A luz e a lei do quadrado inverso

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Observe como a luz perde em intensidade em função de sua distancia.

A teoria (Inverse square law)

A luz emitida por um flash gera, sobre uma parede, uma mancha luminosa de determinadas dimensões. À medida que retiramos ou aproximamos o flash, ela vai se tornando maior ou menor (podemos constatar isto em casa com uma lanterna em um quarto escuro). Vamos supor que a mancha de luz tenha a forma de quadrado – algo pouco provável – e tenha um metro de altura por um metro de largura.

 Vamos considerar também que o flash se encontra a 1 metro de largura. Como ficará o quadrado se agora colocarmos o flash a 2 metros? A resposta é 4 vezes maior, ou seja, a mancha vai ter quatro metros quadrados. Agora, com um giz, traçamos uma cruz no meio da mancha, dividindo-a em quatro partes. Cada uma dessas partes terá as mesmas dimensões daquela que aparecia quando o flash estava a 1 metro. Mas, e a intensidade da luz? Terá variado?

A quantidade de luz que há nos 4 metros quadrados é igual à que havia no primeiro quadrado, mas essa deve se repartir entre as quatro partes, quer dizer, cada um dos quadrados recebe ¼ de luz do total. Se agora afastamos a fonte mais 1 metro, a distância da parede será de 3 metros e a mancha de luz haverá aumentado. Se traçarmos com um giz quadrados de igual tamanho que do primeiro, desta vez obteremos nove, ou seja, uma matriz de 3×3.

A intensidade de cada um desses quadrados seria nove vezes menor que aquela do primeiro quadrado, situado a 1 metro.

Se a distância é de 1 metro e a intensidade for a correta, a 2 metros a intensidade será quatro vezes menor: a 3 metros, nove vezes menor, a 4 metros, dezesseis vezes menor, e assim sucessivamente.

A definição dessa lei, aplicável a qualquer fonte emissora de luz, afirma que a intensidade da luz diminui de acordo com o quadrado da distância da fonte que a emite. Isso quer dizer que uma mesma superfície recebe quatro vezes menos quantidade de luz caso se distancie a fonte o dobro da distância. Isso pode parecer pouco relevante, porém é uma das afirmações mais úteis e mais presentes na fotografia.

Essa lei também explica como foi visto anteriormente, por que ao abrir dois pontos de diafragma conseguimos com que o flash seja capaz de iluminar o dobro da distância. Dois pontos de diafragma fazem com que, em nossa câmera, entre quatro vezes mais quantidade de luz (o dobro do dobro), que é precisamente o que ganhamos se aproximarmos a fonte de luz ao meio da distância. Com a sensibilidade ocorre exatamente o mesmo. Aumentar dois pontos de ISO – por exemplo, de 100 a 400 – implica quatro vezes mais exposição.

Os números “f” como mencionamos antes, também estão relacionados com essa lei. Se dois pontos de diafragma ou de ISO representam o dobro do alcance de nossa unidade de flash, um único ponto diz que devemos multiplicar a distância inicial por 1,4.

Imagine que temos um flash que, a uma potência de 1/64, um diafragma de f/5.6 e ISO 100, ilumina corretamente um objeto a 1 metro. Se fôssemos incrementar a potência do flash em pontos, a distância que teríamos que colocar o flash para iluminar corretamente o objeto teria que ser aumentada.

Não é por acaso que a distância aumenta na mesma proporção que os famosos números “f/”. Essa mesma progressão se produz quando variamos o diafragma, deixando a potência e o valor ISO fixos.

Isso também acontece com as variações de ISO (sensibilidade), deixando fixa a potência e o diafragma.

Caso prático

Pense nisso da seguinte forma: se João se encontra a 1 metro e Maria a 2 metros da fonte de luz, e João está iluminado corretamente, a Maria chegará quatro vezes menos luz (dois pontos a menos). Mas se João se encontra a 10 metros e Maria a 11 da fonte de luz, e João está iluminado corretamente, e Maria não se moveram, somente a fonte de luz. Porém, no segundo caso, a relação entre 10 e 11 metros é muito menor que o primeiro caso (entre 1 e 2 metros).

Para que possamos entender melhor, pense em um bombeiro com uma mangueira regulável e um incêndio que pretende apagar. Se o fogo se encontrar muito perto, o bombeiro aplicará um fluxo de água menor, gerando um arco muito acentuado.

No caso de se distanciar do fogo, deverá aplicar um fluxo maior de água para que o jato chegue até as chamas. O arco do jato é menos acentuado e a zona do solo que é molhada fica maior.

Se ele escolher se distanciar mais, o fluxo maior de água gerará um arco ainda menos acentuado, que molhará uma proporção maior do solo.

Igual à água que sai da mangueira do bombeiro se comporta a luz que sai do nosso flash, ou de qualquer outra fonte de luz. Se nosso sujeito se encontrar muito perto da luz, a intensidade desta cairá se maneira muito acentuada por trás dele, ou seja, obteremos um fundo no qual não chegará nada ou quase nada de luz do flash. Se, pelo contrário, distanciarmos a fonte de luz, o fundo, em certa medida, também receberá  luz. A aplicação prática de tudo isso é enorme.

Conclusões

Afaste a fonte de luz se quiser iluminar uma faixa maior de distância: por exemplo, um grupo de pessoas; e aproxime a fonte de luz se quiser que esta não se propague além do seu sujeito: por exemplo, para obter um retrato mais íntimo em low key.

Se quisermos um fundo branco em estúdio com um único flash, devemos afastar a fonte de luz o máximo possível e aproximar o modelo do fundo para que ambos (modelo e fundo) se encontrem em distâncias parecidas da fonte de luz. Outra opção seria fazer uso de mais unidades de flash e iluminar de maneira independente do sujeito.

Por outro lado, se buscarmos um fundo escuro, devemos afastar o modelo o máximo que pudermos do fundo e aproximar a fonte de luz ao máximo do sujeito. Dessa forma, fazemos com que a diferença de distância entre flash e modelo, e flash e fundo, seja a maior possível.

Sobre o autor

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