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Filtros ND (densidade neutra) – Notações e considerações acessórias

Filtros ND (densidade neutra) – Notações e considerações acessórias

Há duas questões que invariavelmente são feitas sempre que publicamos um post relacionado com filtros ND (Neutral Density).

Porque é que uns são ND108 e outros ND 2.4 ou ND256, etc.? A resposta é muitíssimo simples e podemos entregá-la imediatamente: por preferência e capricho de cada fabricante. Prometemos desenvolvimento mais abaixo.

Quanto à segunda questão, “O que diabo querem dizer os números?“, iniciamos desde já a explicação, ao mesmo tempo que adicionamos mais alguma informação à primeira resposta.

H&Y Filters - Filtro ND de 6 stops, com notação NDnumber (p.f. clique para imagem maior)

Diferentes notações – Quais as vantagens?

Vantagens no facto de serem diferentes de fabricante para fabricante? Para o consumidor, nenhuma. Vantagens de outra ordem? Na verdade também não. A não ser que se chame vantagem ao facto de, por questões de marketing, se optar por um rótulo que diz ND1000 em vez de dizer ND1024 ou ND 110. Desvantagens? Sim, é uma confusão para quem está a começar a interessar-se pelo assunto.

O que leva alguém a usar um filtro de densidade neutra?

Note: Utilizaremos, por uma questão de universalidade, a forma NDneutral density – em vez de DNdensidade neutra.

Os dois principais motivos para o uso de um filtro ND são:

1. Possibilidade de redução da PdC (profundidade de campo) com manutenção do tempo de exposição. Por exemplo, permite-lhe um valor reduzido de ƒ numa situação em que as condições de iluminação da cena obriguem ao uso de tempos de exposição demasiado curtos para as suas intenções. O uso de um filtro ND permite-lhe alongar o tempo de exposição sem necessidade de aumentar o valor de ƒ e com isso aumentar a profundidade de campo. Este propósito é também muito útil na produção de vídeo;

2. Necessidade do aumento do tempo de exposição para uma determinada relação abertura / velocidade de obturação. Muito usada nas longas exposições em condições de iluminação que de outra forma não permitiriam a exposição prolongada. Exemplo comum: uma longa exposição diurna.

Os filtros de densidade neutra são desenhados para reduzir a transmissão, de forma uniforme, num segmento específico do espectro. Em termos simples, a única implicação desejada é a redução da quantidade de luz que chega ao plano do filme ou sensor. Quer isto dizer que, desejavelmente, todos os comprimentos de onda da luz deverão ser cortados uniformemente, daí o adjectivo “neutra” na caracterização do comportamento do filtro.

Naturalmente que este cenário mora sempre mais perto do desejável do que do alcançável e a consequência mais comum é a adição de alguma tonalidade à imagem (color casting), em consequência de um corte não uniforme para todos os comprimentos de onda.

Exemplo de color casting e gráficos de espectro de transmissão publicados pela Breaktrough Filters (v.p.f. https://breakthrough.photography/products/x4-neutral-density) | P.f. clique para imagem maior

Voltando à questão das notações

A notação dos filtros ND tem como objectivo único a indicação da “força” de corte de cada um dos filtros. Essa notação deve permitir o cálculo do efeito na exposição, já que nela está contida a informação relativa ao stops reduzidos, i.e., à barragem de energia. Um filtro de 1 stop reduz a metade a luz que atinge o plano do filme ou sensor (aproximadamente), um de 2 stops promove uma redução a 1/4, um filtro de 3 stops oferece uma redução a 1/8 e assim sucessivamente numa relação simples de 1/(2^n) em que n corresponde ao número de stops.

Idealmente, os filtros ND deveriam ser definidos pela sua densidade óptica (D.O.), que descreve a quantidade de energia bloqueada pelo filtro. Um valor alto de densidade óptica indica transmissão muito baixa e uma baixa densidade óptica indica transmissão alta.

Relativamente ao termo “densidade óptica”, que mais tarde ou mais cedo cruzará o nosso caminho, é fácil de perceber (até pelo parágrafo anterior) que é o resultado da razão entre a quantidade de luz que atinge o filtro e a quantidade de luz que efectivamente passa pelo filtro.

Como a fotografia adora logaritmos, por definição, mas sem grandes formalismos ao nível da notação:

    \[ $Densidade \'{O}ptica$ \,\,=\,\, \log_{10} \,\,\, \frac{\mbox{luz incidente}}{\mbox{luz que passa}} \]

Considerando um filtro ND de 4 stops, que como já sabemos permite a passagem de 1/16 da luz que o atinge, temos uma D.O. (densidade óptica) de 1.2 (sem unidades), conforme podemos confirmar em:

    \[ $D.O.$_{4 stops$} \,\,=\,\, \log_{10} \,\,\, \frac{\mbox{1}}{\mbox{1/16}} \,\,=\,\, \mbox{1,204119} \,\,\approx\,\, \mbox{1,2} \]

Outro termo que muitas vezes cruza o nosso caminho, a transmitância, define-se como a fracção da luz incidente com um comprimento de onda específico, que atravessa uma amostra de matéria. Em termos simples (ou até simplistas) falamos da fracção de luz que chega ao filme ou sensor. Pode ser traduzida numa percentagem da luz incidente e para ela temos:

    \[ $T (\% de transmiss\~ao)$ \,\,=\,\, 10^{-D.O.} * 100 \]

O que quer dizer que para o exemplo usado no cálculo da densidade óptica, i.e., um filtro de 4 stops, cuja D.O. é 1.2, teremos:

    \[ $T (\% de transmiss\~ao)$ \,\,=\,\, 10^{-1.2} * 100 \,\,=\,\,  0,0631 * 100 \,\,\approx\,\, 6,31 \]

Podemos deduzir que, para a densidade óptica (D.O.), temos também a seguinte equação:

Nota: por vezes vemos o cálculo da transmitância ser realizado através do cálculo simples da razão que ilustra o efeito produzido por um filtro, i.e., como um filtro de 4 stops reduz a 1/16 – ou 1/(2^4) – a luz incidente, há literatura que apresenta o cálculo da transmitância como 1 a dividir por 16, ou seja, 0,0625. Não é absolutamente correcto, apesar de produzir resultados muito semelhantes, neste caso, a transmitância correcta é de 0,0631. Enfim, detalhes.

Filtro ND de 6 stops da Gobe com notação NDnumber (ND64) e indicação de D.O. (1.8). A referência C 16L diz respeito ao coating e ao número de camadas desse mesmo revestimento. (p.f. clique para imagem maior)

Então e as notações?

Voltemos às notações 🙂

Existem diversos tipos de notação e cada fabricante usa a sua preferida, dependendo do efeito que pretende na divulgação e daquilo que acha que vai convencer mais consumidores. Até há quem considere que ND1000 vende melhor que ND1024, “porque é um número mais redondinho”. Enfim!

Deve considerar as seguinte notações:

  • ND1number – e.g. ND101, ND102, …, ND111, ND112,…
  • ND.number – e.g. ND 0.3, ND 0.6, …, ND 3.3, ND 3.6,…
  • NDnumber – e.g. ND2, ND4, …, ND2048, ND4096,…

Como já aflorámos anteriormente cada fabricante usa a que mais lhe convém. A única coisa que tem de perceber é que um ND104 (4 stops) é exactamente a mesma coisa que um ND 1.2 (4 stops) e o mesmo que um ND16 (adivinhou, 4 stops).

A notação ND1number define que “number” corresponde aos stops reduzidos. A notação ND.number faz uso do valor da densidade óptica (D.O.) e pode desde já guardar na cabeça que cada 0.3 corresponde a um stop. Por último, a notação NDnumber define que “number” corresponde àquela relação que mencionámos logo no início, i.e., 4 = 2^2 (2 stops), 16 = 2^4 (4 stops) e por aí em diante. Alternativamente, para este último caso (NDnumber), pode também calcular o log10(2) para ND2, para ND4, etc. e verá que obterá valores como 0.3, 0.6, 0.9, e assim sucessivamente.

A tabela seguinte ajudará certamente mais que qualquer parágrafo de boas intenções.

ND1numberND.numberNDnumberD.O.Stops ReduzidosTransmitância
ND101ND 0.3ND20.3150,12%
ND102ND 0.6ND40.6225,12%
ND103ND 0.9ND80.9312,59%
ND104ND 1.2ND161.246,31%
ND105ND 1.5ND321.553,16%
ND106ND 1.8ND641.861,58%
ND107ND 2.1ND1282.170,79%
ND108ND 2.4ND2562.480,40%
ND109ND 2.7ND5122.790,20%
ND110ND 3.0ND10243.0100,10%
ND111ND 3.3ND20483.3110,05%
ND112ND 3.6ND40963.6120,03%
Filtros NiSi com notação NDnumber, D.O. e indicação clara dos stops (3, 6 e 10 stops)

Como última nota, queremos apenas dizer que filtros ND podem ser empilhados para obter uma densidade óptica personalizada. Para calcular a DO final do sistema, basta adicionar a DO de cada filtro.

E há muitos fabricantes?

Bom, filtros de densidade neutra são uma moda que pegou forte, sobretudo na fotografia de paisagem. Alguns fabricantes, são (a negrito os mais famosos neste segmento de filtros): B+W, Benro, Breakthrough, Cavision, Cokin, Formatt-HiTech, Gobe, H&Y, Hakuba, Heliopan, Hoya, Kase, Kenko, Kood, LEE Filters, Light Craft Workshop, Marumi, NiSi, Rodenstock, Rollei, Sandmarc, Singh-Ray, Tiffen, Wine Country Camera, Zeiss e pelo menos mais 2 dúzias que não vamos referir.

Há mais para aprender sobre filtros ND? Claro que há. Muito mais. Brevemente.

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