¿Qué son los sensores de imagen?

Los sensores CMOS y CCD desempeñan funciones similares utilizando diferentes tecnologías. Todas las cámaras digitales tienen un sensor de imagen que captura información para crear una fotografía.

Los sensores CMOS y CCD desempeñan funciones similares utilizando diferentes tecnologías.

Todas las cámaras digitales tienen un sensor de imagen que captura información para crear una fotografía. Hay dos tipos principales de sensores de imagen: CMOS y CCD, y cada uno tiene sus ventajas.

¿Cómo funciona un sensor de imagen?

La forma más fácil de entender el sensor de imagen es pensar en él como el equivalente de una película. Cuando se presiona el botón del obturador en una cámara digital, la luz entra en la cámara. La imagen se expone al sensor de la misma manera que se expondría a un trozo de película en una cámara de película de 35 mm.

Los sensores de las cámaras digitales consisten en píxeles que recogen fotones (paquetes de energía de luz) que el fotodiodo convierte en carga eléctrica. A su vez, el convertidor analógico a digital (ADC) convierte esta información en un valor digital, lo que permite que la cámara procese los valores en la imagen final.

Las cámaras DSLR y las cámaras de apuntar y disparar utilizan principalmente dos tipos de sensores de imagen: CMOS y CCD.

¿Qué es un sensor de imagen CCD?

Los sensores del dispositivo de carga acoplada convierten las mediciones de píxeles secuencialmente utilizando circuitos que rodean el sensor. Los CCD utilizan un solo amplificador para todos los píxeles.

Los CCD se fabrican en fundiciones con equipos especializados. Esta complejidad se refleja en su costo a menudo más alto.

Hay algunas ventajas distintas para un sensor CCD sobre un sensor CMOS:

  • Menos ruido y típicamente imágenes de mayor calidad, particularmente en condiciones de poca luz
  • Mejor profundidad de color porque el rango dinámico del sensor es a menudo el doble que el de los sensores CMOS
  • Mayor resolución y sensibilidad a la luz.

¿Qué es un sensor de imagen CMOS?

Los sensores semiconductores de óxido metálico complementario convierten las mediciones de píxeles simultáneamente, utilizando circuitos en el sensor mismo. Los sensores CMOS usan amplificadores separados para cada píxel.

Los sensores CMOS se usan comúnmente en DSLR porque son más rápidos y más baratos que los sensores CCD. Tanto Nikon como Canon usan sensores CMOS en sus cámaras DSLR de gama alta.

El sensor CMOS también tiene sus ventajas:

  • Velocidad de procesamiento más rápida porque los píxeles activos y ADC están en el mismo chip
  • Menor consumo de energía, hasta 100 veces menos que un CCD
  • Funciones de cámara integradas como exposición automática, codificación de color y compresión de imagen directamente en el chip
  • Evita «manchas» cuando una imagen está sobreexpuesta
  • Proceso de fabricación menos costoso
  • La calidad ha mejorado significativamente desde su introducción.

Sensores de matriz de filtro de color

Se instala una matriz de filtros de color en la parte superior del sensor para capturar los componentes rojo, verde y azul de la luz que cae sobre el sensor. Por lo tanto, cada píxel solo puede medir un color. El sensor estima los otros dos colores en función de los píxeles circundantes.

Si bien este enfoque puede afectar ligeramente la calidad de la imagen, apenas se nota en las cámaras de alta resolución actuales. La mayoría de las DSLR actuales usan esta tecnología.

Sensores Foveon

Los ojos humanos son sensibles a los tres colores primarios de rojo, verde y azul, y otros colores se resuelven mediante una combinación de los colores primarios. En la fotografía de películas, los diferentes colores primarios exponen la capa química correspondiente de la película.

Del mismo modo, los sensores Foveon tienen tres capas de sensores, cada una de las cuales mide uno de los colores primarios. Se produce una imagen combinando estas tres capas para producir un mosaico de mosaicos cuadrados. Esta sigue siendo una tecnología bastante nueva que se usa en algunas cámaras Sigma.

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