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A luz decide o contorno

Luz rasante estica a sombra e une sementes vizinhas. Luz a pino faz reflexo. Entre 35° e 65°, com difusor, o contorno fica limpo.

30 de outubro de 2026 · 5 min de leitura · por Enrico S. Ambrosio

Antes de qualquer algoritmo, a luz já decidiu boa parte do contorno. A sombra de uma semente sai na foto como uma mancha escura colada nela. Num fundo claro, o programa pode juntar sombra e semente num objeto só.

A animação acima é uma simulação vista de lado. Duas sementes-modelo de 1,4 mm de altura estão a 2,0 mm uma da outra. Só a altura da luz muda.

Uma conta de trigonometria

O tamanho da sombra sai de uma fórmula só.

sombra = altura ÷ tan(elevação da luz)

Com a semente de 1,4 mm de altura, a conta fica assim.

  • A 45°, a sombra mede 1,4 mm, porque tan(45°) = 1.
  • A 35°, a sombra chega a 2,0 mm e encosta na vizinha.
  • A 18°, a sombra passa de 4,3 mm.
  • A 65°, ela cai para 0,65 mm.

Numa foto a 40 px/mm, a sombra de 4,3 mm ocupa 172 pixels. É quase o dobro da largura da semente-modelo, que tem 2,3 mm. A conta da escala está no post O DPI declara, a régua mede.

A mesma conta de Eratóstenes

Essa fórmula tem mais de dois mil anos. Por volta de 240 a.C., Eratóstenes mediu a sombra de uma haste em Alexandria no dia em que, em Siene, mais ao sul, o Sol do meio-dia não fazia sombra no fundo de um poço. A sombra dava um ângulo de 1/50 de círculo, uns 7°. Como as duas cidades ficavam a 5.000 estádios uma da outra, a volta inteira da Terra daria 250.000 estádios.

Diagrama da Terra com raios de Sol paralelos chegando a Alexandria, onde uma haste faz sombra, e a Siene, onde um poço não tem sombra, com as duas linhas se encontrando no centro da Terra e um mapa do Egito ao lado.
A conta de Eratóstenes. O ângulo da sombra em Alexandria é o mesmo ângulo entre as duas cidades, visto do centro da Terra (diagrama de cmglee, David Monniaux e jimht, CC BY-SA 4.0).

Eratóstenes usou a sombra para medir a Terra. Na bancada, a gente quer o contrário: uma sombra tão curta que não entre na medida da semente.

Nem rasante, nem a pino

Luz baixa, rasante, estica a sombra. Abaixo de 35°, na simulação, a sombra de uma semente toca a outra, e o algoritmo pode ver duas sementes como uma.

Quem estuda moedas antigas, entalhes e pinturas usa a luz rasante de propósito. A sombra comprida faz qualquer relevo aparecer. É ótima para ler uma inscrição gasta e péssima para medir o contorno de uma semente.

Três fotos da mesma moeda antiga corroída, lado a lado, com a luz vindo de direções diferentes e o relevo aparecendo de jeitos diferentes.
A mesma moeda antiga fotografada três vezes com luz rasante, cada vez vinda de um lado. O relevo muda com a direção da luz (foto de Pippa Pearce, British Museum, Portable Antiquities Scheme, CC BY 2.0).

Luz alta, quase a pino, encurta a sombra, mas cria outro problema. O tegumento liso devolve a luz para a lente, e aparece um brilho branco em cima da semente. Esse brilho pode ser lido como fundo e abrir um buraco no contorno.

Entre 35° e 65° fica a faixa que a gente recomenda. Um difusor na frente da lâmpada espalha a luz e amolece a borda da sombra. Dois painéis em lados opostos equilibram uma sombra com a outra.

Parede branca com um quadro em relevo e uma luminária baixa, que faz sombras longas e inclinadas.Caixa de luz branca com lâmpadas cobertas por difusores dos dois lados e em cima, e uma câmera em silhueta na frente.
À esquerda, luz rasante numa parede, com a sombra esticada (foto de Jonn Leffmann, CC BY 3.0). À direita, uma caixa de luz caseira, com tecido difusor e lâmpadas dos dois lados e de cima (foto de Alison Christine, CC BY 2.0).

Na prática: semente clara, semente escura

Num conjunto público de fotos de fava, com régua e fundo azul, medimos 160 sementes no SeedCounter e comparamos com a análise dos próprios autores. Nas fotos de semente clara, o contorno fica na borda e o comprimento médio bate a menos de 2%. Em duas linhagens de semente roxa escura, a sombra tem quase a cor da borda da semente, e o contorno avança sobre ela: o comprimento cresce 6 a 7% e a largura, 13 a 17%.

Quatro recortes do SeedCounter sobre fundo azul. Em cima, uma semente de fava clara antes e depois do clique, com o contorno ciano colado na borda. Embaixo, uma semente roxa escura antes e depois do clique, com o contorno avançando sobre a sombra no alto e à esquerda.
Fava, fotos de Ortega Polo e Larkan (2026, CC BY 4.0). Em cima, o contorno fica na borda; embaixo, pega a sombra no alto e à esquerda.

Até o scanner faz sombra

O scanner de mesa parece livre disso, porque a luz passa colada ao vidro. Só que a lâmpada vem de um lado. Em 10 digitalizações de soja de um conjunto público (Syahraza et al., 2025, CC BY 4.0), medimos o brilho do fundo em volta de 1.078 sementes, de 0 a 1,9 mm da borda, em cada direção.

Do lado de cima da imagem, o fundo já fica claro a 0,1 mm da semente. Do lado de baixo, a sombra começa bem escura e só some perto de 1,6 mm. A meia-largura dela é de 0,73 mm, uns 23 pixels a 800 dpi. Nos lados, a sombra é mais fraca e mais longa.

Um contorno que confunda essa faixa com a semente aumenta a medida, e com a mesma direção em todas as sementes. No post de soja, em 03/11, a gente mostra quanto isso pesa num conjunto público.

O que o app faz com a sombra que sobra

Sempre sobra um pouco de sombra. O SeedCounter procura a borda da semente pela cor, e com fundo de bom contraste a sombra fica de fora. Com semente escura, como a fava roxa acima, parte dela pode entrar; reconhecer a sombra na própria imagem é o próximo passo do app. Quando a sombra une duas sementes, ele propõe separá-las, e você escolhe entre separar e manter. Na bancada, fica assim.

A mesma placa com luz rasante e com luz a 45° e difusorF04 · roteiro de gravação
Filmagem real em breve · F04A mesma placa com luz rasante e com luz a 45° e difusor

Luz, fundo e régua se acertam uma vez, na montagem da bancada. Depois de fotografar, confira o contorno no SeedCounter.

Fontes

  • Eratóstenes e a medida da circunferência da Terra. Wikipedia
  • Syahraza et al. (2025), sementes de soja de três variedades da Indonésia, Mendeley Data, doi:10.17632/c733bjz4m3.3, CC BY 4.0. A conta da sombra está em _src/real/soja/sombra.py.
  • Ortega Polo e Larkan (2026), fotos de fava com régua, AAFC, CC BY 4.0.

Para a conta inteira: O limiar, com o Otsu rodando em imagens reais e onde ele falha.

luzsombrabancadasegmentação

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