a ser fotografado mais do que pelo próprio objeto;
  • Embaixo d´água, o infravermelho é facilmente ofuscado pela graduação de cores.

Para usar efetivamente a focalização infravermelha, tenha a certeza de que o emissor do infravermelho e o sensor de captação da imagem, tenha o caminho a frente sem obstáculos. Se o objeto não estiver exatamente no centro, a radiação pode passar direto pelo objeto a ser fotografado e ricochetear em um objeto indesejado à distância, então tenha certeza de que o objeto esteja centralizado. Objetos muito claros ou muito iluminados podem impedir que a câmera “veja” a radiação infravermelha refletida – evite estes objetos quando for possível.

No caso do mergulho, um bom exemplo é a própria suspensão durante a filmagem. Esses pequenos pontos possuem muitas vezes, o tamanho necessário para interferir na atuação do sistema de foco da câmera, mas como resolver isso ? simples, leia mais à frente…

Autofoco Passivo

O foco automático passivo determina a distância do objeto a ser filmado por análise computadorizada da imagem. A câmera realmente olha para a cena e conduz as lentes para frente e para trás para corrigir o foco. Um sensor denominado CCD fornece dados para a câmera calcular o contraste dos reais elementos da imagem captada.

O microprocessador da câmera examina a faixa de pixels e vê a diferença de intensidade entre os pixels adjacentes. Se a imagem estiver fora de foco, o microprocessador faz com que as lentes se movam para a análise da diferença de intensidade entre os pixels adjacentes. Neste caso, este microprocessador procura por um ponto onde haja a diferença máxima de intensidade entre os pixels adjacentes – este é o ponto do melhor foco. Já percebeu quando uma câmera tenta focar e de repente a imagem fica totalmente embaçada ? Seria neste exato momento…

O foco automático passivo deve ter claridade e contraste de imagem para fazer este trabalho. A imagem deve possuir algum detalhe que forneça o contraste necessário.

Não existe limitação de distância quanto ao objeto a ser filmado com foco automático passivo, como existe com os raios infravermelhos de um sistema de foco automático ativo. O foco automático passivo também funciona bem através de uma janela, desde que o sistema enxergue o objeto a ser captado através da janela assim como você faz.

Normalmente, o sistema de foco automático passivo reage aos detalhes verticais. Quando você segura a câmera na posição horizontal, o sistema de foco automático passivo terá dificuldade em “mirar” para o horizonte, mas não terá problemas em focalizar o mastro de uma bandeira ou qualquer outro objeto vertical.

Câmeras profissionais possuem combinações de sensores verticais e horizontais para resolver este problema.

Imagem fora de foco
Imagem fora de foco

Mas preciso realmente entender disso ?

A prática faz parte da experiência, mas para chegar à alta performance, a teoria é a base do sistema, e neste ponto, muitos mergulhadores pecam num dos erros mais básicos: o foco.

Frequentemente encontramos suspensão durante o mergulho, que são pequenos pontos brancos flutuando a meia água. Quando a câmera está configurada para o modo de focagem automática, que normalmente já vem de fábrica, esses pontos fazem com que a câmera fique tentando focar, mexendo a todo momento com o conjunto de lentes, gerando a imagem boa e borrando ao mesmo tempo, na tentativa de distinguir que elemento ela deve focar ou por dificuldades em focar. O conjunto de lentes fica se movendo tentando focar em algo, mas com a tonalidade encontrava abaixo d´água, tudo fica mais complicado.

Quando o problema não é a suspensão, mirar a câmera no azul intenso e distante, também gera o mesmo problema.

A dica é, configure a câmera para o modo manual infinito, isto é, a câmera deverá estar com o foco direcionado para objetos que estejam a pelo menos a uma distância mínima de 0.80 / 1m do mergulhador. Desta forma, a câmera não irá ficar tentando focar os objetos e você elimina a possibilidade de captar imagens borrando a todo instante.

Caso o objetivo seja obter imagens de pequenos seres marinhos ou a curta distância, a câmera deverá estar configurada para o foco automático, permitindo a mesma focar em distâncias inferiores a 1m do mergulhador.

Configurando a câmera

Antes da aquisição de sua câmera, verifique alguns pontos importantes:

  • Se a câmera permite o foco no infinito;
  • Se a câmera permite a troca do foco manual infinito para o automático durante o uso embaixo d´água;
  • Se para configurar a câmera para o foco infinito, se é necessário mirar a câmera para o infinito e depois gravar o posicionamento da lente, ou ainda, se a câmera já possui a posição de infinito;
  • Verifique se após configurada para o foco manual infinito, a câmera desliga sem o uso nos próximos 5min, e quando religada, se ela volta para o foco automático.

Os pontos acima devem ser observados e podendo adquirir uma câmera e caixa estanque que permita ao mergulhador configurar o equipamento para manual infinito ou foco automático embaixo d´água, será a melhor compra.

Se você já possui uma câmera e esta não lhe permite esses ajustes embaixo d´água, eu daria preferência para o foco manual infinito em águas muito claras e foco automático para águas bem escuras e com visibilidade inferior a 2m. Mas tudo é uma questão do propósito da filmagem.

Basicamente o que gera uma imagem borrada é a suspensão, falta de luz ou objeto em movimento nas proximidades do campo de captação da câmera.

Se você já possui uma câmera de vídeo, experimente configurá-la para manual infinito e faça alguns testes. Certamente você verá a diferença e os benefícios que o foco manual oferece.

Caso você pretenda adquirir um equipamento profissional, certamente ela terá o ajuste de foco manual, e você irá precisar configurar o foco para a captação de imagens de seres minúsculos durante um determinado mergulho.

Clecio Mayrink
Nascido no Rio de Janeiro, ingressou no mergulho em 1987 pela CMAS e realizou Dive Master em 1990 pela PADI. Hoje é mergulhador Técnico Trimix (Mergulho Profundo) e de cavernas (Technical Cave Diver e Advanced Cave Side Mount / No Mount). É juiz internacional de apneia pela AIDA e foi membro da expedição de mapeamento da Lagoa Misteriosa em Bonito-MS em 2008. Foi o idealizador do site Brasil Mergulho criado em 1998 (MTB 0081769/SP), atuou como consultor para a ONU, UNESCO, além de diversos órgãos públicos no Brasil.