Ferreomodelismo
Backlight para maquetes e dioramas

Wagner Ciongoli - 21 Out. 2017

As maquetes e dioramas estão presentes na história da humanidade desde a antiguidade e, fundamentalmente, uma de suas principais características é reproduzir com a maior semelhança possível os objetos e paisagens da vida real, nos quesitos geométrico, fotográfico e dinâmico.

Os modelistas reproduzem com fidelidade, nas várias escalas, as mais variadas situações, quer sejam em dioramas ou maquetes. As maquetes ferroviárias simulam as operações ferroviárias, o material rodante, estruturas de construção, paisagens, figuras humanas, animais, iluminação, movimentos, sons, etc... Todas essas características reunidas em uma maquete ou diorama buscam cada vez mais mimetizar o real.

Ao longo dos últimos anos o modelismo apresentou uma evolução espantosa com novas tecnologias, novas técnicas de modelagem, novos materiais que vieram incorporar não só nos modelos mas também nas maquetes e dioramas.

A iluminação também acompanhou essa evolução, as maquetes antigas só contavam com as luzes no teto do recinto onde estavam instaladas, atualmente a maquete possui vários sistemas de iluminação separados com funções diferentes.

A seguir, apresentamos uma classificação para a iluminação de uma maquete:

Foto 1 - Iluminação Geral. Ferroclube do ABC - Brasil

1- Iluminação geral - são duas as fontes de luz: (a) uma instalada no teto ou nas paredes do recinto onde está a maquete e fornece luz constante, direta, sem variações de intensidade e cor, geralmente na cor branca quente, acionada por uma chave comum liga/desliga; (b) outra é a iluminação natural que entra por janelas existente no recinto (Foto 1).

Foto 2 - Iluminação direcional Exeter Bank - Austrália

2- Iluminação direcional - é aquela feita por uma ou mais fontes de luz direcionais e direta, distribuídas em locais planejados do recinto onde está a maquete para incrementar um efeito luminoso, um relevo, uma estrutura, em parte ou em toda a maquete (Foto 2).

Foto 3 - Iluminação decorativa Maquete Siderúrgica Valene - José Balan Filho - Brasil

3- Iluminação decorativa - é aquela presente nas estruturas de decoração, como postes para luz da rua, sinalizações em geral, luz do interior das edificações, luz de automóveis, luz do material rodante, etc... Normalmente exercem um papel decorativo com finalidade de dar maior realidade ao conjunto da maquete (Foto 3).

Foto 4 - Iluminação temporária - fontes de luz temporária colocadas apenas para obter o efeito desejado na maquete. Após a sessão, são removidas. Cesar Coelho e Pedro Luá - TV galpão - Brasil

4- Iluminação temporária - feita por fontes de luz que são introduzidas por um tempo determinado e, após sua utilização, são retiradas, por exemplo, fontes de luz para realizar uma sessão de fotografia da maquete com finalidade de realçar cores, eliminar sombras e melhorar a qualidade fotográfica da maquete num momento específico e transitório (Foto 4).

Backlight

Foto 5 - Interior branco do painel backlight

O presente trabalho tem por objetivo oferecer aos modelistas uma nova opção para iluminação da maquete e diorama, buscando maior realidade na simulação das diversas fases da luz do dia, desde o nascer ao por do sol, inclusive simulação da luz da lua, sol e estrelas, com controle analógico, digital e automatizado.

Nesse contexto, apresentamos uma técnica inovadora com a utilização de um backlight, que consiste em um painel de fundo na maquete com a instalação de várias fontes de luz LED atrás do painel fotográfico (background), permitindo que a luz crie um efeito visual ainda mais perfeito.

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O backlight protótipo do projeto aqui apresentado, teve como ponto de partida a observação dos backgrounds que algumas maquetes possuem. Esses backgrounds apresentam diversos tipos de paisagens: campos, montanhas, rios, cidades, industrias, céu, etc... e quando recebem as fontes de luz, causam um efeito espetacular de realidade, realçando o visual paisagístico.

O material utilizado para construção do protótipo backlight foi a madeira MDF, por opção, mas pode ser utilizado outros materiais. As medidas são:

• Comprimento = 1000 mm
• Altura = 600 mm
• Profundidade = 100 mm
• Espessura da estrutura: 15 mm
• Espessura do fundo: 6 mm

Seu interior é revestido com película branca para facilitar a reflexão da luz (Foto 5).

Foto 6 - Painel de acrílico translúcido com 1.000 mm (comprimento) x 500 mm (altura) x 3 mm (espessura)

O painel fotográfico da paisagem (background) foi cuidadosamente escolhido pelo designer e ferromodelista Evandro Luiz de Oliveira Lima, confeccionado com acrílico flexível branco translúcido de 3 mm de espessura por 1.000 mm de comprimento e 500 mm de altura (Foto 6).

Foto 7 - Impressora Canon - Enfoque Comunicação Visual - Santo André - São Paulo - Brasil¹

A impressão¹ foi feita em uma impressora Canon Océ Arizona 350XT (Foto 7), por renderização digital, cor CMYK, resolução 300 DPI, com 5 cores (CMYK + branco), impressão tinta UV pigmentada com secagem instantânea, tecnologia Ultra Violeta (UV).

Foto 8 - Fitas de LED coladas na canaleta de alumínio para dissipar o calor

A instalação elétrica foi feita com fios bitola 1,5mm polarizado (positivo e negativo) e fio terra. Como fonte de luz foi utilizado neste protótipo 12 fitas de microLEDs com 1000 milímetros de comprimento, cada uma colada em uma canaleta de alumínio para dissipar o calor emitido (Foto 8).

Foto 9 - Compartimentos das fitas de LED no interior do backlight

As fitas de LED foram fixadas em 3 compartimentos com 4 fitas cada (Foto 9):

1- Compartimento Inferior: parte de baixo do painel posicionadas com o feixe de luz direcionado para cima.

2- Compartimento Central: parte central do painel posicionadas com o feixe de luz direcionado para cima, que coincide com o horizonte da paisagem, nesse protótipo a aproximadamente 300mm do compartimento inferior.

3- Compartimento Superior: parte de cima do painel posicionadas com o feixe de luz direcionado para baixo.

Foto 10 - Disposição das fitas de LED nos compartimentos do interior do backlight

Considerando a frente e o fundo do painel, o posicionamento das fitas LED em cada compartimento é (Foto 10):

1- Compartimento inferior do Backlight: 4 fitas dispostas da seguinte maneira, da frente (1.1) para o fundo (1.4) do backlight.

1.1- Branco frio (branco)
1.2- Verde
1.3- Azul
1.4- Vermelho

2- Compartimento superior do Backlight: 4 fitas dispostas da seguinte maneira, da frente (2.1) para o fundo (2.4) do backlight.

2.1- Azul
2.2- Vermelho
2.3- Verde
2.4- Margenta

3- Compartimento central do Backlight, que simula o horizonte: 4 fitas dispostas da seguinte maneira, da frente (3.1) para o fundo (3.4) do backlight.

3.1- Vermelho
3.2- Verde
3.3- Vermelho
3.4- Branco frio (branco)

4- Foi ainda instalado um foco de luz branca fria de LED em local determinado, para simular a luz da lua.

5- As estrelas foram representadas por vários feixes de fibra óptica, cada estrela é composta por um feixe de fibra óptica com 0,4 mm de diâmetro, todos conectados a uma lâmpada branca de LED como fonte de luz para as fibras ópticas, que também são controladas por dimmer2.

Foto 11 - Fonte Elétrica

As fontes de luz foram alimentadas com fonte elétrica de 110 volts na entrada com 12 volts na saída e 20 ampéres, refrigerada por cooler integrado que suporta até 20 metros da fita microled (Foto 11).

Foto 12 - Dimmer analógico

Cada uma das fitas de LED foi conectada à um controle analógico (Dimmer), instalados nas laterais do painel, que permitiu o controle da intensidade da fonte de luz individualmente e assim utilizar a composição das diversas cores, o que possibilita reproduzir as diferentes nuances da luz do dia, como alvorecer, entardecer, estrelas, lua, etc... (Foto 12).

Foto 13 - Teste do sistema Arduino com controle digital no celular

Todo esse sistema eletrônico foi conectado à uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre e de placa única³, Arduino4,5,, a plataforma Arduino é então programada para realizar automaticamente funções pré-definidas de variações de luz, onde se pode controlar a seqüência, intensidade, coloração e a velocidade dos efeitos programados por celular, tablet ou computador (Foto 13).

Foto 14 - Painel backlight

O protótipo tem o visual final apresentado na Foto 14.

Teste fotográfico

Foto 16 - Painel backlight agregado à maquete da Cordeiro's Hobby Shop - Brasil. Luminosidade simulando a luz do meio-dia

Foi testado com sucesso apenas agregando-o ao lado da maquete gentilmente cedida por Rogério Cordeiro da Cordeiro's Hobby Shop6 (Fotos 15 a 20).

Foto 17 - Painel backlight agregado à maquete da Cordeiro's Hobby Shop - Brasil. Luminosidade simulando a luz do meio da tarde

Foto 18 - Painel backlight agregado à maquete da Cordeiro's Hobby Shop - Brasil. Luminosidade simulando a luz do fim da tarde

Foto 19 - Painel backlight agregado à maquete da Cordeiro's Hobby Shop - Brasil. Luminosidade simulando inicio da noite

A instalação definitiva em uma maquete só depende das medidas da maquete e de um projeto para execução específico.

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Concluímos que a instalação pioneira de um backlight na maquete resulta na enorme melhora do visual geral da maquete e uma excelente dinâmica da iluminação, possibilitando a reprodução real das diversas tonalidades da luz do dia na paisagem. Esperamos que essa nova técnica seja mais uma opção aos modelistas na busca de maquetes e dioramas cada vez mais perfeitos.

REFERÊNCIAS

1. Enfoque Comunicação Visual - Santo André - São Paulo - Brasil.

2. Ciongoli, Wagner; Ultra-tiny light with fiber optics - Using inexpensive fiber optics for super-small lights. Model Railroad Hobbyist - dez/2016, #82. São Bernardo do Campo - São Paulo - Brasil.

3. Arduino: Conheça esta a plaforma de hardware livre.

4. Olhar Digital - Arduino: Robótica para iniciantes. Março/2010.

5. Arduíno: robôs em código aberto. Planeta Sustentável - Paisagem Fabricada. Editora Abril. Janeiro/2012.

6. Cordeiro's Hobby Shop - Rogério Cordeiro - Santo André - São Paulo - Brasil.

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