As lentes são meios transparentes, nos quais a luz pode se propagar. Possuem duas faces esféricas ou uma face esférica e outra plana. As lentes podem apresentar dois comportamentos ópticos: a convergente e a divergente.

Os nomes das lentes são dados de acordo com sua forma, por exemplo: biconvexa, bicôncavo, convexa e côncava. A lente esférica é cada vez mais usada em nosso cotidiano, sendo que a encontramos em diversos equipamentos, como em câmeras fotográficas, projetores de imagens, na lupa e na luneta.

Temos como objetivo geral pesquisar sobre o funcionamento dos diversos tipos de lentes e como elas ajudam e ajudaram o ser humano nas suas tarefas do dia a dia.

Temos como objetivos específicos: investigar sobre a origem, pesquisar seus elementos, saber qual é a formação de imagens pelas lentes, averiguar os diversos tipos de lentes, analisar como as imagens em 3D são geradas, construir um experimento, realizar uma entrevista com um técnico em desenhos 3D, entrevistar alunos em uma escola do interior de Santa Cruz dos Sul.

Justificamos a escolha deste assunto, pois nos traz muito interesse e curiosidade em pesquisar como as lentes ajudam o ser humano nas suas tarefas diárias, e saber como, na atualidade, as lentes são usadas para criar imagens em três dimensões.

O OLHO HUMANO E AS LENTES

1. Referencial Teórico

1.1 O surgimento das Lentes

Não se sabe exatamente quando e como as primeiras lentes surgiram se foram inventadas ou descobertas a partir da natureza. Podemos encontrá-las facilmente numa gota de água ou a partir do olho de um animal morto (um peixe, por exemplo). Já na forma rígida conta que os antigos egípcios já a conheciam a partir do vidro quebrado derretido da areia do deserto.

1.2 Como funcionam as lentes

De acordo com a Enciclopédia do Estudante (Pesquisa Básica, 1º e 2º grau, Vol. 3, pág. 804 à 805), quando se coloca um objeto qualquer em uma vasilha cheia de água em repouso, pode-se notar que o objeto parece ser muito maior do que é na realidade. Isso acontece porque a água da vasilha funciona como se fosse uma lente.

As lentes são instrumentos ópticos, fabricados com vidro de boa qualidade e utilizados para obter determinados efeitos, quando atravessados por um feixe de raios de luz. A razão disse esta no fenômeno da refração, que consiste no desvio sofrido pelos raios de luz, quando passam de uma substancia transparente (como o ar) para outra substancia (por exemplo, vidro). A forma da lente e o índice da refração do material com que ela é feita são os elementos mais responsáveis pelo tipo de refração que venha a ocorrer.

1.3 Tipos de lentes

De acordo com o site www.yahoo.com, existem dois diferentes tipos de conjuntos de lentes, as convergentes e as divergentes. Suas principais características são:

· Convergentes: são mais espessas no centro do que nas bordas. São assim chamadas porque fazem convergir para um ponto os raios luminosos paralelos que as atravessam. São convergentes as lupas e as lentes de óculos para hipermetropia.

· Divergentes: são mais espessas nas bordas do que no centro. Quando atingidas por raios paralelos, elas os fazem divergir, ou seja, abrir-se como um leque. As lentes de óculos para miopia, assim como os olhos-mágicos instalados nas portas, são lentes divergentes.

Dentre esses dois conjuntos estão dois tipos principais de lentes: a convexa e a côncava. A lente convexa tem sua curvatura voltada para fora, ou seja, ela é mais grossa no centro do que nas extremidades. A lente côncava tem curvatura voltada para dentro, apresentando-se mais delgada no centro e mais grossa nas extremidades.

Quando raios paralelos de luz atravessam uma lente convexa, eles convergem no outro lado da lente, em um ponto chamado “foco”. Se os mesmos raios passam por uma lente côncava, o efeito será contrário, isto é, os raios divergem. Na lente convergente o foco é real, ou seja, é formado diretamente pelos raios de luz que atravessam a lente. Na lente divergente o foco é virtual, ou seja, é formado pelo prolongamento dos raios de luz que atravessam a lente.

Quando a forma elas podem ser classificadas da seguinte maneira:

· As biconvexas, côncavo-convexas e plano-convexas são lentes convergentes;

· As bicôncavas, convexo-côncavas e plano-côncavas são lentes divergentes.

1.4 O olho humano

Lentes são meios transparentes, com faces curvas, em geral esféricas. Óculos, lunetas, microscópios, máquinas fotográficas e lupas usam lentes, e o olho humano e dos animais também é um tipo de lente.

1.5 Uso das Lentes

Conforme LEMBO, Antônio, MOISÉS, Hélvio e SANTOS, Thais, uma lanterna comum possui um espelho côncavo e emite um feixe divergente.

As lentes convergentes são usadas em muitos outros aparelhos ópticos, tais como microscópios, lunetas, telescópios, máquinas fotográficas, projetores, binóculos, câmeras de cinema, e principalmente nos óculos, tão usados no dia a dia de muitas pessoas.

1.6 Doenças de visão

De acordo com BARROS, Carlos, as lentes são empregadas também para corrigir defeitos de visão.

Os defeitos de visão mais comuns são:

· Miopia: a imagem é formada antes da retina. A miopia é corrigida com o uso de lentes divergentes.

· Presbiopia ou vista cansada: é a perda natural e progressiva da capacidade do olho em focalizar objetos de perto e de longe. Até o aparecimento de novas técnicas a correção da presbiopia proporcionava ao paciente um grande desconforto; tendo nos óculos e nas lentes companheiros indispensáveis.

· Hipermetropia: a imagem é formada depois da retina. A hipermetropia pode ser corrigida com o uso de lentes convergentes.

1.7 Refração da luz

Conforme ANDREOLLI, F., um raio de luz que incide sobre a superfície é denominado raio incidente, e o que retorna ao meio do qual veio é denominado refletido.

A reflexão da luz pode ser de dois tipos:

· Reflexão regular: Quando a luz atinge a superfície e retorna ao meio mantendo uma certa ordem ou uniformidade, a reflexão é regular. Os raios incidentes são paralelos e, após a reflexão, os raios, estão refletidos, continuam paralelos. E a manutenção dessa regularidade que caracteriza essa reflexão regular. Isso acontece, por exemplo, nas superfícies planas e polidas, como as de um metal ou e um espelho.

· Reflexão difusa: quando atinge a superfície e retorna ao meio espalhando-se em todas as direções, a reflexão é difusa. A difusão ocorre devido a irregularidades da superfície, e, graças a ela, podemos assistir a um filme sentado em qualquer poltrona de um cinema. A difusão ocorre também nas paginas de um caderno, nas paredes e em qualquer outro corpo que não tenha superfície polida como a de um espelho.

1.8 Principais elementos das lentes

Os principais elementos das lentes são:

· Eixo óptico: reta que passa pelo foco e pelo centro óptico.

· Focos principais: toda lente possui dois focos, objeto e imagem.

1.9 Imagens em três dimensões

Atualmente, as imagens em três dimensões vêm se tornando cada vez mais popular entre a população, e isso só é possível graças às lentes, que então presentes na formação das imagens na câmera estereoscópica, que é a responsável pela ilusão do 3D em nossas mentes, dando a impressão de distancia e profundidade que nos faz enxergar em três dimensões.

1.1.1 Os cuidados com o 3D

Pessoas com astigmatismo, fotofobia e labirintite devem evitar passar muito tempo assistindo 3D. Bem como crianças menores de sete anos.

No caso de astigmatismo, que geralmente tem problemas para formar uma imagem focada para o cérebro, a imagem dupla e sobreposta do 3D além de poder não ser observada com perfeição, pode causar enjôo e incomodo visual. Os foto fóbicos podem ficar muito irritadiços com as explosões de luz de uma projeção 3D muito próxima aos olhos.

Já a labirintite é uma inflamação no labirinto que causa problemas de equilíbrio e percepção correta do espaço em volta, a imagem sobreposta das projeções em 3D pode desencadear pequenas crises nessas pessoas.

1.1.2 Óculos 3D

Os óculos exibem imagens diferentes aos nossos olhos. A tela mostra duas imagens, que podem estar em cores ou em posições deferentes e os óculos funcionam como filtro, para que cada uma delas um dos nossos olhos. Depois disso, o cérebro funde as duas.

Atualmente, há dois tipos principais, os ativos e os passivos. Os passivos, comumente usados no cinema, se dividem em dois modelos: os anaglíficos (em geral em azul e vermelho) filtram as imagens por cor, enquanto os polarizados fazem a separação por ondas na vertical e na horizontal. Já os ativos, que acompanham as TV’s 3D e são mais caros, têm dois pequenos painéis de LCD no lugar das lentes e, sincronizados por infravermelho, mostram as imagens alternadamente para cada olho.

2. Metodologia

Efetuamos o nosso projeto com idas semanais a Biblioteca Monteiro Lobato do Colégio Estadual Monte Alverne onde realizamos nossas pesquisas em livros, revistas e também na internet, nos meses de março, abril, maio, junho e julho. Nos meses de agosto e setembro realizamos o experimento do projeto e também elaboramos o relatório. E no mês de setembro também efetuamos a entrevista com alunos do Colégio Estadual Monte Alverne e também com um especialista em desenhos 3D.

Entrevista com os alunos do Colégio Estadual Monte Alverne.

1) Você saberia dizer o que é o 3D?

2) Você já viu algum filme ou imagem em 3D?

3) Caso já tenha visto, percebeu alguma diferença entre a imagem 3D e a imagem normal?

Entrevista com um técnico em desenhos 3D.

1) O que é o 3D e como ele funciona?

2) Como a imagem em 3D é gerada?

3) Existe alguma relação entre o 3D e as lentes? Qual (is)?

3. Cronograma

Mês	Pesquisa	Entrevista	Experimento	Relatório	Apresentação
Março	X
Abril	X
Maio	X
Junho	X
Julho	X
Agosto			X
Setembro		X	X	X	X

4. Analise de Dados

Entrevista com os alunos do Colégio Estadual Monte Alverne.

1) Você saberia dizer o que é o 3D?

Dos 92 alunos entrevistados do Colégio Estadual Monte Alverne, 7% dos estudantes confirmaram que saberiam dizer o que é o 3D; 55% dos entrevistados disseram que não sabem o que são as imagens em três dimensões; 35% responderam que o 3D é quando se usa um óculos especifico que possibilita ver em três dimensões, e 3% não respondeu.

2) Você já viu algum filme ou imagem em 3D?

Dos alunos entrevistados 40% responderam que viram alguma imagem ou filme em três dimensões e 60% disseram que ainda não tiveram a possibilidade de ver imagens em 3D.

3) Caso já tenha visto, percebeu alguma diferença entre a imagem 3D e a imagem normal?

Dos 92 alunos entrevistados, 43% responderam que com o 3D, pode-se ver a imagem mais nitidamente, mais real, com percepções de profundidade. 31% respondeu que não e 26% dos entrevistados não responderam a pergunta.

Entrevista com um técnico em desenhos 3D.

1) O que é o 3D?

O 3D é uma ilusão gerada em nossa mente. Isso acontece graças a um fenômeno natural chamado estereoscopia. Trata-se apenas da simulação de duas imagens projetadas da mesma cena em pontos de observações ligeiramente diferentes. Nosso cérebro, automaticamente une as duas imagens em apensas uma. Nesse processo, conseguimos perceber a profundidade, distância, posição e tamanho dos objetos, gerando a ilusão em 3D.

2) Como a imagem em 3D é gerada?

Para termos uma ou seqüência de imagens em 3D, é necessário a captação a partir de dois pontos de vista distintos ao mesmo tempo. Por esta razão são utilizadas duas câmeras distantes uma da outra, cerca de 6 cm, que é o padrão de distancia entre os dois olhos de uma pessoa. O resultado final é conseguido através de ajustes de enquadramento em softwares específicos.

3) Existe alguma relação entre o 3D e as lentes?

A câmera estereoscópica simula o olho humano, portanto cada lente é colocada a 6 cm de distancia uma da outra. Para termos um resultado adequado, é necessário ajustar zoom, campo focal, abertura, enquadramento e o ângulo relativo entre elas. As lentes de 35 mm normalmente nos dão o resultado próximo do que o olho humano percebe, mas usamos também lentes como a de 30 mm, 28 mm ou 24 mm.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Ao término deste projeto, concluímos que as lentes são instrumentos de ampla utilização, cuja intenção é desviar raios de luz. Denomina-se lente todo o meio transparente, homogêneo e isótropo, divididas por dois tipos distintos: convergentes ou divergentes. Sua origem não é conhecida. Acredita-se que surgiram a partir da natureza.

Percebemos também que as lentes estão presentes em nosso dia a dia mais do que imaginamos, em câmeras fotográficas, lupas, óculos, microscópios, entre outros. Hoje em dia existem diversas doenças que afetam o olho humano. Algumas delas podem ser tratadas com o uso de lentes, presentes em óculos ou em lentes de contato, mais preferidas atualmente. Algumas dessas doenças podem ser: miopia, presbiopia e hipermetropia.

Compreendemos também que as imagens em 3D são formadas por uma ilusão de nossa mente, que junta duas imagens e as transforma em uma só, dando a impressão de distancia e profundidade.