Foto digital. Número máximo de fotogramas durante el disparo continuo. Configuración de la calidad de la imagen

La historia de los inventos es a veces muy extraña e impredecible. Han pasado exactamente 40 años desde la invención en el campo de la optoelectrónica de semiconductores, que condujo al surgimiento fotografía digital.

El 10 de noviembre de 2009, los inventores Willard Boyle (nacido en Canadá en 1924) y George Smith (nacido en 1930) fueron premiados premio Nobel. Mientras trabajaban en los Laboratorios Bell, en 1969 inventaron un dispositivo de carga acoplada: un sensor CCD o CCD (Charge-Coupled Device). A finales de los años 60. Siglo XX Los científicos han descubierto que la estructura MOS (compuesto semiconductor de óxido metálico) es fotosensible. El principio de funcionamiento de un sensor CCD, compuesto por elementos fotosensibles MOS individuales, se basa en la lectura del potencial eléctrico generado bajo la influencia de la luz. El cambio de carga se realiza secuencialmente de un elemento a otro. La matriz CCD, que consta de elementos individuales sensibles a la luz, se ha convertido en un nuevo dispositivo para capturar imágenes ópticas.

Willard Boyle (izquierda) y George Smith. 1974 Foto: Alcatel-Lucent/Bell Labs

Sensor CCD. Foto: Alcatel-Lucent/Bell Labs

Pero para crear una cámara digital portátil basada en un nuevo fotodetector, fue necesario desarrollar componentes de pequeño tamaño y bajo consumo de energía: un convertidor analógico-digital, un procesador para procesar señales eléctricas, un pequeño monitor. alta resolución Dispositivo de almacenamiento de información no volátil. No menos urgente parecía el problema de crear una estructura CCD de múltiples elementos. Es interesante rastrear algunas de las etapas de la creación de la fotografía digital.

La primera matriz CCD, creada hace 40 años por los recién acuñados premios Nobel, contenía sólo siete elementos fotosensibles. Sobre esta base, en 1970, los científicos de Bell Labs crearon un prototipo de cámara de video electrónica. Dos años más tarde, Texas Instruments recibió una patente para "Un dispositivo totalmente electrónico para grabar y posteriormente reproducir imágenes fijas". Y aunque las imágenes se almacenaban en cinta magnética, podían reproducirse en una pantalla de televisión, es decir. El dispositivo era esencialmente analógico; la patente proporcionaba una descripción completa de una cámara digital.

En 1974, se creó una cámara electrónica astronómica utilizando una matriz CCD Fairchild (blanco y negro, con una resolución de 100x100 píxeles). (Pixel es una abreviatura palabras inglesas imagen (pix-) imagen y elemento (-el) - elemento, es decir elemento de imagen). Utilizando las mismas matrices CCD, un año después, el ingeniero de Kodak, Steve Sasson, creó la primera cámara portátil convencional. En un casete magnético se grabó una imagen de 100x100 píxeles durante 23 segundos y pesaba casi tres kilogramos.

1975, prototipo de la primera cámara digital Kodak en manos del ingeniero Steve Sasson.

EN ex URSS También se llevaron a cabo desarrollos similares. En 1975 se realizaron pruebas en cámaras de televisión utilizando CCD domésticos.

En 1976, Fairchild lanzó la primera cámara electrónica comercial, la MV-101, que se utilizó en una línea de montaje para el control de calidad del producto. La imagen fue transferida a una minicomputadora.

Finalmente, en 1981, Sony anunció la creación de un modelo electrónico de la cámara Mavica (abreviatura Magnetic Video Camera) basada en una cámara SLR con lentes intercambiables. Por primera vez en una cámara doméstica, el receptor de imagen era una matriz semiconductora: un CCD de 10x14 mm con una resolución de 570x490 píxeles. Así apareció el primer prototipo de cámara digital (DCC). Grabó fotogramas individuales en forma analógica en un medio con una superficie metalizada: un disco magnético flexible (este disquete de dos pulgadas se llamaba Mavipak) en formato NTSC y, por lo tanto, se la llamó oficialmente "videocámara estática" (cámara de video estática). ). Técnicamente, Mavica era una continuación de la línea de cámaras de televisión basadas en CCD de Sony. Las engorrosas cámaras de televisión con tubos de rayos catódicos ya han sido reemplazadas por un dispositivo compacto basado en un sensor CCD de estado sólido, otra área de aplicación de la invención de los actuales premios Nobel.

Sony Mavica

Desde mediados de los años 80, casi todas las marcas fotográficas líderes y varios gigantes de la electrónica han estado trabajando en la creación de cámaras digitales. En 1984, Canon creó la cámara de vídeo Canon D-413 con el doble de resolución que la Mavica. Varias empresas han desarrollado prototipos de cámaras digitales: Canon lanzó la Q-PIC (o ION RC-250); Nikon: prototipo del DSC QV1000C con grabación de datos en formato analógico; Pentax demostró un prototipo de cámara digital llamada PENTAX Nexa con una lente con zoom de 3x. El receptor CCD de la cámara sirvió al mismo tiempo como sensor de medición de la exposición. Fuji presentó la cámara fotográfica digital (DSC) DS-IP en la exposición Photokina. Es cierto que no recibió ninguna promoción comercial.

Nikon QV1000C

Pentax Nexa

Canon Q-PIC (o ION RC-250)

A mediados de los años 80, Kodak desarrolló un prototipo industrial de sensor CCD con una resolución de 1,4 megapíxeles y acuñó el término “megapíxel”.

Una cámara que guardaba imágenes como archivos digitales fue la Fuji DS-1P (Digital Still Camera-DSC), anunciada en 1988, equipada con 16 MB de memoria volátil incorporada.

Fuji DS-1P (cámara fotográfica digital-DSC)

Olympus mostró un prototipo de la cámara digital Olympus 1C en la PMA en 1990. En la misma exposición, Pentax demostró su cámara PENTAX EI-C70 mejorada, equipada con un sistema de enfoque automático activo y función de compensación de exposición. Finalmente, apareció en el mercado americano el Dycam Model 1 amateur, más conocido con el nombre de Logitech FotoMan FM-1. Su matriz CCD con una resolución de 376x284 píxeles formaba sólo una imagen en blanco y negro. La información se escribía en la RAM normal (no en la memoria flash) y se perdía para siempre cuando las baterías (dos pilas AA) se apagaban o descargaban. No había pantalla para ver los marcos; la lente se enfocaba manualmente.

Logitech FotoMan FM-1

En 1991, Kodak añadió contenido digital a la cámara profesional Nikon F3 y llamó al nuevo producto Kodak DSC100. La grabación se realizó en un disco duro ubicado en un bloque separado que pesaba unos 5 kg.

KodakDSC100

Sony, Kodak, Rollei y otras empresas introdujeron en 1992 cámaras de alta resolución que podrían clasificarse como profesionales. Sony presentó el Seps-1000, cuyo elemento fotosensible constaba de tres CCD que proporcionaban una resolución de 1,3 megapíxeles. Kodak desarrolló la DSC200 basándose en una cámara Nikon.

En la exposición Photokina de 1994, se anunció la cámara digital profesional de alta resolución Kodak DSC460, cuya matriz CCD contenía 6,2 megapíxeles. Fue desarrollado sobre la base de la cámara SLR de película profesional Nikon N90. La propia matriz CCD, que medía 18,4x27,6 mm, estaba integrada en un adaptador electrónico acoplado al cuerpo. En el mismo año 1994 aparecieron las primeras tarjetas Flash de los formatos Compact Flash y SmartMedia con una capacidad de 2 a 24 MB.

Kodak DSC460

El año 1995 marcó el inicio del desarrollo masivo de las cámaras digitales. Minolta, junto con Agfa, fabricó la cámara RD175 (matriz CCD de 1528x1146 píxeles). En la exposición en Las Vegas se mostraron alrededor de 20 modelos de cámaras digitales para aficionados: una cámara digital Kodak de tamaño pequeño con una resolución de 768x512 píxeles, una profundidad de color de 24 bits y una memoria incorporada que permite grabar hasta 20 fotografías; bolsillo ES-3000 de Chinon con una resolución de 640x480 con tarjetas de memoria extraíbles; cámaras Photo PC de pequeño tamaño de Epson con dos resoluciones posibles: 640x480 y 320x240 píxeles; Fuji X DS-220 con un tamaño de imagen de 640x480 píxeles; Cámara RDC-1 de Ricoh con posibilidad de grabación tanto de time-lapse como de vídeo con una resolución de formato de vídeo Super VHS de 768x480 píxeles. El RDC-1 estaba equipado con una lente con zoom triple y una distancia focal de 50-150 mm (equivalente a 35 mm), y las funciones de enfoque, determinación de la exposición y ajuste del balance de blancos estaban automatizadas. También había una pantalla LCD para una visualización rápida del metraje capturado. Casio también demostró muestras comerciales sus cámaras. Se lanzaron las primeras cámaras de consumo: Apple QuickTake 150, Kodak DC40, Casio QV-11 (la primera cámara digital con pantalla LCD y la primera con lente giratoria), Sony Cyber-Shot.

Así empezó a cobrar impulso la carrera digital. Hoy en día se conocen miles de modelos de cámaras digitales, videocámaras y teléfonos con cámara integrada. El maratón está lejos de terminar.

Cabe señalar que algunas cámaras digitales están equipadas con una matriz fotosensible CMOS. CMOS es una estructura semiconductora complementaria de óxido metálico. Sin entrar en las características topológicas de las matrices CMOS y CCD, enfatizamos que sus serias diferencias radican únicamente en el método de lectura de la señal electrónica. Pero ambos tipos de matrices se construyen sobre la base de estructuras MOS fotosensibles (semiconductores de óxido metálico).

La teledermatología, el almacenamiento, procesamiento y transmisión de imágenes digitales a distancia, son temas que hoy ocupan a muchos dermatólogos tanto en la clínica como en la práctica privada. En este artículo intentaremos revelar las posibilidades más importantes, en nuestra opinión, de la teledermatología. El uso de la teledermatología, además de mejorar la calidad del tratamiento y el diagnóstico, hace que el trabajo del médico sea más rentable, lo que es especialmente importante para los médicos privados.

Guardar imágenes digitales y estudiar las formaciones de pigmentos de la piel.

La dermatoscopia epiluminiscente fue “redescubierta” a principios de los años 70 para el diagnóstico preoperatorio de lesiones cutáneas pigmentadas. Al principio, este método parecía bastante complicado debido al uso de dispositivos estacionarios, bastante voluminosos, microscopios estereoscópicos .

Con la llegada de los dermatoscopios portátiles y de mano, así como de los dermatoscopios binoculares con un aumento significativamente mayor, la dermatoscopia con epiluminiscencia ha ocupado un lugar importante entre los métodos de examen tradicionales.

Con un dermatoscopio, al igual que con una lupa iluminada, se puede examinar rápidamente la superficie de la piel. Al examinar con un dermatoscopio, se coloca una arandela especial hecha de material transparente en un área de la piel, sobre la cual se aplica un líquido de inmersión, lo que permite examinar capas más profundas de la piel. Los estudios han demostrado que ya con un aumento de 10x se pueden identificar todos los componentes estructurales y de color importantes.

Inicialmente, durante los exámenes tanto con un estereomicroscopio como con dermatoscopios. diferentes tipos Se tomaron fotografías o transparencias (si es necesario). Esto siempre iba acompañado de costes importantes debido a la falta de control inmediato sobre la calidad de la imagen, ya que el resultado de la filmación sólo era visible después del revelado de la película. Todo esto limitó significativamente las posibilidades de documentar los resultados de la encuesta. Posteriormente fueron encontrados soluciones tecnicas, permitiéndole montar dermatoscopios en una cámara de video conectada a una computadora. Este método permite mostrar imágenes en un monitor de computadora o en un monitor separado y luego guardarlas (Fig. 1, Fig. 2).

Este método es definitivamente superior a la fotografía tradicional en términos de velocidad y costo (debido a la rápida disminución del costo de los equipos informáticos de alta calidad en últimos años) y la capacidad de controlar la calidad del almacenamiento de imágenes. Sin embargo, el uso de este método está limitado por el hecho de que la resolución óptica de una imagen de computadora cuando se utilizan las cámaras de video y tarjetas de video de computadora "ordinarias" actuales es menor que con las transparencias clásicas.

Además, las imágenes de computadora no se pueden ampliar en la medida necesaria para presentaciones clínicas o conferencias sin una pérdida notable de calidad. Aunque, al visualizar en un monitor un hallazgo dermatoscópico almacenado en una computadora o al imprimirlo en una impresora de video o color de tamaño fotográfico (como se hace en la práctica diaria para el diagnóstico y la documentación), la calidad de la imagen prácticamente no difiere de la de un normal. fotografía.

Tanto en fotografía clínica como en videofotografía, es importante que los colores transmitidos sean naturales. Las cámaras de vídeo modernas pueden comparar el color blanco como muestra y monitorear constantemente el espectro de color en cada momento de la toma. Sin embargo, en el campo de la percepción del color, la dermatoscopia epiluminiscente es un método absolutamente subjetivo, ya que cualquier estándar para análisis comparativo Los colores no son posibles. Por ejemplo, al evaluar los matices cromáticos de las formaciones melanocíticas, el investigador debe confiar únicamente en la percepción personal. Al analizar una imagen, hay que recordar que no sólo la cámara y la iluminación, sino también los componentes de la computadora que procesan y transmiten la imagen (monitor, tarjeta gráfica o de video, etc.) pueden afectar el color. El diagnóstico lo hace, como siempre, el médico, no el sistema. Actualmente apenas se están desarrollando sistemas expertos o sistemas de detección automática.

Primero, intentemos descubrir qué es lo digital. Al comparar los términos “fotografía cinematográfica” y “fotografía digital”, no es difícil entender que ambos son fotografías. Pero si en el primer caso se trata de una fotografía sobre película, en el segundo se trata de una fotografía, en primer lugar, sin película y, en segundo lugar, “con números”. Así es. Diferencia fundamental cámaras digitales de cámaras de película es que la imagen, imagen mundo exterior, no se almacena en ellos en una película, sino en la memoria de la cámara en formato digital, es decir, como imágenes normales en una computadora.

Este curioso efecto se obtiene de la siguiente manera: la imagen, la luz que pasa a través del objetivo de una cámara digital, no incide sobre la película, como estamos acostumbrados, sino sobre el sensor. El sensor, la parte más importante de una cámara digital, es una matriz de elementos fotosensibles que, en respuesta a la luz incidente, producen diferentes señales electrónicas. Las señales recibidas son procesadas por un microprocesador especial y convertidas a formato digital. Eso es todo, de hecho, la foto está lista.
Toda esta tecnología inteligente resulta muy sencilla para el usuario. Presione el disparador, tómese un segundo para pensar y el fotógrafo verá el resultado final en la pantalla de la cámara. Extremadamente simple. No es necesario revelar la película (que todavía hay que "cortar" hasta el final, de lo contrario es un desperdicio), no es necesario imprimir fotografías y luego tirar las que no quedaron bien, todo es visible a la vez. Quizás fue la simplicidad la que fue una de las principales razones de la popularización de la fotografía digital. La popularización, cabe señalar, es total y universal. No en vano la introducción hablaba de la muerte del cine, y así es. La fotografía digital está reemplazando cada vez más a la fotografía cinematográfica y pronto la reemplazará por completo. Así, en Japón durante el año pasado, las ventas de cámaras digitales superaron las ventas de cámaras de película tradicionales. En Europa y América, lo “digital” se ha acercado al cine; sin embargo, predecir cuándo reemplazará completamente al cine es una tarea ingrata.
Además de las ideas modernas y la facilidad de uso, las cámaras digitales tienen otras ventajas sobre las de película:
En primer lugar, la velocidad de procesamiento. Como ya se mencionó, no es necesario revelar la imagen de una cámara digital ni llevarla a un cuarto oscuro, etc. En aquellos tiempos lejanos, cuando las cámaras digitales todavía eran bestias extravagantes difíciles de encontrar, incluso entonces los periodistas y reporteros las amaban: una nueva fotografía incriminatoria de una estrella del pop local apareció en la portada de los periódicos recién impresos inmediatamente después del tiroteo, y no tomado viaje largo del fotógrafo al cuarto oscuro, de allí al escáner de diapositivas, y sólo de allí a los diseñadores.

Ventajas

Obtenga resultados rápidamente

La imagen resultante se puede ver mucho más rápido que con el proceso fotográfico tradicional. Como regla general, las cámaras le permiten ver la imagen en el monitor incorporado o adjunto inmediatamente después de disparar (y en algunas cámaras SLR y sin espejo, incluso antes de disparar). Además, la imagen se puede descargar rápidamente a su computadora y luego examinarla con todo detalle.

Los resultados rápidos permiten la detección temprana de errores fatales (y nuevas tomas) y un aprendizaje sencillo. Lo cual es conveniente tanto para principiantes como para aficionados/profesionales.

Listo para usar en una computadora

La fotografía digital es la forma más rápida y económica de obtener imágenes para su uso posterior en una computadora: en diseño web, carga de imágenes (fotos de personas y objetos) a bases de datos, creación de obras de arte basadas en fotografías, medidas, etc.

Por ejemplo, al preparar pasaportes internacionales modernos, se fotografía a una persona con una cámara digital. Su foto se imprime en el pasaporte y se ingresa en la base de datos.

En el proceso fotográfico tradicional, las imágenes se requieren antes de procesarlas en una computadora, lo que requiere fondos adicionales.

Rentable y simple

El proceso de fotografía digital no requiere consumibles (película) ni herramientas/materiales para el proceso fotográfico (revelado de la imagen en película). Por lo tanto, las tomas fallidas, si no se tienen en cuenta los costos laborales, no le cuestan ni un centavo al fotógrafo. Más precisamente, cuestan muy poco, ya que los medios digitales son principalmente reutilizables y cuentan con un gran recurso de reescritura.

Además, todo el proceso, desde la toma hasta la recepción de impresiones (o vistas previas), se puede realizar desde la comodidad de su hogar o estudio, y solo requiere una computadora y una impresora fotográfica. Las capacidades y la calidad de las impresiones (en comparación con el procesamiento en un laboratorio), en este caso, dependerán únicamente de las capacidades del equipo y la habilidad del operador.

Todo mayor distribución Recibe estudios de fotografía instantánea, compuestos por una cámara digital, una computadora y un cuarto oscuro digital. Las fotografías tomadas en un estudio de este tipo son mejores tanto en calidad de imagen como en durabilidad que las fotografías instantáneas tradicionales tipo Polaroid.

Algunas cámaras e impresoras permiten realizar impresiones sin una computadora (cámaras e impresoras con conexión directa o impresoras que imprimen desde tarjetas de memoria), pero esta opción generalmente excluye la posibilidad de corregir la imagen y tiene otras limitaciones.

Control flexible de los parámetros de disparo.

La fotografía digital le permite controlar de manera flexible algunos parámetros que, en el proceso fotográfico tradicional, están estrictamente ligados al material de la película fotográfica: la sensibilidad a la luz y el equilibrio del color (también llamado balance de blancos).

La sensibilidad a la luz (en unidades ISO, similar a los materiales fotográficos) se puede configurar manualmente o la cámara puede determinar automáticamente en relación con la escena que se está fotografiando.

En el proceso fotográfico tradicional se utilizan dos tipos de película de diferente balance de color (por luz Y luz electrica) y filtros correctores.

Una cámara digital puede cambiar el balance de color de manera muy flexible: puede elegirlo según la iluminación, dejar que la cámara lo determine automáticamente o ajustarlo basándose en un patrón de grises.

Amplia gama de capacidades de posproceso

A diferencia del proceso fotográfico tradicional, en la fotografía digital existen posibilidades muy amplias de corrección y adición de efectos adicionales después de la toma.

Puede rotar, recortar, editar, cambiar los parámetros de la imagen (completamente o en un área separada), realizar la corrección manual o automática de defectos mucho más fácil y mejor que cuando filma en película.

Beneficios de la presentación digital

Dado que la imagen original durante la fotografía digital es una serie de números, el almacenamiento, la copia o la transmisión a una distancia arbitraria no la cambia: cualquier copia es idéntica al original. En cualquier caso, la falta de fiabilidad de los datos se puede establecer de forma muy sencilla y se puede realizar una copia/transferencia repetida de todo el conjunto o de su fragmento (o restaurarlo utilizando información redundante). Una copia de una película, especialmente cuando se copia secuencialmente, diferirá del original.

Por supuesto, los medios digitales pueden fallar, pero la información, si se almacena correctamente (con suficiente redundancia y reemplazo periódico de los medios), puede mantenerse sin cambios durante un período de tiempo arbitrario.

Compacidad

La mayoría de las cámaras digitales son más compactas que sus homólogas de película, ya que en su diseño no es necesario asignar espacio para la película y la mecánica del canal de película.

La capacidad de miniaturizar los elementos de las cámaras digitales permite producir versiones ultracompactas de cámaras y cámaras integradas en todo tipo de dispositivos que originalmente no estaban destinados a la fotografía: reproductores, etc.

Por supuesto, las dimensiones geométricas reducidas (especialmente las dimensiones ópticas) introducen sus propias características en las imágenes:

• alto (las opciones integradas, por regla general, no tienen ningún mecanismo de enfoque)
• baja resolución óptica ("suavidad") de las imágenes
• más ruido - sensor talla pequeña tiene menos sensibilidad y la señal que emite necesita amplificación adicional, lo que, además de la señal, también aumenta el ruido de fondo

Número de fotogramas

Las cámaras digitales, por regla general, permiten tomar una mayor cantidad de fotogramas que las de película, porque (si no se tiene en cuenta la capacidad de las baterías) están limitadas únicamente por la capacidad de los medios digitales, y estos últimos tienen una gama más amplia que la película. Sin embargo, la cantidad real de fotografías que se pueden grabar en el soporte depende de las características de la cámara (resolución de la imagen) y del formato de grabación.

Además, cuando se dispara digitalmente, si se desea o es necesario, se puede aumentar el número de tomas reduciendo los parámetros de la imagen: resolución, formato de grabación y/o calidad Imágenes.

• La resolución generalmente se puede reducir de 2 a 4 veces o reducirse a resoluciones estándar (640x480, 1024x768, 1600x1200)
• Los formatos de grabación difieren en la cantidad de información almacenada, tipo de compresión, etc.
• Bajo calidad Es costumbre entender el grado de compresión con pérdida de información (como regla general, al guardar en formato): con baja calidad, la imagen pierde sombras, pero ocupa menos espacio.

Si tiene tiempo, también puede eliminar los fotogramas fallidos del medio, dejar espacio para otros nuevos y descargar fotogramas a una computadora o dispositivos de almacenamiento de bolsillo para grandes cantidades de información.

Por supuesto, también puedes utilizar varios medios, pero esta opción también está disponible para cámaras de película.

Problemas

Resolución de imagen

Cuando se dispara digitalmente, la imagen se representa como una serie discreta de puntos (). Los detalles de la imagen de menos de un píxel no se conservan. la imagen resultante (número o tamaño de la matriz de píxeles) está determinada por la resolución base del sensor de la cámara, así como por su configuración actual.

Al mismo tiempo, la película fotográfica también tiene su propia discreción. La imagen de la película está formada por dominios negros o de pigmento (“granos”) de diferentes tamaños, depositados durante el proceso fotográfico.

Según el tamaño de grano medio de una película fotográfica, se considera que una resolución similar para una imagen digital es de 12 a 16 megapíxeles por fotograma. Las cámaras profesionales tienen esta o mayor resolución.

Sin embargo, la resolución real de la imagen resultante (es decir, el grado de discernibilidad de los detalles), además de la resolución de píxeles del sensor, depende de la resolución óptica de la lente y del diseño del sensor.

Resolución óptica de la lente

La resolución de la imagen no puede ser superior a la de la lente. La resolución óptica suficiente para obtener una imagen clara con una resolución de 12 a 16 megapíxeles solo puede proporcionarse mediante ópticas semiprofesionales desmontables. Las lentes de la mayoría de las cámaras compactas proporcionan una resolución de 2 a 4 (a veces 6) megapíxeles.

En comparación con las cámaras de película, las cámaras digitales de la misma clase tienen las mismas lentes o lentes más pequeñas (y, por lo tanto, una resolución potencialmente más baja).

Las cámaras DSLR utilizan los mismos lentes, pero los modelos con sensores de formato parcial capturan solo una parte del encuadre y, por lo tanto, tienen una resolución más baja en relación con el tamaño del encuadre.

Efecto del dispositivo sensor

La resolución de la imagen también puede limitar el diseño del sensor. (mira la sección ).

ruido digital

Las fotografías digitales, en un grado u otro, contienen. La cantidad de ruido depende de las características tecnológicas del sensor (tamaño de píxel lineal, tecnología CCD/CMOS utilizada, etc.).

Ruido en en mayor medida aparece en la imagen. El ruido aumenta al aumentar la fotosensibilidad del disparo, así como al aumentar el tiempo de exposición.

El ruido digital es algo equivalente al grano de una película. El grano aumenta con la velocidad de la película, al igual que el ruido digital. Sin embargo, el ruido de grano y digital son de diferente naturaleza y difieren en apariencia:

A diferencia del ruido digital, que varía de una cámara a otra, el grado de grano de la película no depende de la cámara utilizada: la cámara profesional más cara y una cámara compacta barata en la misma película producirán una imagen con el mismo grano.

El ruido digital comienza a suprimirse incluso cuando se lee desde el sensor (restando el nivel "cero" de cada píxel del potencial de lectura) y continúa cuando la cámara procesa la imagen (o el convertidor de archivos RAW). Si es necesario, el ruido también se puede suprimir aún más en programas de procesamiento de imágenes.

Muaré

Al tomar fotografías digitales, se producen imágenes, por lo que si la imagen contiene otra trama (telas texturizadas, patrones lineales, pantallas de monitores y televisores) de tamaño cercano a la trama del sensor, es posible que se produzca un descentramiento de la trama, formando zonas de mayor y menor brillo que se fusionan en líneas. y texturas, que no están relacionadas con el rodaje.

El muaré aumenta a medida que se acercan las frecuencias y el ángulo entre los rásteres disminuye. Esta última propiedad significa que el muaré se puede reducir filmando la escena desde un ángulo determinado, seleccionado experimentalmente. La orientación normal de la escena se puede devolver en un editor de gráficos (a costa de perder bordes y cierta pérdida de claridad).

El muaré se debilita enormemente con el desenfoque, incluso con filtros "suavizados" (que se utilizan en la fotografía de retratos) o con ópticas de resolución relativamente baja que no pueden enfocar un punto proporcional a la línea ráster del sensor (es decir, ópticas de baja resolución o una sensor con píxeles pequeños).

Los sensores, que son una matriz rectangular de sensores fotosensibles, tienen al menos dos tramas: una horizontal, formada por líneas de píxeles, y otra vertical, perpendicular a ella. Afortunadamente, la mayoría de las cámaras modernas tienen una resolución óptica lo suficientemente baja (o una resolución de sensor lo suficientemente alta) para enfocar bien una trama de frecuencia cercana, y el muaré resultante es bastante débil.

Defectos del sensor estático

Como resultado de un defecto de fabricación, los elementos individuales sensibles a la luz del sensor pueden tener una sensibilidad anormal (reducida o aumentada) o pueden no funcionar en absoluto. Durante el funcionamiento pueden aparecer nuevos elementos defectuosos.

En el nivel actual de desarrollo de la tecnología de producción de sensores, es muy difícil evitar la aparición de elementos defectuosos, y los sensores que los contienen en pequeñas cantidades no se consideran defectuosos.

Los elementos estáticamente "blancos" o con mayor sensibilidad se denominan píxeles "calientes" (o píxeles calientes), los estáticamente negros se denominan píxeles "muertos" o "rotos".

Los defectos de imagen causados ​​por anomalías en los sensores generalmente se eliminan mediante filtros de reducción de ruido.

La cámara también se puede programar según las características de su sensor, de modo que los elementos anómalos se ignoren al leer y sus valores se determinen mediante interpolación. Dicha programación (reasignación, reasignación) se llevan a cabo durante el proceso de control de calidad; si aparecen nuevos elementos defectuosos, se puede repetir el proceso (ya sea de forma independiente o en un centro de servicio).

Baja latitud fotográfica

La sensibilidad a la luz del sensor es menor que la de la película fotográfica tradicional (especialmente la película negativa). Por lo tanto, al fotografiar una escena con un amplio rango de brillo, es posible que se observe “quemado” y/o ennegrecimiento en las fotografías digitales. Cuando se "quema", el píxel adquiere un valor de brillo máximo; cuando se oscurece, el valor de brillo se acerca al valor mínimo (y también se acerca o está por debajo del nivel de ruido digital).

Mayoría cámaras de aficionados Al visualizar imágenes, te permiten ver píxeles “quemados”, para que puedas volver a tomarlos si es necesario.

Para combatir el agotamiento de la luz, algunos sensores tienen fotodiodos adicionales con sensibilidad reducida.

Reflexiones internas

Alto consumo de energía

Todo el proceso de obtención de una imagen digital, procesamiento y grabación en un soporte es electrónico. Debido a esto, la gran mayoría de las cámaras digitales consumen más electricidad que sus homólogas de película. Las cámaras compactas que utilizan un visor como visor tienen un consumo de energía especialmente alto.

Los sensores fabricados con tecnología CMOS tienen un menor consumo de energía que los sensores CCD.

Debido al consumo de energía, así como al deseo de compacidad, en la mayoría de las cámaras digitales los fabricantes han abandonado el uso de baterías, populares en las cámaras de película, en favor de baterías más compactas y de mayor capacidad. Algunos modelos le permiten usar baterías AA en paquetes de baterías opcionales.

Diseño complejo y alto precio de las cámaras digitales.

Incluso la cámara digital más simple es un dispositivo electrónico complejo, porque al disparar, como mínimo, debe:

• abrir la persiana durante un tiempo específico
• leer información del sensor
• escribir el archivo de imagen en el medio de almacenamiento

Mientras que una cámara de cine sencilla simplemente necesita abrir el obturador, y para ello (así como para manipular la película) son suficientes unos pocos componentes mecánicos sencillos.

Es esta complejidad la que explica los precios de las cámaras digitales, que son entre 5 y 10 veces más altos que los precios de modelos de película similares. Es más, entre modelos simples Las cámaras digitales suelen ser inferiores a las de película en términos de calidad de imagen (principalmente en resolución y ruido digital).

Entre otras cosas, la complejidad aumenta el número de posibles averías y el coste de las reparaciones.

El diseño de un sensor de color y sus desventajas.

El proceso fotográfico en color tradicional utiliza una emulsión multicapa con capas sensibles en diferentes rangos.

La mayoría de las cámaras digitales en color modernas utilizan mosaicos o sus análogos para la separación de colores. En el filtro Bayer, cada sensor no tiene un filtro de luz de uno de los tres colores primarios y sólo percibe ese. Este enfoque tiene una serie de desventajas.

Pérdida de resolución

La imagen completa se obtiene restaurando (interpolando) el color de los puntos intermedios en cada uno de los planos de color. La interpolación reduce la resolución (nitidez) de la imagen.

La reducción de la resolución se corrige parcialmente mediante el método de "máscara de enfoque", que aumenta el contraste en las transiciones de brillo de la imagen. En la documentación, esta operación se denomina "corrección de nitidez" o simplemente "nitidez". El uso excesivo de una máscara de enfoque provoca la aparición de halos en los límites.

A menudo, el "enfoque" lo realiza la propia cámara. Pero la nitidez automática suele tener un umbral de sensibilidad demasiado bajo y aumenta el ruido digital. En las cámaras de aficionados se puede desactivar el uso de una máscara de enfoque para poder realizar las correcciones necesarias en el ordenador (en un conversor de archivos RAW o editor gráfico) con los parámetros más adecuados para cada imagen, y además realizarlas en el orden requerido. .

Artefactos de color

La interpolación puede producir colores incorrectos en los bordes y detalles de una imagen que son comparables en tamaño a un píxel. Además, los artefactos de color pueden formar patrones muaré (consulte la sección ).

Los algoritmos de interpolación mejorados que rastrean las transiciones de color están diseñados para evitar la distorsión en los límites. Para suprimir los artefactos de color en las imágenes terminadas, se utiliza un algoritmo de "filtro de paso bajo", pero su uso hace que los pequeños detalles de la imagen tengan menos contraste y sean menos nítidos.

Los convertidores de archivos RAW y los programas de procesamiento de fotografías son responsables de prevenir y suprimir los artefactos de color y el muaré. Las cámaras de alta gama tienen algoritmos integrados para esto.

Esquemas de colores alternativos

Las desventajas del filtro Bayer obligan a los desarrolladores a buscar soluciones alternativas. Aquí están los más populares.

Circuitos de tres sensores

Estos esquemas utilizan tres sensores y un prisma que separa el flujo de luz en los colores que lo componen.

El principal problema de un sistema de tres sensores es combinar las tres imágenes resultantes en una sola. Pero esto no impide que se utilice en sistemas con resolución relativamente baja, como por ejemplo cámaras de vídeo.

Sensores multicapa

La idea de un sensor multicapa, similar a una película fotográfica en color moderna con una emulsión multicapa, siempre ha ocupado las mentes de los desarrolladores de electrónica, pero hasta hace poco no existían métodos para su implementación práctica.

Los desarrolladores de Foveon decidieron utilizar la propiedad del silicio de absorber luz de diferentes longitudes de onda (colores) para diferentes profundidades cristal, colocando los sensores de color primario uno debajo del otro en varios niveles microcircuitos. La implementación de esta tecnología de sensores se anunció en 2005.

Los sensores X3 leen toda la gama de colores en cada píxel, por lo que no son propensos a sufrir problemas asociados con la interpolación del plano de color. Tienen sus propios problemas: tendencia al ruido, capas intermedias, etc. pero esta tecnología aún está en desarrollo activo.

Permiso Cuando se aplica a sensores, X3 tiene varias interpretaciones basadas en diversos aspectos técnicos. Entonces, para el modelo superior Foveon “X3 10.2 MP”:

• La imagen final tiene una resolución de píxeles. 3,4 megapíxel. Así entiende el usuario el megapíxel.
• El sensor tiene 10,2 millones de sensores (o 3,4×3). La empresa utiliza este conocimiento con fines de marketing (estos números están presentes en las marcas y especificaciones).
• El sensor proporciona una resolución de imagen (en sentido general) correspondiente 7 -Sensor de megapíxeles con filtro Bayer (según cálculos de Foveon), ya que no requiere interpolación y por tanto proporciona una imagen más clara.

Características comparativas

Actuación

Las cámaras digitales y de película generalmente tienen un rendimiento similar, determinado por los retrasos antes de tomar una fotografía en varios modos. Aunque ciertos tipos de cámaras digitales pueden ser inferiores a las cámaras de película.

retraso del obturador

Sin embargo, la mayoría de las cámaras digitales compactas y económicas utilizan velocidades lentas pero precisas. contrastando enfoque automático (no aplicable a cámaras de película). Las cámaras de película de la misma categoría utilizan sistemas de enfoque menos precisos (que dependen de niveles altos) pero más rápidos. Las cámaras SLR (tanto digitales como de película) utilizan el mismo sistema fase enfocar con retrasos mínimos.

Para reducir la influencia del enfoque automático en el retraso del obturador (tanto en cámaras digitales como en algunos tipos de cámaras de película), se utiliza el enfoque preliminar (incluido el proactivo, para objetos en movimiento), activado por la posición media del botón del obturador de tres posiciones.

Retraso del visor

Visores no ópticos utilizados en cámaras digitales que no son DSLR: pantalla LCD o visor electrónico(ocular con pantalla CRT o LCD) puede mostrar una imagen con un retraso que, al igual que el retraso del obturador, puede provocar un retraso en el disparo.

tiempo listo

El tiempo de preparación de la cámara es un concepto que existe para cámaras electrónicas y cámaras con elementos retráctiles. La mayoría de las cámaras mecánicas siempre están listas para disparar y no hay ninguna digital entre ellas: todas las cámaras digitales y los respaldos son electrónicos.

El tiempo de preparación de las cámaras electrónicas está determinado por el momento en que la cámara comienza a inicializarse. Para las cámaras digitales, el tiempo de inicialización puede ser mayor, pero bastante corto: 100-200 milisegundos.

Las cámaras compactas con lentes retráctiles tienen tiempos de respuesta significativamente más largos, pero tanto las cámaras digitales como las de película tienen lentes de este tipo.

Retraso de disparo continuo

El retraso durante el disparo continuo se debe al procesamiento del fotograma actual y a la preparación para disparar el siguiente, lo que requiere algo de tiempo. Para una cámara de cine, este procesamiento consistiría en rebobinar la película hasta el siguiente fotograma.

Antes de tomar la siguiente fotografía, la cámara digital debe:

• Leer datos del sensor;
• Procese la imagen: cree un archivo del formato y tamaño deseados con las correcciones necesarias;
• Escriba el archivo en un medio digital.

La más lenta de las operaciones enumeradas es escribir en un medio de almacenamiento (tarjeta Flash). Para optimizarlo se utiliza - escribir un archivo en un búfer (también conocido como cache cache; región memoria de acceso aleatorio), con escritura desde un búfer en medios lentos, en paralelo con otras operaciones.

El procesamiento incluye un gran número de operaciones de restauración, corrección de imágenes, reducción al tamaño requerido y empaquetado en un archivo del formato requerido. Para aumentar el rendimiento, además de aumentar la frecuencia de funcionamiento del procesador de la cámara, se aumenta su eficiencia mediante el desarrollo de procesadores especializados con implementación hardware de algoritmos de procesamiento de imágenes.

La velocidad de lectura del sensor suele convertirse en un cuello de botella en el rendimiento sólo en los modelos superiores cámaras profesionales, con sensores de alta resolución. Los fabricantes eliminan todos los demás tipos de retrasos en ellos. Generalmente, velocidad máxima El funcionamiento de un sensor en particular está limitado por factores físicos que provocan fuertes disminuciones en la calidad de la imagen a velocidades más altas. Se están desarrollando nuevos tipos de sensores para trabajar con mayor productividad.

Además, el tiempo de preparación para fotografiar el siguiente fotograma (tanto digital como convencional) se ve afectado por el tiempo necesario para cargar el flash, si se utiliza uno.

Importe máximo fotogramas durante el disparo continuo

El almacenamiento en caché de escrituras en medios lentos, tarde o temprano, hace que el búfer se llene y el rendimiento caiga al nivel real. Dependiendo del software de la cámara, disparar puede:

• permanecer;
• continúe a baja velocidad mientras se graban las imágenes;
• o continuar a la misma velocidad, sobrescribiendo en el buffer las imágenes previamente capturadas pero no grabadas.

Por tanto, para disparos continuos, además del número de fotogramas por segundo, la cámara tiene un parámetro número máximo de fotogramas, lo que la cámara puede hacer antes de que se desborde el caché de grabación. Esta cantidad depende de:

• Tamaño de RAM y resolución del sensor (especificaciones de fábrica) de la cámara;
• Usuario seleccionado:
  • formato de archivo (si la cámara lo permite);
  • tamaño de la imagen (si el formato lo permite);
  • Calidad de imagen (si el formato lo permite).

Las cámaras de película, debido a su diseño, siempre funcionan con un rendimiento real y el número máximo de fotogramas está limitado únicamente por el número de fotogramas de la película.

Disparar en el rango de infrarrojos

La mayoría de las cámaras digitales permiten disparar, parcialmente, en condiciones invisibles. rango infrarrojo(fotografía térmica o infrarroja) porque el fotosensor es capaz de detectar la parte superior de este rango. La luz visible, si es necesario, se puede filtrar con una especial.

En la fotografía clásica, la fotografía infrarroja requiere una película especial, pero, a diferencia de los fotosensores, es capaz de detectar la mayor parte del rango infrarrojo.

Las principales ventajas y problemas de la fotografía digital., en comparación con el proceso fotográfico tradicional que utiliza película fotográfica.

Ventajas

Obtenga resultados rápidamente

Algunas cámaras e impresoras permiten realizar impresiones sin una computadora (cámaras e impresoras con conexión directa o impresoras que imprimen desde tarjetas de memoria), pero esta opción suele eliminar o reducir la capacidad de corregir la imagen y tiene otras limitaciones.

Control flexible de los parámetros de disparo.

La fotografía digital le permite controlar de manera flexible algunos parámetros que, en el proceso fotográfico tradicional, están estrictamente ligados al material de la película fotográfica: la sensibilidad a la luz y el equilibrio del color (también llamado balance de blancos).

ruido digital

En el lado izquierdo de la imagen hay un fragmento de una fotografía tomada durante condiciones desfavorables(velocidad de obturación larga, sensibilidad ISO alta), el ruido es claramente visible. En el lado derecho de la imagen se muestra un fragmento de una fotografía tomada en condiciones favorables. El ruido es casi imperceptible.

Las fotografías digitales, en diversos grados, contienen ruido digital. La cantidad de ruido depende de las características tecnológicas del sensor (tamaño de píxel lineal, tecnología CCD/CMOS utilizada, etc.).

El ruido aparece más en las sombras de la imagen. El ruido aumenta al aumentar la fotosensibilidad del disparo, así como al aumentar el tiempo de exposición.

El ruido digital es algo equivalente al grano de una película. El grano aumenta con la velocidad de la película, al igual que el ruido digital. Sin embargo, el ruido de grano y digital son de diferente naturaleza y difieren en apariencia:

A diferencia del ruido digital, que varía de una cámara a otra, el grado de grano de la película no depende de la cámara utilizada: la cámara profesional más cara y una cámara compacta barata en la misma película producirán una imagen con el mismo grano.

El ruido digital comienza a suprimirse incluso cuando se lee desde el sensor (restando el nivel "cero" de cada píxel del potencial de lectura) y continúa cuando la cámara procesa la imagen (o el convertidor de archivos RAW). Si es necesario, el ruido también se puede suprimir aún más en programas de procesamiento de imágenes.

Al convertir archivos RAW, trabajamos con datos sin cambios del sensor del dispositivo y, por lo tanto, podemos trabajar con mayor precisión con la reducción de ruido, ya que la imagen y el ruido que contiene no se ven borrosos por la interpolación de planos de color (consulte la sección El diseño de un sensor de color y sus desventajas.).

Muaré

Defecto. Muaré al fotografiar texturas (mundo de contraste)

Al disparar digitalmente, la imagen se rasteriza. Si la imagen contiene otra trama (no necesariamente uniforme), que, al enfocar, produce frecuencias cercanas a la frecuencia de la trama del sensor, puede aparecer muaré: la trama late, formando zonas de mayor y menor brillo. Pueden fusionarse en líneas y texturas que originalmente no estaban presentes en el tema.

El muaré aumenta a medida que se acercan las frecuencias y el ángulo entre los rásteres disminuye. Esta última propiedad significa que el muaré se puede reducir filmando la escena desde un ángulo determinado, seleccionado experimentalmente. La orientación normal de la escena se puede devolver en un editor de gráficos (a costa de perder bordes y cierta pérdida de claridad).

El muaré se debilita enormemente con el desenfoque, incluso con filtros "suavizados" (que se utilizan en la fotografía de retratos) o con ópticas de resolución relativamente baja que no pueden enfocar un punto proporcional a la línea ráster del sensor (es decir, ópticas de baja resolución o una sensor con píxeles pequeños).

Los sensores, que son una matriz rectangular de sensores fotosensibles, tienen al menos dos tramas: una horizontal, formada por líneas de píxeles, y otra vertical, perpendicular a ella. La mayoría de las cámaras modernas utilizan sensores de alta resolución, así como filtros especiales que desenfocan ligeramente la imagen, por lo que el posible muaré es bastante débil.

Alto consumo de energía

En la fotografía cinematográfica, la imagen se produce químicamente y no requiere electricidad. La electricidad sólo puede ser utilizada por componentes electrónicos adicionales (pantalla, flash, motores, enfoque automático, exposímetro, etc.) si la cámara está equipada con ellos. El proceso de obtención y grabación de una imagen digital es completamente electrónico. Debido a esto, la gran mayoría de las cámaras digitales consumen más electricidad que sus homólogas de película electrónica (las cámaras de película mecánicas, por supuesto, no consumen nada en absoluto). Las cámaras compactas que utilizan una pantalla de cristal líquido con luz de fondo fluorescente como visor tienen un consumo de energía especialmente alto.

Los sensores fabricados con tecnología CMOS tienen un menor consumo de energía que los sensores CCD.

Debido al consumo de energía, así como al deseo de ser compacto, la mayoría de los fabricantes de cámaras digitales han abandonado el uso de baterías AA y AAA, populares en las cámaras de película, en favor de baterías más grandes y compactas. Algunos modelos le permiten usar baterías AA en paquetes de baterías opcionales.

Diseño complejo y alto precio de las cámaras digitales.

Incluso la cámara digital más simple es un dispositivo electrónico complejo, porque al disparar, como mínimo, debe:

• abrir la persiana durante un tiempo específico
• leer información del sensor
• escribir el archivo de imagen en el medio de almacenamiento

Mientras que una cámara de cine sencilla simplemente necesita abrir el obturador, y para ello (así como para manipular la película) son suficientes unos pocos componentes mecánicos sencillos.

Es esta complejidad la que explica los precios de las cámaras digitales, que son entre 5 y 10 veces más altos que los precios de modelos de película similares. Al mismo tiempo, entre los modelos simples, las cámaras digitales suelen ser inferiores a las de película en términos de calidad de imagen (principalmente en términos de resolución y ruido digital).

Entre otras cosas, la complejidad aumenta el número de posibles averías y el coste de las reparaciones.

Sistemas de matriz de filtros de color

La fotografía con película en color más común hoy en día utiliza una emulsión multicapa con capas sensibles a diferentes rangos del espectro de luz visible.

La mayoría de las cámaras digitales en color modernas utilizan un filtro de mosaico de Bayer o sus análogos para la separación de colores. En el filtro Bayer, cada sensor del fotosensor tiene un filtro de luz de uno de los tres colores primarios y sólo percibe ese.

Este enfoque tiene una serie de desventajas.

Pérdida de resolución y artefactos de color.

La imagen completa se obtiene restaurando (interpolando) el color de los puntos intermedios en cada uno de los planos de color. Por tanto, son posibles errores de interpolación que reducen la resolución (nitidez) de la imagen.

La interpolación puede producir un color incorrecto y, por lo tanto, introducir ruido de color adicional incluso con ISO y sensibilidad altos. Las desventajas ya discutidas anteriormente incluyen ).

Estos problemas se solucionan mediante convertidores de archivos RAW y programas de edición de fotografías.

Sensibilidad

Para una buena reproducción del color, cada píxel debe recibir sólo una parte del espectro de luz incidente. Así, parte de la luz no se tendrá en cuenta, lo que provocará una disminución de la sensibilidad. (En sistemas con un prisma de separación de colores, potencialmente se absorbe menos luz).

Esquemas de separación de colores alternativos

Las desventajas del filtro Bayer obligan a los desarrolladores a buscar soluciones alternativas. Aquí están los más populares.

Circuitos de tres sensores

Estos esquemas utilizan tres sensores y un prisma que separa el flujo de luz en los colores que lo componen.

El principal problema de un sistema de tres sensores es combinar las tres imágenes resultantes en una sola. Pero esto no impide que se utilice en sistemas con resolución relativamente baja, por ejemplo en cámaras de vídeo.

Sensores multicapa

La idea de un sensor multicapa, similar a una película fotográfica en color moderna con una emulsión multicapa, siempre ha ocupado las mentes de los desarrolladores de electrónica, pero hasta hace poco no existían métodos para su implementación práctica.

Los desarrolladores de Foveon decidieron aprovechar la capacidad del silicio para absorber luz de diferentes longitudes de onda (colores) en diferentes profundidades del cristal colocando sensores de colores primarios uno debajo del otro en diferentes niveles del chip. La implementación de esta tecnología de sensores se anunció en 2005.

Los sensores X3 leen toda la gama de colores en cada píxel, por lo que no son propensos a sufrir problemas asociados con la interpolación del plano de color. Tienen sus propios problemas: tendencia al ruido, aberración cromática entre capas, etc. pero esta tecnología aún está en desarrollo activo.

Permiso Cuando se aplica a sensores, X3 tiene varias interpretaciones basadas en diversos aspectos técnicos. Entonces, para el modelo “Foveon X3 10.2 MP”:

• La imagen final tiene una resolución de píxeles. 3,4 megapíxel. Así entiende el usuario el megapíxel.
• El sensor tiene 10,2 millones de sensores (o 3,4×3). La empresa utiliza este conocimiento con fines de marketing (estos números están presentes en las marcas y especificaciones).
• El sensor proporciona una resolución de imagen (en sentido general) correspondiente 7 -Sensor de megapíxeles con filtro Bayer (según cálculos de Foveon), ya que no requiere interpolación y por tanto proporciona una imagen más clara.

División dicroica dentro de un píxel

Se ha creado un prototipo de matriz con separación de colores dentro de un píxel, sin la mayoría de las desventajas de todos los métodos de separación de colores anteriores. Sin embargo, su extremadamente baja capacidad de fabricación impide su implementación generalizada.

Características comparativas

Actuación

Las cámaras digitales y de película, en general, tienen un rendimiento similar, determinado por los retrasos antes de tomar un fotograma en los distintos modos. Aunque ciertos tipos de cámaras digitales pueden ser inferiores a las cámaras de película.

retraso del obturador

Sin embargo, la mayoría de las cámaras digitales compactas y económicas utilizan velocidades lentas pero precisas. contrastando enfoque automático (no aplicable a cámaras de película). Las cámaras de película de la misma categoría utilizan sistemas de enfoque menos precisos (que dependen de una gran profundidad de campo) pero más rápidos.

Las cámaras SLR (tanto digitales como de película) utilizan el mismo sistema fase enfocar con retrasos mínimos.

Para reducir la influencia del enfoque automático en el retraso del obturador (tanto en cámaras digitales como en algunos tipos de cámaras de película), se utiliza el enfoque preliminar (incluido el enfoque proactivo para objetos en movimiento).

Retraso del visor

Visores no ópticos utilizados en cámaras digitales que no son DSLR: pantalla LCD o visor electrónico(ocular con pantalla CRT o LCD) puede mostrar una imagen con un retraso que, al igual que el retraso del obturador, puede provocar un retraso en el disparo.

tiempo listo

El tiempo de preparación de la cámara es un concepto que existe para cámaras electrónicas y cámaras con elementos retráctiles. La mayoría de las cámaras mecánicas siempre están listas para disparar y no hay ninguna digital entre ellas: todas las cámaras digitales y los respaldos son electrónicos.

El tiempo de preparación de las cámaras electrónicas está determinado por el momento en que la cámara comienza a inicializarse. Para las cámaras digitales, el tiempo de inicialización puede ser mayor, pero bastante corto: 0,1-0,2 segundos.

Las cámaras compactas con lentes retráctiles tienen tiempos de respuesta significativamente más largos, pero tanto las cámaras digitales como las de película tienen lentes de este tipo.

Retraso de disparo continuo

El retraso durante el disparo continuo se debe al procesamiento del fotograma actual y a la preparación para disparar el siguiente, lo que requiere algo de tiempo. Para una cámara de cine, este procesamiento consistiría en rebobinar la película hasta el siguiente fotograma.

Antes de tomar la siguiente fotografía, la cámara digital debe:

• Leer datos del sensor;
• Procese la imagen: cree un archivo del formato y tamaño deseados con las correcciones necesarias;
• Escriba el archivo en un medio digital.

La más lenta de las operaciones enumeradas es escribir en un medio de almacenamiento (tarjeta Flash). Para optimizarlo se utiliza almacenamiento en caché- escribir un archivo en un búfer, con escritura desde el búfer a un medio lento, en paralelo con otras operaciones.

El procesamiento incluye una gran cantidad de operaciones para restaurar, corregir la imagen, reducirla al tamaño requerido y empaquetarla en un archivo del formato requerido. Para aumentar el rendimiento, además de aumentar la frecuencia de funcionamiento del procesador de la cámara, se aumenta su eficiencia mediante el desarrollo de procesadores especializados con implementación hardware de algoritmos de procesamiento de imágenes.

La velocidad de lectura del sensor suele convertirse en un obstáculo para el rendimiento sólo en los mejores modelos de cámaras profesionales con sensores de alta resolución. Los fabricantes eliminan todos los demás tipos de retrasos en ellos. Como regla general, la velocidad máxima de funcionamiento de un sensor en particular está limitada por factores físicos que conducen a fuertes disminuciones en la calidad de la imagen a velocidades más altas. Se están desarrollando nuevos tipos de sensores para trabajar con mayor productividad.

Además, el tiempo que se tarda en cargar el flash, si se utiliza uno, afecta el tiempo que se tarda en prepararse para la siguiente toma (tanto digital como convencional).

Número máximo de fotogramas durante el disparo continuo

El almacenamiento en caché de escrituras en medios lentos, tarde o temprano, hace que el búfer se llene y el rendimiento caiga al nivel real. Dependiendo de software cámaras, mientras dispara puede:

• permanecer;
• continúe a baja velocidad mientras se graban las imágenes;
• o continuar a la misma velocidad, sobrescribiendo en el buffer las imágenes previamente capturadas pero no grabadas.

Por tanto, para disparos continuos, además del número de fotogramas por segundo, la cámara tiene un parámetro número máximo de fotogramas, lo que la cámara puede hacer antes de que se desborde el caché de grabación. Esta cantidad depende de:

• Tamaño de RAM y resolución del sensor (especificaciones de fábrica) de la cámara;
• Usuario seleccionado:
  • formato de archivo (si la cámara lo permite);
  • tamaño de la imagen (si el formato lo permite);
  • Calidad de imagen (si el formato lo permite).

Las cámaras de película, debido a su diseño, siempre funcionan con un rendimiento real y el número máximo de fotogramas está limitado únicamente por el número de fotogramas de la película.

Disparar en el rango de infrarrojos

La mayoría de las cámaras digitales modernas (2008) contienen un filtro que elimina el componente infrarrojo del flujo de luz. Sin embargo, en varias cámaras se puede quitar este filtro y, después de filtrar la parte visible de la luz, fotografiar en el rango infrarrojo invisible (disparando con radiación térmica o con iluminación infrarroja).

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