INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZONIA - INPA PROGRAMA DE PESQUISA EM BIODIVERSIDADE - PPBio e CENTRO INTEGRADO DE PESQUISAS AMAZÔNICAS - CENBAM RELATÓRIO DE ATIVIDADES Curso de Fotografia Científica Auricularia delicata (Mont.) Henn. Maria Aparecida de Freitas Manaus-AM 2014 1 Introdução: A demanda de um curso voltado para fotografia científica aconteceu durante o II Simpósio CENBAM/PPBio Amazônia Ocidental (http://ppbio.inpa.gov.br/noticias/IIsimposio.manaus2013) e surge em um momento em que O PPBio/CENBAM está divulgando informações sobre biodiversidade através de guias ilustrados que possibilitam conhecer as espécies da floresta amazônica. O Departamento de Biofísica e Biometria do Laboratório de Radioecologia e Mudanças Globais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro - Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes vem oferecendo a Disciplina de Fotografia Científica Ambiental – FCA criada e ministrada pelo Dr. Antonio Carlos de Freitas e da Msc Márcia Franco que aceitaram oferecer esta disciplina na forma de um curso para os representantes dos Núcleos Regionais do PPBio Amazônia Ocidental. Contamos também com a participação e colaboração do Dr. Pedro Moes. Maiores informações podem ser acessadas no site do PPBio: http://ppbio.inpa.gov.br/noticias/curso.fotografiaducke.2014. Cada núcleo regional enviou um representante responsável pela multiplicação dos conhecimentos adquiridos durante o curso para a melhor utilização desta ferramenta em trabalhos científicos e divulgação da ciência. Objetivo: Documentar o I curso de fotografia científica; Aprimorar técnicas fotográficas. Materiais solicitados para o curso: - Câmera digital CANON PowerShot SX50HS com o respectivo manual; - Software e cabos da câmera. - Pilhas (recarregáveis). - Mais pilhas (recarregáveis). - Carregador de pilhas. - Baterias (quando for o caso) com os devidos carregadores. - Cartão de memória, inclusive sobressalente se for possível. - Lanterna, preferencialmente de mão (pequena). Lembre-se, você terá que usar a lanterna e ao mesmo tempo manusear a sua câmera. - Massa de modelar (pode ser um conjunto de 12 para todo o grupo). - Uma placa de vidro "branco" de 20x25cm (aproximadamente) (aquele verde não serve). - Tripé. Se for o caso, procure conseguir um emprestado. Seu uso é muito importante. - Mochila de campo ou colete para fotógrafos (é importante deixar as mãos livres). - Sacos plásticos (para proteger o material da chuva). - Rebatedor (Preto e branco). Preferencialmente material flexível, do tipo tecido fosco ou emborrachado “EVA”. Importante, o preto tem que ser "absolutamente preto" e fosco. Cartolina não é indicado para a prática que iremos desenvolver. - Calçados fechados. - Capa de chuva. - Caderno de anotações. - Garrafa d'água. - Roupa de campo. - Roupa de banho (short ou bermuda). 2 - Protetor solar. - Boné. - Repelente. - Remédios pessoais. - Alimentos tipo barra de cereais, biscoitos. - Pendrive (por favor, levem seus pendrives, preferencialmente vazios (ou quase). Isso vai facilitar muito na hora de “escanearmos” os mesmos, ganhando tempo e minimizando a propagação de vírus. - Notebook (Muito importante - Por favor, quem tiver, leve o seu. Vamos precisar dos computadores para baixar as fotos e agilizar as atividades práticas da disciplina). - Régua (material para escala; preferencialmente sem propaganda). - Providenciem a instalação do Photoshop CS6. Por favor, levem a cópia de instalação para aqueles que não conseguirem. Métodos O curso foi realizado na Reserva Florestal Adolpho Ducke (http://ppbio.inpa.gov.br/sitios/ducke) entre os dias 18 e 24 do mês de agosto de 2014. As aulas teórico-práticas aconteceram alternadamente nos períodos matutino, vespertino e noturno. Foram abordados os seguintes temas: histórico da fotografia, fotografia científica ambiental, equipamento fotográfico e seu funcionamento, fotografia convencional e digital (sendo esta a parte introdutória deste relatório) técnicas fotográficas, iluminação natural e artificial, acessórios fotográficos, estética fotográfica e ética fotográfica, fotografia sob condições controladas (laboratório), macrofotografia, fotografia noturna, desenvolvimento de pautas fotográficas, discussão e interpretação técnica das fotos realizadas pelos alunos, tratamento de imagem (photoshop), desenvolvimento e acompanhamento de projetos específicos. As aulas teóricas foram orientadas no sentido que cada participante conhecesse seu equipamento utilizando o manual de instruções da máquina fotográfica. Com isso era possível entender e acessar todos os recursos do equipamento fotográfico. Em todos os dias de curso foram realizados exercícios (pautas) práticos com o objetivo de aplicar o que foi visto na teoria. A noite as fotografias selecionadas segundo a pauta eram apresentadas e avaliadas pelos professores e os colegas de curso. O objetivo deste trabalho é relatar o curso, assim o conteúdo será apresentado seguindo a cronologia utilizada pelos professores com informações adquiridas através de pesquisas na internet. A câmera utilizada foi uma câmara digital compacta CANON POWERSHOT SX50 HS, tripé de alumínio STC 360 Light weight tripod. 1 - Histórico da fotografia Fotografia é uma técnica de gravação de imagens por meios físicos, químicos e mais recentemente (1990), digitais, em uma camada de material sensível à exposição luminosa. A palavra “fotografia” tem origem e uso relativamente modernos (1833) tendo sua etimologia uma origem grega na qual foto significa luz, e grafia escrita ou literalmente escrever com luz. A história da fotografia se inicia por volta de 384-322 A.C. quando já se conhecia o fenômeno da projeção de imagens através da passagem da luz por um pequeno orifício. Por volta do século X os alquimistas já conheciam a propriedade do escurecimento de alguns compostos de prata pela exposição à luz do Sol. As primeiras fotografias permanentes foram feitas em 1825 por Joseph Nicéphore Niépce usando uma técnica 3 chamada heliogravura que consiste em expor, a luz do sol, um substrato recoberto com substância fotossensível. Na ocasião foi usado o betume da Judéia. A primeira imagem de Niépce é de uma gravura flamenga do século XVII de um homem com um cavalo. (Http://fotografiatotal.com/as-primeiras- fotografias-da-historia#sthash.jnuZtGSw.dpuf). Em 1826 ele utiliza desenho e traço nas pedras de litografia. Figura 1 - Primeiras imagens reconhecidas do mundo(1826) de Joseph Niépce (inventor francês). A segunda imagem, feita através de heliogravura mostra uma vista da janela de sua casa em Le Gras. A exposição para esta foto durou oito horas de exposição. Niepce e Louis-Jacques Mandé Daguerre tornaram-se sócios. Após a morte de Nièpce, Daguerre desenvolveu um processo com sais de prata que reduzia o tempo de exposição de horas para minutos. O processo foi denominado daguerreotipia e foi apresentado à Academia de Ciências e Belas Artes, na França, em 19 de agosto de 1939. Logo em seguida, através de uma intervenção política, o governo francês comprou a patente Daguerre e a “doou” para o mundo. Figura 2 - a) Joseph Niépce (inventor francês) e seu b) Daguerreótipo e c) William Henry Fox Talbot com seu calótipo. c a b 4 O britânico William Fox Talbot também efetuava pesquisas com substancias fotossensíveis e ao tomar conhecimento dos avanços de Daguerre, decidiu apresentar seus trabalhos à Royal Institution e à Royal Society, procurando garantir os direitos sobre suas invenções. O processo de Talbot (calotipo) consistia em usar folhas de papel cobertas com cloreto de prata, que posteriormente eram colocadas em contato com outro papel produzindo a imagem positiva. Este processo é o precursor do negativo, utilizado amplamente antes da era digital que, através de uma imagem negativa podia ser reutilizado para produzir várias imagens positivas. No Brasil, o Francês radicado em Campinas, São Paulo, Hércules Florence conseguiu resultados superiores aos de Daguerre. Apesar das tentativas de disseminação do seu invento, ao qual denominou "Photographie" (foi o legítimo inventor da palavra) não obteve reconhecimento à época. Sua vida e obra só foram devidamente resgatadas em 1976 pelo escritor e historiador brasileiro Boris Kossoy. A fotografia só se popularizou como produto de consumo a partir de 1888 com a fundação da Kodak por George Eastman. A empresa abriu as portas com um discurso de marketing onde todos podiam tirar suas fotos, sem necessitar de fotógrafos profissionais com a introdução da câmera tipo "caixão" e pelo filme em rolos substituíveis. Na sequência do desenvolvimento da fotografia, a primeira foto colorida permanente foi apresentada durante uma aula de física sobre teoria da cor dada pelo físico escocês James Clerk Maxwell, em 17 de maio, 1861 na Universidade King's College, de Londres. Ela é uma composição de três imagens em preto e branco feitas através de um filtro vermelho, um verde e um azul respectivamente. As lâminas resultantes deste processo eram projetadas através de três filtros semelhantes para criar a fotografia colorida. O sistema separava as cores ciano, magenta e amarelo. As câmeras digitais atuais utilizam esse método de separação para capturar a luz. Figura 3 - A primeira fotografia colorida permanente composta por três imagens em preto e branco, cada uma das quais foi tomada através de um filtro vermelho, verde e azul, respectivamente O primeiro filme colorido moderno era um diapositivo baseado em três emulsões coloridas foi lançado em 1935 e chamado de Kodachrome mas a maioria dos filmes coloridos modernos são baseados na tecnologia desenvolvida pela Agfa-color em 1936. O filme colorido instantâneo foi introduzido pela Polaroid em 1963. O diapositivo (slides) pode formar imagens como uma transparência positiva, planejada para uso em projetor de slides (diapositivos) ou em negativos coloridos, planejado para uso de ampliações coloridas positivas em papel de revestimento especial. O último é atualmente a forma mais comum de filme fotográfico colorido (não digital), devido à introdução do equipamento de foto impressão automático. Desde então, o mercado fotográfico tem experimentado uma crescente evolução tecnológica, como o estabelecimento do filme colorido como padrão e o foco ou exposição automática. Essas inovações 5 indubitavelmente facilitaram a captação da imagem, melhoraram a qualidade de reprodução, a rapidez do processamento, mas muito pouco foi alterado nos princípios básicos da fotografia. A grande mudança recente, produzida a partir do final do século XX, foi a digitalização dos sistemas fotográficos. A fotografia digital mudou paradigmas no mundo da fotografia, minimizando custos, reduzindo etapas, acelerando processos e facilitando a produção, manipulação, armazenamento e transmissão de imagens pelo mundo. O aperfeiçoamento da tecnologia de reprodução de imagens digitais tem quebrado barreiras de restrição em relação a este sistema por setores que ainda prestigiam o tradicional filme, e assim, irreversivelmente ampliando o domínio da fotografia digital As primeiras imagens sem filme registraram a superfície de Marte e foram capturadas por uma câmera de televisão a bordo da sonda Mariner 4, em 1965. Eram 22 imagens em preto e branco de apenas 0,04 megapixels, mas que levaram quatro dias para chegar à Terra. (Patrício, 2011, p. 60 appud Corrêa, J.R. 2013). Dez anos depois a Sony apresenta o primeiro protótipo de câmera sem filme a Mavica (abreviatura de Magnetic Video Camera). Pesava quatro quilos e gravava imagens em uma fita cassete. Seu sensor CCD produzia um sinal de vídeo analógico, no formato NTSC com uma resolução de 570 × 490 pixels (0,3 megapixels) e armazenava até 50 fotos de baixa qualidade, que era então armazenado em um disquete Mavipak 2.0 (similar àqueles utilizados na informática) e custava cerca de U$$12.000,00 (Aires 2013, appud Corrêa, J.R. 2013). Figura 4 - sonda Mariner 4, que em 1965, através de uma câmera de televisão captaram as primeiras imagens de Marte e a maquina fotográfica Mavica. As câmeras digitais evoluíram nas décadas de 1990 e 2000; se tornaram compactas, automáticas, passaram a desempenhar múltiplas funções (filmadora, webcam), receberam cartões de memória capazes de armazenar centenas de fotos e suas imagens passaram a ser gravadas em resoluções muito altas (algumas câmeras já superam os 36 megapixels). Na fotografia digital, a luz sensibiliza um sensor, chamado de CCD (Charge Coupled Device) ou CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), que por sua vez converte a luz num código eletrônico digital, uma matriz de números digitais (quadro com o valor das cores de todos os pixels da imagem), que será armazenado num cartão de memória. Figura 5 - Sensor de CCD que substitui filme nas câmeras digitais. 6 O conteúdo desta memória deverá ser transferido para um computador ou diretamente para uma impressora e gerar uma imagem em papel. Uma vez transferida para fora do cartão de memória, este poderá ser apagado e reutilizado. Sempre salve suas fotos em mais de uma mídia. As imagens em formato digital são formadas em pixels que é a unidade fundamental para todas as imagens digitais. A palavra vem da junção das palavras "PICture" e "ELement", que significam "imagem" e "elemento", respectivamente. O principio do pixel é o mesmo do movimento pontilista que usa uma série de pequenas 'manchas' de tinta para formar uma imagem. Milhões de pixels podem ser combinados para criar uma imagem detalhada e aparentemente continua. A resolução maior ou menor vai depender das configurações e qualidade da câmera. Figura 6 - Imagens criadas pela técnica do puntismo. Georges Seurat French, 1859-1891Oil Sketch for "La Grande Jatte", 1884. Cada pixel contém uma série de números que descrevem a sua cor ou intensidade. A precisão com a qual cada pixel pode especificar sua cor é chamada de "profundidade de bit" ou "profundidade de cor". Quanto mais pixels uma imagem tem, maior a capacidade de representar detalhes, o que não significa necessariamente que eles são utilizados por completo. O pixel é só uma unidade de informação lógica o que é inútil para descrever tamanhos de impressões no mundo real a menos que seja especificado o tamanho de cada pixel. Esta medida é dada em pixel por polegada ou PPI, do inglês 'pixels per inch'. Esta conotação foi introduzida para relacionar uma unidade teórica de pixels com uma resolução visual real. Ela descreve quantos pixels uma imagem contém por cada polegada de distância na horizontal e na vertical, mas isto não garante a qualidade da imagem uma vez que um dado número de pontos por polegada nem sempre leva a mesma resolução em dois aparelhos diferentes. Um aparelho pode necessitar de diversos pontos para criar um único pixel através de um processo chamado de 'dithering'. Câmeras digitais utilizam uma disposição de sensores de milhões de pequenos pixels para produzir uma imagem. Quando você dispara a sua câmera e a exposição da imagem começa, cada um desses pixels tem um "fotosítio" que é descoberto para coletar fótons em uma cavidade. Uma vez que a exposição termina, a câmera fecha cada um desses "fotosítios" e então tenta determinar quantos fótons caíram em cada um deles. A quantidade relativa de fótons em cada cavidade é então organizada em vários níveis de intensidade, cuja precisão é determinada pela profundidade de bits (0 - 255 para uma imagem de 8-bits). Uma câmera digital com resolução máxima de 8MP, significa que o sensor CCD tem 8 milhões de pixels com três canais de cores (RGB) cada. Quando reduzimos a resolução, por exemplo, de 8MP para 5MP estamos 7 agrupando os pixels, logo, transformando o espaço com 8MP para 5MP. Sendo assim, os pixels ficaram maiores e de menor quantidade, reduzindo o tamanho da foto final. Figura 7 - O diagrama ilustra o tamanho relativo de diversos sensores usados no mercado. A maioria das câmeras SLR tem um fator de corte (em inglês 'crop factor') de 1.5X ou 1.6X (quando comparadas com câmeras de 35mm), onde não se aplica o fator de corte. Os tamanhos dos sensores dados na imagem não refletem o tamanho da diagonal dos mesmos (que seria a medida tradicional usada para medir filmes), mas são os tamanhos aproximados do 'círculo de imagem' (que nem sempre é completamente utilizado). Mesmo assim, esse é o número dado na especificação da maioria das câmeras compactas. 8 2 - Fotografia científica Os cientistas utilizam a fotografia como uma ferramenta para obtenção de informações devida sua capacidade para fazer gravações precisas em um determinado momento. Figura 8 - Em 1872, Eadweard Muybridge utilizou 16 câmeras alinhadas e um mecanismo de disparo criando uma série de movimentos que ajudou a explicar como o cavalo se move durante uma corrida provando que o animal retira, em um determinado momento, as quatro patas do chão. Figura 9 - O parisiense Nadar é o responsável pela primeira fotografia aérea da história obtida em um enorme balão chamado Le Géant. Estas fotos não existem mais então, a fotografia mais antiga viva é intitulada “Boston como uma águia e um ganso podem vê-la” que foi tirada por James Wallace Black, em 13 de outubro de 1860. Figura 10 - Em 1903, Julius Neubranner projetou uma pequena câmera montada no peito de pombos-correio. A câmera podia ser ajustada para tirar fotos automática em várias posições em intervalos de 30 segundos durante o vôo. 9 Figura 11 - Wilhelm Konrad Roentgen, o primeiro a receber o Prêmio Nobel de Física, produziu esta imagem da mão de sua esposa, em 1895. A foto tornou-se a primeira utilizando raio-X, tornando possível olhar dentro do corpo humano sem intervenção cirúrgica. Figura 12 - A primeira imagem de animais selvagens foi feita por George Shinas, em 1906. Ele conseguiu a foto usando uma câmera com controle remoto acionada quando o animal pisava no fio. Figura 13 - Esta imagem foi tirada por uma câmera de cinema de 35 mm em um míssil, em 1946 – é a primeira imagem da Terra feita fora dela. No retorno à Terra, a câmera foi esmagada, mas as imagens foram salvas. Figura 14 - Dr. Harold Edgerton foi o primeiro a fazer uma fotografia em alta velocidade, em 1957. Além de abrir o caminho para o flash eletrônico moderno, ele dedicou a vida a mostrar as coisas que o olho humano não consegue ver. 10