Entender los fundamentos de los sensores de cámara

La luz viaja a través de una lente, el obturador se abre y se conserva un momento al capturarlo en la cámara. sensor. Este chip es absolutamente esencial en la creación de imágenes digitales. Sin embargo, es posible que no tenga una buena idea de cómo funciona todo. Si desea desmitificar la magia de cómo funciona su cámara réflex digital, no busque más allá del artículo de Basix de hoy sobre los sensores de cámara..

Megapixeles y Resolución

Si hay una cosa que el usuario promedio de la cámara sabe acerca del sensor de una cámara, es el conteo de megapíxeles. Amado por el principiante, la cantidad de píxeles en el sensor de una cámara determina la cantidad de datos que se pueden capturar.

¿Qué significa realmente megapíxeles? Cada "megapixel" un millón de píxeles capaz de capturar bits de color que resultarán en una imagen. Tomemos un archivo de mi Nikon D300 por ejemplo. La resolución máxima de un archivo producido por el D300 es 4288 x 2848. En el lado largo de una imagen son 4,288 píxeles, mientras que el lado más corto tiene 2,848 píxeles. Si multiplicamos 4288x2848, el número resultante es 12.2 millones. ¿Quieres saber el recuento de megapíxeles del D300? Lo has adivinado, 12,2 megapíxeles. (Nikon lo cita como 12.3.)

Si bien los megapíxeles son una medida valiosa de las capacidades de un sensor de cámara, más megapíxeles no siempre es mejor. Una de las razones por las cuales las compañías de cámaras han limitado de alguna manera la cantidad de megapíxeles que colocarán en un sensor es que más megapíxeles generalmente significa mayores niveles de ruido..

También hay una ley de rendimientos decrecientes. Las cámaras digitales han podido producir grandes tamaños de impresión durante años con 6 o menos megapíxeles. Esto no va a cambiar: cualquier cámara que compre hoy es capaz de producir impresiones grandes. Sin embargo, antes de actualizar a la cámara de 18 megapíxeles, pregúntese para qué usará esa resolución masiva. Si bien los profesionales pueden necesitar una gran cantidad de resolución para sus propósitos, si recién está comenzando con la fotografía, no confíe en el mito de los megapíxeles..

No me malinterpretes, es genial tener la resolución adicional para recortar. Simplemente no compre una cámara sobre otra para megapíxeles solo. En conclusión, los megapíxeles son una medida de solo una de las capacidades de una cámara.

Sensibilidad al ruido y sensores

Los ajustes "ISO" de una cámara ajustan la sensibilidad del sensor a la luz. En los días de cámara de película, el ISO se asoció con la película que cargó en la cámara y no se pudo cambiar. Los sensores digitales tienen la ventaja de ser ajustables de disparo a disparo.

Es posible que sepa que cuando está en condiciones de poca luz, debe considerar subir la ISO para adaptarse a una velocidad de obturación utilizable. Una vez, un amigo me preguntó que, dado que una ISO más alta permitía una mayor captura de luz, ¿por qué no siempre deberíamos establecer la ISO tan alta como podría ser? ¿No era esto lo mismo que una lente súper rápida o una velocidad de obturación más lenta??

Tenía razón al pensar que este era el caso; de hecho, elevar el ISO sí permite más velocidad de obturación o flexibilidad de apertura. Sin embargo, esto tiene un costo. El sensor de una cámara funciona mejor con el ISO más bajo. Con esta configuración, verá los mejores colores, la menor cantidad de ruido y la mejor calidad de imagen en general.

El ruido es básicamente el equivalente de la era digital del grano. Es todos esos pequeños puntos finos que verás, especialmente en los tiros oscuros. Realicé algunas pruebas a continuación con mi Nikon D300 para que pueda ver las diferencias en ISO.

A medida que aumenta la configuración ISO, la imagen puede aumentar el ruido y disminuir la calidad general.

De sensor a sensor, el rendimiento de ISO varía. Uno de los avances más grandes en la tecnología de cámaras recientes son las altas capacidades ISO de las cámaras modernas. El ISO 400 de ayer ahora es igual en calidad por el ISO 800 de hoy. Los límites del rendimiento con poca luz continúan siendo llevados a niveles que nunca antes fueron posibles.

Tamaño del sensor

No todos los sensores de la cámara están construidos por igual. Cada empresa utiliza sus propias tecnologías y especificaciones para construir los últimos sensores para las últimas cámaras. Las especificaciones utilizadas tienen un gran impacto en la calidad general del sensor y, como resultado, las imágenes realizadas con él..

Uno de los principales factores que determina la calidad de la imagen es el tamaño físico de este sensor. Es por esto que una cámara réflex digital producirá mejores imágenes que casi cualquier punto y disparo. El tamaño del sensor en una cámara de bolsillo no es más que una fracción de su contraparte SLR. Por lo general, los sensores más grandes también tendrán un mejor desempeño en situaciones de alta ISO: un efecto que ciertamente se puede observar cuando se comparan puntos y disparos incluso con DSLR de nivel de entrada..

A estas alturas, es posible que haya oído hablar de un efecto llamado "factor de recorte". Este término nos ayuda a describir el tamaño de un sensor de cámara en relación con un tamaño "estándar". ¿Cuál es este tamaño estándar? El punto de referencia es un sensor de "fotograma completo", es decir, un sensor que tiene el mismo tamaño que un fotograma de película de 35 mm. Cualquier sensor que sea más pequeño que un sensor de fotograma completo experimentará el factor de recorte.

El cuadro rojo representa el área que sería capturada por un sensor de fotograma completo, mientras que el área azul es representativa del campo de visión de una cámara de factor de recorte.

Probablemente sepa que recortar una imagen es utilizar una parte seleccionada de la imagen o, básicamente, seleccionar una región más pequeña. En una cámara de factor de recorte, está obteniendo un campo de visión más ajustado que el de un sensor de fotograma completo.

Lo creas o no, hay sensores de más de 35 mm de tamaño "fotograma completo". El formato de medio digital es un campo en crecimiento que es favorecido por los fotógrafos de productos y estudios por la resolución masiva que se puede ofrecer. Phase One ahora ofrece una cámara de formato medio de 80 megapíxeles y competidores como Mamiya y Hasselblad seguramente lo seguirán con ofertas similares.

¿Cómo funciona un sensor??

Hoy en día, nuestros sensores son digitales. Hace años, el "sensor" era el cine. Ambos son esencialmente el medio en el que se graban las imágenes. Una lente más algún tipo de sensor es la ecuación básica para crear una imagen. Hay muchas otras piezas en la máquina, pero estas son las dos claves para crear una imagen..

Como se mencionó anteriormente, hay algunas tecnologías diferentes que controlan los sensores de la cámara. Dos de los tipos de sensores más populares son "CCD" (dispositivo de carga acoplada) y "CMOS" (semiconductor complementario de óxido metálico). Los sensores CCD funcionan al transportar la carga eléctrica y convertirla en una señal digital. Los sensores CMOS usan filtros de color rojo, verde y azul y pasan datos a través del cableado de metal y hacia los fotodiodos. La mayoría de los sensores modernos son de la variedad CMOS. Los sensores CCD habían alcanzado sus límites tecnológicos y menos comunes en las cámaras digitales..

Además del CCD y CMOS comunes, Sigma ha desarrollado su propio tipo de sensor llamado "Foveon" que ha causado bastante revuelo. Al utilizar una tecnología patentada, Sigma afirma que su nueva cámara SD1 podrá lograr imágenes de 46 megapíxeles con un sensor de tamaño APS-C. Esto se hace utilizando un sensor de tres capas, siendo cada capa responsable de 15.3 megapíxeles. Algunos han disputado la validez total de este reclamo elevado, y con la cámara aún por ser lanzada, el jurado aún está deliberando. Pero el sensor "Foveon" ha existido desde hace algunos años, y se han creado otras cámaras (de resolución más baja) usándolo. Puedes investigar un poco y ver si prefieres los resultados de este sensor.

La tecnología del sensor Foveon de Sigma reclama resoluciones ultra altas mediante el uso de un sensor de capas único.

Cuidado del sensor

¿Has notado algún punto oscuro en tus fotos? Quizás al tomar una foto de paisaje, note algunas pequeñas regiones oscuras en el cielo azul brillante. Aunque puede clonarlos fácilmente en Photoshop, lo que está viendo son manchas de polvo en el sensor. Más exactamente, las manchas de polvo están en el filtro en la parte superior del sensor.

Si bien no es un gran problema, son una molestia con la que querrás lidiar. Hay un par de pasos que puede tomar para deshacerse de los conejitos de polvo en su sensor. Lo primero que recomendaría es usar una herramienta de estilo "Rocket Blower" para tratar de eliminar el polvo del sensor. Estas son herramientas excelentes para tener a mano para todo tipo de equipos de limpieza de cámara..

Para usar el Rocket Blower, primero ponga su cámara en el modo de velocidad de obturación de bulbo. En este modo, al mantener presionado el disparador se abre el obturador, exponiendo el sensor, hasta que se libera. Si lo hace, permite el acceso al sensor normalmente protegido. Una vez que el espejo esté levantado, use el soplador de cohetes para soplar unas cuantas bocanadas de aire en el área del sensor. Sostener la cámara boca abajo asegura que la gravedad hará su parte para expulsar el polvo.

Un Rocket Blower es una gran herramienta para la limpieza de sensores.

El método alternativo es utilizar la limpieza de "contacto" o un método de limpieza en el que se toca el sensor para eliminar el polvo y las partículas. Este tipo de limpieza se emplea generalmente cuando el polvo es más serio. Existen varios métodos, algunos con pinceles para sensores y otros con soluciones líquidas.

Tenga en cuenta que los reductores serios pueden gritarle por usar este método. El uso del modo de obturador de la bombilla significa que el sensor está encendido y que un sensor cargado (especialmente un sensor CCD) realmente atraerá polvo con un dibujo similar a la estática. Para "limpiar" adecuadamente su cámara, consulte el manual del propietario. Por lo general, existe un modo de limpieza que permite acceder al sensor mientras está apagado, aunque es posible que deba comprar un enchufe especial. Con esto en mente, he limpiado mis sensores usando los métodos anteriores durante años sin efectos negativos perceptibles.

Cuando mi cámara necesita una limpieza más seria, la envío, tan simple como eso. No vale la pena arriesgar tu cámara intentando hacer una piratería en casa..

Conclusión

El sensor de cámara digital ha revolucionado la fotografía. Con la tecnología que parece mejorar cada día, ¿quién sabe qué podría ser posible en los próximos años? Los últimos 10 años han visto cómo el sensor digital se ha convertido en parte de la vida cotidiana, y los próximos 10 podrían ser tan emocionantes como el alto rendimiento de ISO y la calidad de imagen..