Una cámara digital es una cámara fotográfica que almacena imágenes digitalmente en lugar de grabarlas en un film. Este tipo de cámaras captura las imágenes electrónicamente y las convierte en datos digitales que pueden ser almacenados y manipulados en una computadora. A diferencia de las fotografías de film, las cuales tienen una resolución casi infinita, las fotografías digitales son limitadas por la cantidad de memoria en la cámara, la resolución óptica del mecanismo de digitalización, y, finalmente por la resolución del dispositivo de salida. La gran ventaja de las cámaras digitales es que el hacer fotos es menos costoso y más rápido por que no hay que realizar el proceso de revelado del film.
En general, toda cámara digital tiene como objetivo capturar las imágenes para después llevarlas al computador, dicho en una forma más técnica, se necesita transformar los impulsos luminosos a bits, de tal manera que el computador sea capaz de entender los datos suministrados por la cámara.
Las cámaras de fotos digitales se han convertido en una herramienta indispensable para los profesionales de muchos sectores gracias a su gran cantidad de aplicaciones. La relación de estos aparatos con la PC, ofrece una puerta abierta al futuro de la fotografía. Dentro del término fotografía digital podemos incluir todas las imágenes cuya información sea registrada con números. Una foto hecha con una cámara convencional y posteriormente escaneada puede ser considerada como “digital”. La comparación no es vana; el proceso de funcionamiento de las cámaras digitales coincide, en gran medida, con el modo de trabajo del escáner.
Una
cámara digital esta constituida por diferentes componentes los cuales serán
enumerados y explicados con profundidad en los siguientes párrafos:
1- El sensor y la resolución
2- Objetivo (óptica, lente)
3- Visores LCD y óptico
4- Almacenaje de las imágenes (memorias)
5- Baterías / pilas
6- Flash
7- Conexión al ordenador
8- Ergonomía (controles y utilización)
El
corazón de todas las cámaras es un sensor (un chip de tipo CCD o CMOS)
formado por una matriz de elementos sensibles a la luz que recogen la
información sobre esta procesándola mediante un software para crear una
imagen y guardarla en la memoria. Cada elemento de los cuales está formada la
imagen se denomina píxel (punto) y un millón de ellos se denomina mega píxel.
Es decir, un sensor capaz de generar una imagen de 2000x1000 puntos tendría 2
millones de píxeles (2 mega píxeles). Esta es la denominada resolución del
sensor y evidentemente a más puntos mayor calidad de imagen, al menos en teoría.
El
sensor de imagen empleado por la mayoría de las cámaras digitales es del
tipo CCD (Charge Coupled Device)
, algo así como dispositivo acoplado de carga. Algunas cámaras de
menor precio usan tecnología de tipo semiconductor metal oxido complementario
(CMOS). Mientras que los sensores CMOS ciertamente mejoran y se volverán mas
populares en el futuro, probablemente no reemplazaran a los sensores CCD en cámaras
digitales de mejor calidad.
El
CCD es un conjunto de pequeños diodos sensibles a la luz, que convierten los
fotones (luz) en electrones (carga eléctrica). Estos diodos son llamados
fotosítios, cada fotosítio es sensible a la luz, cuanto mayor sea la
iluminación que incide sobre un fotosítio, mayor será la carga eléctrica
que acumula dicho sitio.
¿Cómo
captura el color la cámara?
Desafortunadamente, cada fotosítio es ciego al color, el mismo sólo sigue el
valor de la intensidad total de la luz que incide sobre su superficie. De
manera de obtener una imagen a todo color, la mayoría de los sensores usan un
filtrado para separar la luz en sus tres colores primarios. Una vez que los
tres colores han sido registrados, los mismos pueden ser sumados para crear el
espectro completo de colores que usted está acostumbrado a ver en los
monitores de computación e impresores a color.
Existen diferentes maneras de registrar los tres colores en una cámara digital. Las cámaras digitales de mayor calidad usan tres sensores separados, cada uno con un filtro diferente sobre el mismo. La luz es direccionada a los diferentes sensores ubicando un divisor de rayos en la cámara. Piense en la luz ingresando a la cámara como agua a través de una cañería, el divisor de luz sería el encargado de dividir una cantidad igual de agua dentro de tres diferentes cañerías. Cada sensor obtiene una vista idéntica de la imagen, pero debido a los filtros, los mismos sólo responden a los colores primarios.
La
ventaja de éste método es que la cámara registra cada uno de los tres
colores en cada ubicación de los píxeles. Desgraciadamente, las cámaras que
usan éste método son grandes y caras. Un segundo método es el uso de la
rotación de una serie de filtros rojo, azul y verde enfrente de un solo
sensor. El sensor registra las tres imágenes separadas en una rápida sucesión.
Este método proporciona además información de cada un de los tres colores
en cada ubicación de píxel. Pero dado que las tres imágenes no son tomadas
en el mismo momento preciso, tanto la cámara como el objetivo de la foto
deberán permanecer estacionarios para las tres lecturas. Esto no es práctico
para fotografía en movimiento o cámaras portátiles. Una manera mas económica
o práctica de registrar tres colores primarios de una misma imagen es ubicar
permanentemente un filtro sobre cada fotosítio individual. Al distribuir al
sensor en una variedad de píxeles rojo, verde y azul, es posible obtener
suficiente información de la vecindad general de cada sensor para hacer una
estimación muy aproximada acerca del color verdadero en cada ubicación. Este
proceso de mirar a los otros píxeles en la vecindad de un sensor y hacer una
estimación con bastante aproximación es llamado interpolación.
El
tamaño del sensor también es importante, pues un sensor con un número muy
grande de elementos (transistores muy pequeños, en realidad) en muy poco
espacio, puede dar lugar a que se creen interferencias entre ellos en
determinadas circunstancias (sombras, cielo azul) que se denominan ruido
(noise); los sensores que encontramos en las réflex digitales (Canon 1D, en
la foto) son más grandes y con menos tendencia al ruido, y por tanto se puede
abusar más de ellos en condiciones de baja iluminación (evidentemente, a un
precio).
En
las cámaras de consumo (como la HP 318, foto izquierda), los sensores son más
bien
¿Cuanta resolución, cuantos megapixels necesitamos?. Aquí inauguramos
una respuesta que repetiremos a lo largo de varios factores más: depende de
las fotos que vayamos a realizar y el uso que les queramos dar; si lo que
necesitamos es publicar en Internet o para una base de datos con las más bajas,
640x480 o 800x600 nos basta, pero si lo que deseamos es una sustituta de una
cámara tradicional e imprimir (sea por ordenador con impresora, o por minilab
tradicional con servicio digital, como el que ofrecen empresas como
Foto Sistema) nuestras fotografías, la cosa cambia.
A
nuestro entender, para llegar a la calidad que exige un aficionado común
(usuario típico de compactas o réflex de gama baja), necesitamos 1 megapixel
(1280x960) para copias tamaño 9x13 o 10x15 (un cuarta parte de un DIN A4), 2
megapixels para 13x18 (la mitad de una hoja DIN A4 o tamaño postal) y 3
megapixels o más par 18x24, 20x25 o DIN A4 completo; ampliaciones más
grandes como 30x40 o DIN A3 requerirían un modelo con 5 megapixels, siempre
hablando de imágenes sin modificar tal como salen de la cámara, pues siempre
podremos llegar a impresiones mayores con algún retoque en el laboratorio
digital (con un software de retoque fotográfico tipo Adobe Photoshop).
Recordar
que la calidad del resultado no depende solo del sensor, si no que también
son factores determinantes un buen software interno de procesamiento (el
denominado
Objetivo
(óptica, lente)
La
óptica de una cámara, también llamada objetivo o lente, es probablemente la
parte más importante de esta, ya sea digital o analógica, pues es la parte
encargada de llevar hasta el sensor (o película) la imagen fiel de lo que el
fotógrafo desea reproducir. Si la óptica es de mala calidad o inadecuada
para el sujeto a fotografiar, ya podemos tener todos los megapixeles o memoria
que queramos; la imagen estará irremisiblemente perdida.
Las ópticas se dividen por su construcción en dos tipos: de longitud focal
fija o variable, llamados estos últimos objetivos zoom. La longitud focal
viene expresada en milímetros y depende del tamaño del sensor o película,
pero para entendernos usaremos los equivalentes en película de paso universal
(también llamada de 35 mm, la de uso más común hasta ahora). 50 milímetros
son más o menos la vista normal del ojo humano, y los números por debajo de
este son los llamados angulares, porque abarcan más ángulo de visión, y son
normalmente de 35 o 28 mm, y a partir de dicha longitud podríamos hablar de
grandes angulares; en el extremo contrario, tenemos los teleobjetivos (tele =
lejos) en que cuanto más grande es la longitud focal menor es el ángulo pero
mayor el acercamiento al sujeto, por ejemplo un 100 es una 'tele' corto (muy
utilizado en retratos) y 400 sería un objetivo largo, muy útil para deportes
o foto de naturaleza.
En
el caso de las cámaras con ópticas de longitud fija, habitualmente se
utiliza un angular, entre 35 y 40 mm que es muy flexible para el tipo de foto
habitual de aficionado, permitiendo retratos de grupo, foto de paisaje o
arquitectura sin problemas, pero si queremos más flexibilidad debemos buscar
una óptica zoom, que habitualmente poseen el extremo angular a unos 35-40 mm
y el teleobjetivo a 70, 100 o incluso algunos llegan a 200 mm o más allá,
hasta los 400 mm. Evidentemente, un objetivo de esta clase es más caro que
uno fijo, y más difícil de
construir.
una óptica de mayor calidad ayuda a mejorar los detalles, el contraste y
la fidelidad de los colores, con lo que cada vez más los fabricantes están
dando más importancia a crear objetivos con buen rendimiento, utilizando técnicas
como el cristal especial de baja dispersión de la luz (ED), lentes de
formas no esféricas (asféricas) para reducir la distorsión o recubrimientos
y diseños especiales realizados a veces por marcas de prestigio como Canon o
Zeiss (foto derecha, óptica Zeiss utilizada en la Sony DSC F707).
(F2.8,
F2.5 o incluso F2.0 o F1.8 -foto izquierda: Olympus de F1.8-), menor será la
cantidad de luz necesaria para tomar una foto sin que salga movida, pues al
entrar más luz podemos utilizar una velocidad de obturación menor.
Más aspectos importantes: la distancia mínima de enfoque, es decir cuanto
nos podemos acercar al sujeto para fotografiarlo;
Dos cosas más, se utiliza a veces en fotografía digital el alcance del zoom
al estilo de las ópticas de vídeo, es decir en factor de aumento; para
entendernos, un 35-70 mm sería un zoom 2x y un 40-400 mm sería un 10x; este
sistema es útil para hacernos una idea del rango, pero no es tan exacto como
el sistema 'clásico' de fotografía. Recordemos que también existe el zoom
digital, que se expresa siempre en factores de aumento (2x, 4x), pero que
simplemente recorta un trozo de la fotografía o interpola, es decir que
inventa puntos mediante software, pero la calidad no es evidentemente la misma
que los pixels 'de verdad' del sensor.
¿Que
óptica debe montar entonces nuestra futura digital?. Si nuestro presupuesto
lo permite evidentemente un zoom; el precio superior se ve compensado a
nuestro entender por la mayor flexibilidad que nos permite a la hora de tomar
fotografías. La longitud focal dependerá del tipo de foto que deseemos
realizar; para el retrato formal individual es muy recomendable llegar hasta
90-100 mm, para fotografía de detalles o si nos gusta aproximarnos
intentaremos llegar como mínimo a 135-150 mm y para la fotografía de
naturaleza (pájaros, etc.) o deportes, es recomendable llegar hasta los
nuevos zooms hasta 400 mm; en el extremo angular, prácticamente todos los
zooms de las digitales llegan a 35-40 mm, suficiente para foto de paisaje,
arquitectura o foto de grupo, lamentablemente pocas llegan a 28 mm o más. Un
35-105 mm (3x) ha de ser más que suficiente para la fotografía normal de
aficionado. Recordemos además que cuanto más largo el rango focal, más
grande es la óptica, y por tanto la cámara será más grande y pesada, por
lo que si queremos una cámara compacta y pequeña los rangos focales no pasarán
en general de 3x. En la foto derecha vemos una óptica 'clásica' en cámaras
digitales: el Canon 34-102 mm f/2.0-2.5, usado en modelos como las Canon
G1/G2, la Casio Qv-3500/4000 o la Epson 3100, entre otras.
Para
visualizar la toma en el momento de su realización las digitales nos ofrecen
dos posibilidades: el visor óptico y la pantalla LCD. Creemos que son
complementarias y afortunadamente prácticamente todas los modelos actuales
del mercado (incluso los de bajo precio) nos ofrecen las dos. El visor
óptico es muy útil para ahorrar baterías o cuando el sol hace la pantalla
LCD prácticamente ilegible (aunque las LCD cada día mejoran más), aunque la
información que nos ofrece es escasa y el error de paralaje (en el caso de
las compactas, donde la imagen que vemos no corresponde exactamente con lo que
recoge la óptica) ; de todas maneras cada vez están más extendidos los
visores electrónicos, pequeñas pantallas LCD (de menor consumo) protegidas
por un visor que son copias de lo que nos ofrece el LCD grande, con toda la
información y la imagen exacta que obtendremos. Recordemos que las
pantallas LCD nos ofreces además la posibilidad de repasar las imágenes ya
tomadas y de modificar la configuración de la cámara mediante los menús.
Toda la información que entrega el CCD se comprime y almacena en la memoria de la cámara, dependiendo de su aplicación, la cantidad de almacenamiento de imagen en la memoria es muy importante. Existe generalmente un compromiso entre la capacidad de imágenes y la calidad de la imagen, por lo tanto no se alegre demasiado por una gran capacidad de imagen hasta que verifique cuanta memoria real la cámara contiene comparada con la resolución de las imágenes. Una cámara puede prometer un almacenamiento doble de resolución por imagen que otra, pero sin embargo no disponer de mas espacio real de almacenamiento. La consecuencia sería probablemente una pérdida de calidad de imagen. Las capacidades de memoria en plaqueta de las cámaras ( desde 1998 aproximadamente) se extienden entre 2 a 8 megabytes, mientras que las imágenes pueden variar desde 10 o mas a un centenar. Muchas cámaras le permiten a usted que tome su decisión propia acerca de la relación memoria / costo permitiéndole almacenar imágenes en tarjetas de conexión externa. Esta aproximación permite que cada usuario agregue tanta memoria como necesite.
Existen diferentes maneras de almacenar imágenes en una cámara y luego transferirlas a su computadora. Las primeras generaciones de cámaras digitales tenían almacenamiento fijo dentro de la cámara. Para sacar las imágenes necesitaban ser transferidas a la computadora a través de cables. A pesar de que la mayoría de las cámaras actuales son capaces de conectarse a un cable de puerto serie, paralelo, SCSI, USB, etc. , las mismas vienen provistas de algún tipo de dispositivo de almacenamiento removible. Las tecnologías rivales son CompactFlash, SmartMedia, y Memory Sticks , pero existen otras. Estas tres representan dispositivos de memorias del tipo flash pequeñas, removibles, y de estado sólido, que no tienen partes móviles. Son medios rápidos y baratos de almacenar sus fotos de manera que pueda transferirlas a una computadora o imprimirlas posteriormente. Para poder pedir o transferir archivos desde una memoria flash hacia su computadora sin usar cables, deberá disponer de un driver o lector para su máquina. Estos dispositivos se comportan en forma muy similar a lectoras de mini discos y son de precio accesible.
Considere a todos estos medios de almacenamiento como películas digitales reusables. Cuando usted llena una, puede transferir los datos o poner otra dentro de la cámara. Los diferentes tipos de dispositivos para memorias flash no son intercambiables. Cada fabricante de cámara ha decidido sobre un dispositivo u otro. Cada uno de los dispositivos de memoria necesita de algún tipo lector de tarjeta para poder transferir los datos.
Un ejemplo notable de una cámara que no usa memoria flash es la serie de cámaras Sony Mavica . Estas usan mini discos (floppy) estándares, que casi cualquier computador puede leer.
Su cámara necesita almacenar sus imágenes en algún lugar, y usa memoria para hacerlo. Existe un número de sistemas de almacenamiento corrientemente usados en las cámaras digitales:
Memoria interna: Algunas cámaras extremadamente baratas tienen una memoria flash interna. No existe ningún modo de cambiar o ampliar la memoria. La memoria interna puede servir para mantener 6 ó 12 imágenes, luego usted puede bajar las imágenes a su computadora o borrarlas para poder cargar más.
Tarjetas Smartmedia: Las tarjetas SmartMedia son módulos de memoria flash pequeños. La cámara puede venir con uno, y luego usted puede comprar tarjetas adicionales si necesita mas memoria. Los tamaños son de 4,8,16,32 y 64 megabytes (MB) .
Tarjetas Compact flash: Las tarjetas Compact flash son otro tipo de memoria flash, similares a la anterior, pero ligeramente diferentes. Los rangos de capacidad varían hasta 128 MB.
Memoria tipo Memory stick: es una forma registrada de memoria usada por Sony.
Mini disco ( disco floppy, disquete): algunas cámaras almacenan las imágenes directamente sobre disquetes. Esto facilita la transferencia de imágenes debido a que simplemente se puede sacar el disquete y colocarlo dentro de cualquier computadora. El problema es que un disquete sólo almacena hasta 1.4 MB de información, lo que no es suficiente cuando estamos hablando de imágenes de alta resolución. Usted puede almacenar aproximadamente 30 imágenes de 640X480 en un disco floppy.
Disco rígido: Algunas cámaras mas sofisticadas usan discos rígidos integrados, o tarjetas de disco rígido PCMCIA, para el almacenamiento de imágenes. Los tamaños pueden variar hasta un gigabyte (GB), dependiendo del factor de forma.
Grabación
de CD y DVD: Algunos de
las cámaras nuevas usan discos compactos (CD) y DVDs grabables para almacenar
imágenes. Un disco compacto grabable almacena hasta 650 MB, un DVD puede
almacena hasta 5.6 gigabytes (GB) . Para elegir entre estas diferentes
opciones, existen algunos temas a considerar: si usted es el tipo de persona a
la que le gusta tomar una docena de tomas de 640 x 480 en un cumpleaños y
luego cargarla en su computadora para enviarlas por e-mail, cualquiera de
estos sistemas funcionará. Si usted no necesita mucha memoria, entonces un
disquete está bien, o una pequeña cantidad de memoria ( 2 ó 4 MB) flash
trabaja bien. Si usted es una persona que planea irse de viaje, tomar cientos
de fotografías y luego volver a casa a observarlas, necesitará grandes
cantidades de almacenamiento. Puede obtenerlo comprando memoria flash extra o
usando una cámara con disco rígido. Si usted quiere tomar imágenes de alta
resolución ( por ejemplo, imágenes de 2 mega-píxeles), usted necesitará
gran cantidad de almacenamiento. Compre tarjetas de memoria flash extras o use
una cámara con disco rígido.
A
medida que la tecnología digital se vuelve una parte mas importante de la
fotografía, nuevos dispositivos aparecen en el mercado, como las tarjetas película
digital o sea los dispositivos de memoria de almacenamiento, que son cruciales
en las cámaras digitales. Vemos aquí algunos modelos incluyendo una
interfase de lectura de tarjeta, que es la encargada de transferir los datos
de la tarjeta a la computadora.
Baterías
/ pilas
Flash
Conexión
al ordenador
Otros puntos únicos en el campo de las cámaras digitales son la conexión al ordenador y el software (programas) que nos regalan con ella. Debemos huir de las que no lleven un puerto USB, que nos garantiza una velocidad alta de traspaso de las fotos y facilidad de instalación y conexión al ordenador; afortunadamente, prácticamente todas las modernas digitales ya lo montan.
Ergonomía
En
resumen:
¿Cómo
trabaja una cámara digital?
La
imagen puede ser insertada a un e-mail o enviada hacia una página web.
Diferentes
marcas y modelos
En
el mercado mundial podemos encontrar una gran diversidad de marcas y modelos
con precios entre rangos muy amplios, algunas de las marcas mas conocidas a
nivel mundial son:
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Además algunos de los modelos más innovadores y con tecnología mas
actual se presentarán a continuación.
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Algunas de las cámaras y complementos que podemos encontrar en el mercado chileno con sus respectivos precios son:
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CREATIVE
CARD CAM VALUE 2MB USB. Camara |
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MEMORY
STICK SONY 64 MB para camara Fotografica Sony. |
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CREATIVE
CARD CAM 1.3Mp 8MB USB. Camara |
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BENQ
camara Digital, Modelo DC1300, 1.3 MegaPixels. |
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CANON
A-100 Digital 1.2MPIX, ZOOM 3.2X Digital, Memoria 8MB, 1280x960.
Camara Fotografica. |
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SONY
Cyber-shot Modelo DSC-P71 3.3 MegaPixeles Zoom Optico 6X y Zoom 3X
Digital |
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SONY
MVC-CD400, Soporta 4.0-Megapixeles CCD de Calidad Profesional, Usa
Discos 3´´ CD-R, Pantalla LCD de 2.5´´ a Color. |
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