La cámara fotográfica digital II

LA CAMARA FOTOGRAFICA DIGITAL (II)

3.3 El Procesador

     El procesador digital  de imagen  , llamado DSP (digital signal processor) es el verdadero cerebro de la cámara fotográfica digital. Es un sistema que consta de un  microprocesador, que tiene un conjunto de instrucciones y un software . Se encarga de regular y controlar todo el sistema electrónico de la cámara, y de procesar las imágenes que le llegan del sensor digital para enviarlas posteriormente a la tarjeta . La luz que entra a través del objetivo llega hasta el sensor digital y de aquí, los datos recogidos  pasan  en el caso de un sensor CCD a un conversor analógico digital, y en el caso de los sensores CMOS al procesador que los interpreta y crea la imagen final que podemos ver.

     Los procesadores son cambiados cada dos o tres años por las marcas, y cada vez son mejores, procesan más datos, son más rápidos, ocurre igual que en los ordenadores, donde cada pocos años cambia el procesador. Cada marca tiene sus modelos de procesador, Canon los Digic, Olympus  los True Pic , Nikon los Expeed. Veamos a continuación los últimos modelos de procesadores digitales de Canon, Digic 5 + y Nikon ,Expeed 3

       

     

3.4 El Sensor de imagen digital

     El sensor digital es el que establece la resolución de la cámara en número de píxeles. El sensor está formado por  millones de cuadrículas o fotodiodos que llamamos píxeles y que reaccionan a la luz que llega a través del objetivo de la cámara. Cumple la función que antes tenía el negativo digital. Cuando decimos que una cámara tiene por ejemplo 10 megapíxeles, es porque su sensor tiene 10 megapíxeles o lo que es lo mismo 10 millones de píxeles. Un píxel o punto de imagen no tiene un tamaño fijo, dependiendo de cada sensor puede tener un tamaño u otro

     Hay dos tipos de sensores, CCD (dispositivo de carga acoplada) y CMOS (semiconductor complementario de óxido metálico).

     Los sensores CCD envían los datos recogidos de la luz a un conversor analógico digital que convierte los datos en formato digital, en 0 y 1.

     Los sensores CMOS, convierte los fotones de luz en datos digitales sin necesidad de un conversor analógico-digital.

Actualmente la tendencia es el uso  mayoritario de sensores  CMOS

     Píxel( acrónimo de picture elements) es la unidad mínima de una imagen digital, sea fotografía o vídeo. Es un punto de color, el punto más pequeño de la imagen.

Una fotografía digital es parecida a un mosaico romano, son puntos de color, como por ejemplo vemos en las imágenes siguientes:

    

     Cada uno de los cuadraditos anteriores es un píxel. Un Megapíxel, corresponde a un millón de píxeles, o sea a un millón de puntos de color. Así 20 Megapíxeles serán 20 millones de píxeles. Es fácil deducir que cuantos más megapíxeles tenga el sensor, mayor resolución tendrá la cámara y mayor calidad y detalle tendrán nuestras fotografías.

      Una aclaración importante. No es lo mismo un sensor de 10 megapíxeles de un sensor pequeño, que 10 megapíxeles de un sensor grande, ya que en el primer caso los píxeles serán más pequeños. Recordemos que  los píxeles no tienen un tamaño fijo.

     El siguiente gráfico nos indica el proceso completo de captación de una imagen digital desde la captación hasta el archivo en la tarjeta. Aunque aquí indica que a imagen final está en formato jpeg, conviene también guardarlo en formato RAW.

Gráfico aumentado del detalle de un sensor de imagen

     Los sensores digitales están hechos de silicio, un material que es fotosensible, o sea que es sensible a la luz que le llega. Estos fotodiodos que componen el sensor ,reaccionan ante la luz y la convierten en una carga eléctrica o sea en electricidad. De aquí pasa al procesador que las convierte en señal digital , esto quiere decir que se convierten en 0 y 1.El problema es que el sensor con silicio es monocromático, o sea que no capta el rojo, verde, y azul que son los colores que componen la luz. ¿Cómo se ha solucionado este problema? De dos maneras, una con el llamado sensor de imagen directa, con tres capas una para cada color primario. También llamado sensor Foveon. De momento este tipo de sensor  no acaba de tener un éxito mayoritario.

© Foveon

     La otra solución que es la que usan el 99 % de las cámaras es el llamado mosaico de Bayer, en el que se coloca un filtro con los tres colores primarios rojo verde y azul, delante del sensor .Hay el doble de cuadrados verdes que rojos y azules porque el ojo humano es más sensible al verde. Cada fotodiodo(cada fotodiodo produce un píxel) recibe uno de los tres colores, y los otros dos los inventa de forma automática el propio sensor. Es lo que se llama “interpolación de color”

     Antes de la fotografía digital, todas las cámaras réflex tenían el mismo tamaño de negativo, pero con las réflex digitales, el sensor que hace la función de negativo, lo podemos encontrar de distintos tamaños, lo cual complica un poco el tema, sobre todo a la hora de saber cual es la distancia focal de un objetivo. Los sensores que tienen el mismo tamaño del negativo se llaman “full frame” en inglés y en español le decimos de “formato completo”.

Arriba tenemos un negativo y un sensor del mismo tamaño , full frame.

Pero hay varios tamaños más que podemos ver en los gráficos siguientes:

El ángulo de visión de los objetivos cambia según los tamaños de los sensores. La numeración de los objetivos está hecha para los sensores de tamaño completo. Para el resto de cámaras que tengan sensores más pequeños, hay que multiplicar por un número llamado factor de corrección, para calcular cual es la distancia focal de dicho objetivo con esa cámara. Por ejemplo , un objetivo 18-55 mm que en una cámara con sensor de tamaño completo sería 18-55 mm , en una cámara con sensor APS-C,  por ejemplo de la Canon 6oo D o la Nikon 5200 ,habría que multiplicarlo por un factor de corrección  , en este caso concreto x1,6, con lo cual resultaría un objetivo de  28-88 mm  Esto significa que con estas dos cámaras el ángulo de visión es menor, porque con 28 mm captamos menos espacio, menos ángulo que con 18 mm , y con 88 mm menos que con 55 mm. 

     

     Además de cambiar los ángulos de visión de los objetivos, ¿en qué más nos afecta el tamaño de los sensores?

     Fundamentalmente en dos cosas, primero en la calidad de las fotografías, puesto que un mayor tamaño produce una  mayor calidad y  permite una mayor ampliación de las copias fotográficas, y segundo en que podemos conseguir menos profundidad de campo en nuestras imágenes.

     No son lo mismo 15 megapíxeles de una cámara de formato completo, que los mismos megapíxeles de una cámara con sensor APS-C, ya que en el primer caso los píxeles serán de mayor tamaño. Más importante que el número de píxeles es el tamaño del sensor. A la hora de comprar una cámara  no debemos fijarnos sólo en el número de megapíxeles, también es importante la calidad del procesador y la calidad del objetivo. Puede darse el caso de que una cámara con menor número de megapíxeles produzca fotos de mayor calidad que otra con mayor número.

    

Calidad de las fotografías:

                                        

Calidad fotográfica	SENSOR	PROCESADOR	OBJETIVO	IMAGEN FINAL
MAYOR	Formato completo	Última generación	Máxima Calidad	Máxima calidad
MENOR	Formatos APS-C, APS-H	Generación anterior	Calidad normal	Calidad normal

     Una cámara de 18 megapíxeles nos indica la máxima calidad de las fotografías que hagamos, pero podemos hacer imágenes con menos megapíxeles con la misma cámara. Esta es una ventaja de las cámaras digitales. Podemos hacer fotos de distinto tamaño. Pero recomiendo tomar las imágenes con la máxima calidad que nos permita la cámara. La máxima calidad la conseguiremos seleccionando en el menú de la cámara la máxima resolución. ¿Cómo se hace esto? Vamos al menú y en calidad de imagen ponemos la máxima. Por ejemplo en una cámara de 18 megapíxeles, elegiremos hacer las fotografías con 18 megapíxeles. Así nuestras imágenes tendrán más información, mayor número de puntos de imagen(píxeles) y cuando queramos ampliarla, la calidad será mayor.

     Por ejemplo en una foto de 3456x2304 píxeles  multiplicamos ambos números y nos da  7.962.624  píxeles, y  redondeando 8 megapíxeles en total.

     Otra de 5184x3456 son 17.812.224 píxeles, y redondeando la cantidad serían 18 megapíxeles.

José Armario Pérez

Diplomado en Fotografía

Licenciado en Comunicación  Audiovisual
www.celesteaudiovisual.es