El sensor de imágenes

Noviembre 2016


Presentación


El sensor es la parte más importante de la cámara fotográfica digital. Gracias al sensor de imágenes, se puede tomar fotos y visualizarlas.
En la actualidad, existen dos tipos de sensores, el CCD y el CMOS. Este último es el más usado en las cámaras réflex, mientras que el sensor CCD se encuentra más en las cámaras compactas.
De forma rectangular, el sensor de imágenes CCD (dispositivo de carga acoplada) fue inventado en 1969 por Jorge E. Smith y Willard Boyle.

Funcionamiento



El sensor de imágenes funciona con el mismo principio que la película fotográfica, transforma la luz en imagen. El sensor está constituido por células fotovoltaicas que miden la intensidad de la luz y su color. Esta intensidad luminosa luego se transforma en corriente eléctrica. Cada punto del sensor, que compone una parte de un píxel, registra la intensidad luminosa para producir una imagen.
El sensor de imágenes está compuesto por dos elementos superpuestos: el primero está compuesto por células fotosensibles, el segundo es el dispositivo de transferencia de carga. Para restituir el color, cada célula fotosensible posee 3 filtros: un rojo, un azul y un verde. Cada filtro sólo es receptivo a un color.

Los diferentes tipos de sensores



El sensor CCD (Charge-Coupled Device) era el más usado hasta hace poco en las cámaras fotográficas y las videocámaras digitales. El CCD está compuesto de células fotosensibles que transfieren la carga hacia un colector que traslada a su vez las cargas hacia el conversor.



El sensor CMOS (Complementary Metal Oxyde Semi-conductor) funciona en base al mismo principio que el sensor CCD, pero con algunos detalles diferentes. También está compuesto de un matriz de células fotosensibles, pero en lugar de trasladar la carga hacia un colector, la conserva y la traslada directamente al conversor.

En principio, el sensor CCD es de mejor calidad y da mejores resultados que el sensor CMOS que es incorporado en las cámaras web y en las cámaras fotográficas digitales de baja gama. Pero algunos fabricantes revertieron este estado y equiparon sus mejores réflex con un sensor CMOS de tipo APS-C y Full Frame. De esta manera, se puede obtener una imagen de mejor calidad en los detalles, la resolución y la sensibilidad, con un CMOS acoplado a un buen conversor, en lugar de un CCD acoplado a un conversor de baja calidad.
El sensor CMOS es menos costoso que el sensor CCD. Esto favorece a los usuarios ya que pueden obtener, a un menor costo, un sensor más grande con una mayor resolución, incluso si es más lento que el sensor CCD.
El sensor CCD es todavía más utilizado en la mayoría de las cámaras compactas y en las cámaras bridge, mientras que el CMOS es más usado en las cámaras réflex y las cámaras híbridas (cámaras compactas con objetivos intercambiables).

La resolución


La resolución es calculada por el número de píxeles a lo largo y ancho de la imagen. De esta resolución dependerá el formato de salida, es decir el tamaño máximo de una imagen al imprimir sin alterar la calidad.
Así, un sensor de 12 millones de píxeles permite restituir una imagen de 4 000 píxeles de largo por 3 000 de ancho (4 000 x 3 000 = 12 000 000). A 150 píxeles por pulgada, se obtendrá una imagen de alta calidad de 67 cm x 50 cm (un poco más grande que el formato A2). Sin embargo, hay que tomar en consideración el tamaño efectivo de su sensor porque éste tiene una incidencia directa sobre la calidad general de las imágenes. Un sensor de igual resolución con formato 36 x 24 mm full frame será de mejor calidad que un sensor de 17,3 x 13 mm (este tipo de sensor se encuentra en ciertas cámaras bridge y en las cámaras compactas de objetivo intercambiable).

Los diferentes tamaños de sensores de imágenes


Existen varios tamaños de sensores de imágenes desde 4,29 x 5,76 mm para las cámaras compactas hasta 24 x 36mm paras las cámaras réflex full frame . El tamaño del sensor tiene una incidencia directa sobre el ángulo de campo del objetivo que se utiliza. Un sensor más grande tiene un mayor ángulo de campo que un sensor más pequeño con un objetivo idéntico. La profundidad de campo también es más pequeña con un gran sensor de 24 x 36 mm.

Se utiliza el factor de multiplicación en la distancia focal y más precisamente en el ángulo de visión cubierto, cuando se utiliza una cámara réflex equipado de un sensor APS-C (22,1 x 14,8 mm). Los objetivos réflex fueron previstos inicialmente para ser utilizados con sensores de imágenes de 36 x 24 mm. Así, un objetivo de 85 mm en una cámara réflex APS-C tendrá un ángulo de campo equivalente a 136 mm (x 1,6). Esta conversión es a menudo dada directamente por los fabricantes en las cámaras compactas, bridge e híbridas, gracias a las fichas técnicas y a los equivalentes 36 x 24.


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