La Cámara Digital: Historia, Sensores, Métodos, Capture, Tipos

 La Cámara digital es una cámara que captura fotografías en la memoria digital. La mayoría de las cámaras producidas hoy en día son digitales, y aunque todavía hay cámaras compactas dedicadas en el mercado, el uso de cámaras digitales dedicadas está disminuyendo, ya que las cámaras digitales ahora están incorporadas en muchos dispositivos que van desde dispositivos móviles hasta vehículos. Sin embargo, las cámaras dedicadas de alta definición, costosas y de alta gama todavía son comúnmente utilizadas por los profesionales.

la cámara digitalLa cámara digital y de película comparten un sistema óptico, por lo general usan una lente con un diafragma variable para enfocar la luz en un dispositivo de captación de imágenes. El diafragma y el obturador admiten la cantidad correcta de luz en la cámara, al igual que con la película, pero el dispositivo de captura de imagen es electrónico en lugar de químico.

Sin embargo, a diferencia de las cámaras de película, las cámaras digitales pueden mostrar imágenes en una pantalla inmediatamente después de ser grabadas, y almacenar y eliminar imágenes de la memoria. Muchas cámaras digitales también pueden grabar vídeos en movimiento con sonido. Algunas cámaras digitales pueden recortar y unir imágenes y realizar otras ediciones de imágenes elementales, dando paso a lo que hoy conocemos en el periodismo como fotografía digital.

Historia de la cámara digital

La historia de la cámara digital comenzó con Eugene F. Lally, del Jet Propulsion Laboratory, que estaba pensando en cómo usar un fotosensor de mosaico para capturar imágenes digitales. Su idea de 1961 fue tomar imágenes de los planetas y las estrellas mientras viajaban por el espacio para dar información sobre la posición de los astronautas.

Al igual que la cámara sin película del empleado de Texas Instruments, Willis Adcock (patente estadounidense 4.057.830) en 1972, la tecnología todavía no se había puesto al día con el concepto. El Cromemco Cyclops era una cámara completamente digital presentada como producto comercial en 1975. Su diseño se publicó como un proyecto de construcción para aficionados en el número de febrero de 1975 de la revista Popular Electronics, y utilizaba un sensor semiconductor de óxido de metal de 32 × 32.

Steven Sasson, un ingeniero de Eastman Kodak, inventó y construyó la primera cámara electrónica autónoma que usó un sensor de imagen de dispositivo de carga acoplada en 1975. Los primeros usos fueron principalmente militares y científicos; seguido de aplicaciones médicas y de noticias.

En 1986, la compañía japonesa Nikon presentó la primera cámara digital réflex de lente única (DSLR), la Nikon SVC. A mediados y finales de la década de 1990, las cámaras DSLR se volvieron comunes entre los consumidores. A mediados de la década de 2000, las cámaras DSLR habían reemplazado en gran medida a las cámaras de cine.

En 2000, Sharp presentó el primer teléfono con cámara digital del mundo, el J-SH04 J-Phone, en Japón. [9] A mediados de la década de 2000, los teléfonos celulares de gama superior tenían una cámara digital integrada. A principios de la década de 2010, casi todos los teléfonos inteligentes tenían una cámara digital integrada.

Sensores de imagen de la cámara digital

la cámara digitalTipos de sensores

Los dos tipos principales de sensor de imagen digital son CCD y CMOS.

  • Un sensor CCD tiene un amplificador para todos los píxeles, mientras que cada píxel en un sensor CMOS de píxel activo tiene su propio amplificador.
  • En comparación con los CCD, los sensores CMOS usan menos energía, la cámara digital con un sensor pequeño usan un sensor CMOS (BSI-CMOS) iluminado por la parte posterior.
  • La calidad total de la imagen final depende más de la capacidad de procesamiento de la imagen de la cámara que del tipo de sensor.

Resolución del sensor de la cámara digital

  • La resolución de una cámara digital a menudo está limitada por el sensor de imagen que convierte la luz en señales discretas. Cuanto más brillante sea la imagen en un punto determinado del sensor, mayor será el valor leído para ese píxel.
  • Dependiendo de la estructura física del sensor, se puede usar una matriz de filtro de color, que requiere la creación de una imagen para recrear una imagen a todo color.
  • La cantidad de píxeles en el sensor determina el “conteo de píxeles” de la cámara. En un sensor típico, el número de píxeles es el producto de la cantidad de filas y el número de columnas.
  • Por ejemplo, un sensor de 1,000 por 1,000 píxeles tendría 1,000,000 de píxeles o 1 megapíxel.

Nitidez de la imagen

  • La calidad final de una imagen depende de todas las transformaciones ópticas en la cadena de producción de la imagen.
  • Carl Zeiss señala que el eslabón más débil de una cadena óptica determina la calidad de la imagen final.
  • En el caso de una cámara digital, una forma simplista de expresarla es que la lente determina la nitidez máxima de la imagen, mientras que el sensor de imagen determina la resolución máxima.
  • Se puede decir que la ilustración de la derecha compara una lente con muy poca nitidez en una cámara con alta resolución, con una lente con buena nitidez en una cámara con menor resolución.

Métodos de captura de imágenes

En el corazón de una cámara digital hay un sensor de imagen CCD o CMOS.

  • Cámara digital, parcialmente desmontada. El conjunto de la lente (parte inferior derecha) se quita parcialmente, pero el sensor (parte superior derecha) sigue capturando una imagen, como se ve en la pantalla LCD (abajo a la izquierda).
  • Desde que se introdujeron los primeros respaldos digitales, ha habido tres métodos principales para capturar la imagen, cada uno basado en la configuración de hardware del sensor y los filtros de color.
  • Los sistemas de captura de un solo disparo utilizan un chip de sensor con un mosaico de filtro de Bayer o tres sensores de imagen separados (uno para los colores primarios de aditivos rojo, verde y azul) que están expuestos a la misma imagen a través de un divisor de haz (ver Tres Cámara -CCD).

Tamaño del sensor y ángulo de visión

  • Las cámaras con sensores de imagen digital que son más pequeños que el tamaño de película típico de 35 mm tienen un campo o ángulo de visión más pequeño cuando se usan con una lente de la misma distancia focal.
  • Esto se debe a que el ángulo de visión es una función de la distancia focal y del sensor o tamaño de película utilizado.

Tipos de cámaras digitales

la cámara digitalLas cámaras digitales vienen en una amplia gama de tamaños, precios y capacidades. Además de las cámaras digitales de uso general, las cámaras especializadas que incluyen equipos de imágenes multiespectrales y astrógrafos se utilizan con fines científicos, militares, médicos y otros fines especiales.

Cámara digital compacta

  • Las cámaras compactas están destinadas a ser portátiles (de bolsillo) y son particularmente adecuadas para “instantáneas” casuales.
  • Muchos incorporan un conjunto de lente retráctil que proporciona un zoom óptico.
  • En la mayoría de los modelos, una cubierta de lente de acción automática protege la lente de los elementos.
  • La mayoría de los modelos robustos o resistentes al agua no se retraen, y la mayoría con capacidad superzoom no se retraen por completo.
  • Las cámaras compactas generalmente están diseñadas para ser fáciles de usar.
  • Casi todos incluyen un modo automático, o “modo automático”, que automáticamente realiza todas las configuraciones de la cámara para el usuario.
  • Algunos también tienen controles manuales.
  • Las cámaras digitales compactas suelen contener un pequeño sensor que intercambia la calidad de la imagen por la compacidad y simplicidad; las imágenes generalmente solo se pueden almacenar con compresión con pérdida (JPEG).
  • La mayoría tienen un flash incorporado generalmente de baja potencia, suficiente para sujetos cercanos.
  • Algunas cámaras digitales compactas de gama alta tienen una zapata para conectar a un flash externo. La vista previa en vivo casi siempre se usa para enmarcar la foto en una pantalla LCD integrada.
  • Además de poder tomar fotografías fijas, casi todas las cámaras compactas tienen la capacidad de grabar videos.

Cámara digital compacta resistente

  • Las cámaras compactas resistentes suelen incluir protección contra inmersión, condiciones de calor y frío, golpes y presión.
  • Los términos utilizados para describir tales propiedades incluyen a prueba de agua, a prueba de congelamiento, a prueba de calor, a prueba de golpes y a prueba de golpes, respectivamente.
  • Casi todos los principales fabricantes de cámaras tienen al menos un producto en esta categoría.
  • Algunos son impermeables a una profundidad considerable de hasta 82 pies (27 m); otros solo 10 pies (3 m), pero solo unos pocos flotarán. Los robustos a menudo carecen de algunas de las características de una cámara compacta ordinaria, pero tienen capacidad de video y la mayoría puede grabar sonido.
  • La mayoría tiene estabilización de imagen y flash incorporado.
  • La pantalla táctil LCD y el GPS no funcionan debajo del agua.

Cámara digital de acción

  • Las cámaras de acción que son resistentes, pequeñas y se pueden acoplar fácilmente al casco, brazo, bicicleta, etc.
  • La mayoría tiene un ángulo amplio y fijo, y puede tomar fotografías y videos, normalmente con sonido.
  • La creciente popularidad de las cámaras de acción está en línea con muchas personas que desean compartir fotos o videos en las redes sociales.
  • Muchos fabricantes competitivos de cámaras de acción dan como resultado muchas opciones y precios más bajos y competitivos, y hoy en día, las cámaras se venden con fundas impermeables, accesorios y montajes compatibles con el popular GoPro.

Cámara digital de 360 ​​grados

  • La cámara de 360 ​​grados puede tomar imágenes o videos en 360 grados con dos lentes uno detrás del otro y disparando al mismo tiempo.
  • Se puede hacer transmisión en vivo.
  • Debido a que también es resistente al agua, el Nico360 se puede utilizar como cámara de acción.
  • Las cámaras de acción tienden a disparar 360 grados con una resolución de al menos 4K.

Cámara digital con lentes intercambiables sin espejo

  • A finales de 2008, surgió un nuevo tipo de cámara llamada cámara de lentes intercambiables sin espejo (MILC), que utiliza varios sensores y ofrece capacidad de intercambio de lentes.
  • Estos son más simples y compactos que las DSLR debido a que no tienen un sistema de reflejo de lente.
  • Los modelos de cámara MILC están disponibles con varios tamaños de sensor.

Cámara digital modular

  • Si bien la mayoría de las cámaras digitales con lentes intercambiables tienen una montura de lente de algún tipo, también hay una serie de cámaras modulares, donde el obturador y el sensor están incorporados en el módulo de la lente.
  • La primera cámara modular de este tipo fue la Minolta Dimâge V en 1996, seguida de la Minolta Dimâge EX 1500 en 1998 y la Minolta MetaFlash 3D 1500 en 1999. En 2009, Ricoh lanzó la cámara modular Ricoh GXR.

Referencias

Musgrove, Mike (2006-01-12). “Nikon dice que está dejando el negocio de las cámaras de cine”. El Correo de Washington. Obtenido 2007-02-23.

 https://fstoppers.com/news/nikon-closes-china-camera-factory-cites-smartphones-cause-201773 Nikon cierra China Camera Factory, cita a los teléfonos inteligentes como causa

 MakeUseOf: ¿Cómo funciona una cámara digital? recuperado el 2013-09-07

 Prakel, David (10 de diciembre de 2009). El Diccionario Visual de Fotografía. AVA Publishing. pag. 91. ISBN 978-2-940411-04-7. Consultado el 24 de julio de 2013.

 Dobbin, Ben. (8 de septiembre de 2005) “El ingeniero de Kodak tuvo una idea revolucionaria: la primera cámara digital”. Seattle Post-Intelligencer. Consultado el 2018-02-06.

 Estrin, James (12 de agosto de 2015). “El primer momento digital de Kodak”. Los New York Times. Recuperado el 6 de febrero de 2018.

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Licda. En Comunicación Social, mención Comunicación y Desarrollo con 16 años en el ejercicio del periodismo, ahora Redactora Web Maracay- Venezuela

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