¿Cómo funcionan las cámaras digitales?

En los últimos años, una gran mayoría de los éxitos en la electrónica comercial, realmente han sido parte de un gran paso tecnológico que se ha manifestado en una revolución en los mercados del mundo audio visual. Si lo piensas bien, los CDs, DVDs, reproductores MP3, DVRs, etc. son construidos alrededor del mismo proceso básico: convertir información analógica convencional (representada como una fluctuante onda), a información digital (representada por unos y ceros, o bits). Este fundamento en la moderna tecnología ha cambiado totalmente como manejamos la información visual y de audio – redefinió completamente lo que es posible con este tipo de datos.

La cámara digital es uno de los ejemplos más remarcables de estos cambios ya que la diferencia antes su predecesora es inmensa. Las cámaras convencionales dependen enteramente de procesos químicos y mecánicos – ni siquiera se necesita electricidad para que funcionen. Por otro lado, las cámaras digitales tienen un “ordenador” interno, lo cual les permite grabar imágenes electrónicamente.

Este acercamiento ha sido de un éxito rotundo. La “película” tradicional sigue proveyendo de una mejor calidad de imagen, por lo que las cámaras digitales no han sustituido completamente a las cámaras convencionales. Sin embargo, según la tecnología de la imagen va evolucionando, las cámaras digitales se van haciendo más populares, y se cree que dentro de algún tiempo la calidad será semejante o superior que sus antecesoras.

Entendiendo los conceptos básicos

Digamos que quieres tomar una foto y enviarla por email a un amigo. Para hacer esto, necesitas que la imagen sea representada en el lenguaje que los ordenadores reconocen – bits y bytes. Esencialmente, una imagen digital es solo una cadena larga de unos y ceros que representan los puntos coloreados de la foto, llamados píxeles, los cuales forman la imagen.

Si quieres conseguir tomar una imagen de esta forma, tienes dos opciones:

Puedes tomar una foto usando una cámara convencional, procesar la película químicamente, imprimirla en un papel fotográfico, y luego usar un escáner digital para hacer una captura de la foto.
Puedes directamente capturar la luz original que rebota del objeto que queremos fotografiar, transformando inmediatamente la forma de luz en una serie valores digitales – en otras palabras, puedes usar una cámara digital.

Al nivel más básico, esto es todo lo que hace una cámara digital. Como una cámara convencional, tiene una serie de lentes que enfoca la luz para una imagen de la secuencia que estamos viendo. Pero en lugar de enfocar esa luz en un trozo de película, lo hace a un dispositivo semiconductor que graba la luz electrónicamente. Por explicarlo de otro modo, una cámara digital tiene un sensor que convierte la luz en cargas eléctricas. El sensor de imagen usado en muchas de estas cámaras es llamado CCD (Charge Coupled Device). Otras cámaras usan en su lugar la tecnología CMOS (complementary metal oxide semiconductor), aunque ambos métodos convierten luz en electrones.

Una manera muy simplificada de pensar como funcionan estos sensores, es imaginar un conjunto de miles de millones de pequeñas células solares. Una vez que el sensor convierte la luz en electrones, lee el valor de cada célula de la imagen (carga acumulada). Aquí es donde se nota la diferencia entre los dos tipos de sensor:

Un CCD transporta la carga por todo el chip y lo lee en una de las esquinas de la formación. Un ADC o convertidor de analógico a digital, transforma el valor de cada píxel en un valor digital midiendo la cantidad de carga en cada punto, y convirtiendo esa medida en una forma binaria.
Los dispositivos CMOS usan varios transistores en cada uno de los píxeles para amplificar y mover la carga, usando formas más tradicionales de cableado. La señal CMOS es digital, por lo que no necesita ADC.

Si quieres saber más del funcionamiento de las cámaras digitales, los tipos que existen y saber como comprar las mejores cámaras que hay en el mercado, continúa leyendo los artículos y enlaces que ponemos a vuestra disposición.