Cámara: que é e como funciona?

por Kim Actualizado: Xuño 26, 2022

introdución

Unha cámara é un instrumento óptico utilizado para capturar imaxes fixas ou gravar movementos nun único fotograma ou secuencia de fotogramas. Ten unha lente que recolle a luz e a enfoca nunha superficie sensible á luz como película ou un sensor de imaxe dixital. As cámaras son utilizadas por fotógrafos, cineastas e outros profesionais para capturar imaxes do mundo que os rodea.

Neste artigo, imos explorar o que é unha cámara como funciona.

Definir cámara

Unha cámara é un dispositivo que capta a luz para producir unha imaxe. Funciona recibindo luz dun obxecto ou escena e almacenándoa, xa sexa como imaxe dixital ou capturada fisicamente, nun soporte axeitado. Uso de cámaras lentes para enfocar esta luz en sensores ou películas para gravar a escena.

Aínda que o concepto de fotografía é sinxelo, a tecnoloxía que hai detrás das cámaras mellorou e desenvolveuse drasticamente ao longo do tempo desde pequenos dispositivos portátiles que se usan na vida cotiá ata cámaras dixitais de gama alta que se usan na fotografía profesional e en medios de transmisión. As cámaras utilízanse tanto en aplicacións de imaxes fixas como de imaxes en movemento, como a realización de películas.

Os compoñentes básicos de calquera cámara dixital moderna traballan todos xuntos para gravar imaxes:

• A sistema de lentes recolle e enfoca a luz reflectida polo suxeito nun sensor de imaxe que rexistra a luz en datos dixitais.
• An visor óptico permite aos usuarios ver o que se gravará.
• Mecanismos move a lente ou a película.
• Botóns, controis e as opcións de exposición múltiple permiten aos usuarios controlar a configuración de captura e exposición.

Diferentes tipos de cámaras

Cámaras veñen nunha variedade de formas e tamaños. Dependendo do seu uso, están dispoñibles diferentes tipos de cámaras, incluíndo cámara dixital, cámaras de vídeo, cámaras desbotables, cámaras web e cámaras de vixilancia.

Cámara Dixital Unha cámara dixital captura imaxes como datos (arquivos dixitais). Normalmente contén un dispositivo de imaxe (sensor) e a capacidade de almacenar eses datos nunha tarxeta de memoria ou outro medio de almacenamento. As cámaras dixitais ofrecen unha fácil recuperación e vista previa de imaxes, así como a posibilidade de envialas electrónicamente a través dunha rede informática ou internet. Os modelos de apuntar e disparar poden ser o suficientemente pequenos como para caber nun peto e ofrecer capacidades de enfoque automático mentres seguen sendo bastante económicos. Para uso profesional, tamén están dispoñibles modelos de gama alta con controis manuais sobre a exposición.

Cámaras de vídeo Tamén coñecido como videocámaras ou gravadoras de vídeo, estes dispositivos están deseñados especialmente para filmar imaxes en movemento nas que se grava o son xunto coas imaxes. Os equipos profesionais inclúen lentes de alto rendemento para un detalle máis fino, rangos de zoom estendidos e capacidades de efectos especiais personalizados para recoller noticias ou facer películas. Os modelos máis pequenos son moi axeitados para facer películas na casa ou para actividades xerais de lecer cunha duración prolongada da batería.

Cámaras desbotables Estas cámaras dun só uso non requiren ningún tipo de fonte de enerxía: funcionan sen fontes de enerxía externas, como baterías ou fonte de enerxía eléctrica, polo que son extremadamente populares entre os consumidores que buscan unha forma alternativa de baixo custo de capturar recordos sen sacrificar as impresións fotográficas de calidade. Este tipo de cámara normalmente vén precargada con película que non se pode quitar do devandito corpo da cámara; Unha vez que se esgotan todas as oportunidades de fotografía, estes dispositivos pasan a ser desbotables e utilízanse enteiramente por orde do seu propietario, o que lle permite simplemente desbotalo cando xa non sexa necesario ou necesario de novo.

Cámaras web Tamén coñecidos como "cámaras web", estes sistemas de gravación de vídeo dixital se conectan directamente a través de portos USB a ordenadores portátiles/de escritorio que proporcionan funcións típicas da interface de usuario, como transmisión de vídeo en tempo real e tomas de fotografías que se envían directamente aos servizos de colaboración en equipo, etc.

Cámaras de Vixilancia Xeneralizado hoxe en día en casas, personaxes públicos, complexos de edificios, tendas de venda polo miúdo, etc., debido á dixitalización, os sistemas de vixilancia do progreso tecnolóxico teñen agora niveis máis altos de rendemento que ofrecen ao persoal de seguridade información precisa sobre varios acontecementos que permiten accións de salvagarda se é necesario. En xeral, hai dúas categorías principais: CCTV analóxico (Circuito Pechado de Televisión) que utiliza principalmente cableado físico mentres que as solucións IP de rede utilizan protocolos Ethernet estándar conectados a través de redes de área ampla. Aloxadas en interiores, excluídas as aplicacións exteriores, estas instalacións operativas de furtos altamente sensibles permiten gravar o seguimento tanto durante períodos de día como durante os ciclos nocturnos de forma indefinida.

Compoñentes básicos dunha cámara

Unha cámara é unha ferramenta esencial para capturar recordos e momentos que poderás gozar durante os próximos anos. As cámaras teñen moitas formas e tamaños e todas elas están compostas por diferentes compoñentes que traballan xuntos para facer posibles as túas fotos.

Vexamos o compoñentes principais dunha cámara e como traballan xuntos para producir as fotos que che gustan:

Obxectivo

O obxectivo é un dos elementos máis importantes dunha cámara. A lente é esencialmente o ollo da cámara: toma a imaxe e enfoca para formar unha imaxe na película ou no sensor dixital. As lentes están formadas por varios elementos, xeralmente feitos de vidro ou plástico, que traballan xuntos para permitir o paso da luz e formar unha imaxe nítida na película ou no sensor dixital.

As lentes da cámara pódense usar con filtros e tapas para controlar as condicións de iluminación e tamén presentan varias funcións como enfoque automático, capacidades de zoom e axustes manuais. As lentes tamén contarán con varias distancias focales que determinan a que distancia podes estar dun suxeito mentres as fotografas. Os tamaños típicos van desde Lentes super-ollo de peixe de 6 mm para imaxes hemisféricas, ata Telefoto 600 mm para aplicacións de aumento extremo. As diferentes lentes terán diferentes aberturas que determinan a cantidade de luz que entra a través delas e a que velocidade obturador ten que moverse para que unha cantidade adecuada de luz chegue á súa película ou sensor dixital.

Hai moitos tipos de lentes dispoñibles, incluíndo:

• Gran angular lentes
• Telefoto lentes
• Retrato/estándar lentes
• Ojo de lume lentes
• Macro/micro lentes
• Shift/tilt-shift lentes
• E moitos máis opcións especializadas deseñadas para escenarios de rodaxe específicos.

persiana

o obturador é o mecanismo dentro da cámara que controla o tempo que o sensor da cámara está exposto á luz. A maioría das cámaras dixitais modernas usan unha combinación de a obturador mecánico e electrónico. Isto acelera o tempo que tarda a túa cámara en sacar unha foto e axuda a mellorar a nitidez das túas fotos, especialmente as tomadas en condicións de pouca luz.

o obturador mecánico está formado por dúas láminas metálicas ou de plástico que traballan xuntas para controlar a cantidade de luz que se deixa pasar en cada momento. Cando premes o botón da túa cámara, estas láminas ábrense, permitindo que a luz entre a través dunha lente e nun sensor de imaxe. Cando soltas o botón, estas láminas pechan de novo para que non entre máis luz.

o obturador electrónico funciona de forma moi diferente ao seu homólogo mecánico, xa que non utiliza ningún compoñentes físicos para funcionar, senón que depende de sinais electrónicos xerados por algoritmos informáticos. Ao usar este tipo de obturador, é posible que as cámaras teñan tempos de exposición máis rápidos que nunca, o que lle permite capturar escenas cun maior nivel de detalle e claridade que nunca.

Ademais de controlar o tempo de exposición, os obturadores tamén se poden usar para outros fins, como crear desenfoque de movemento ou outros efectos creativos que son imposibles cando se tiran fotos con cámaras de cine tradicionais.

Apertura

o apertura é un burato na parte do corpo da cámara coñecida como lente. A apertura controla a cantidade de luz que atravesa e pode ser axustada polo usuario para crear unha imaxe de alto ou baixo contraste. Pódese medir o tamaño dunha abertura Paradas F, con números máis pequenos que indican aperturas máis grandes (o que significa máis luz). Xeralmente, unha lente cunha pequena F-parada número denomínase "rápido”, porque pode deixar pasar máis luz máis rápido que as lentes con paradas F máis altas.

A apertura tamén afecta profundidade de campo – canto de imaxe é nítida e enfocada en cada momento. Unha gran apertura (f-stop máis pequeno) producirá unha profundidade de campo pouca, mentres que unha pequena apertura (maior F-stop) producirá unha maior profundidade, o que significa que máis do cadro estará enfocado á vez. Isto tamén se pode usar con gran efecto cando se crean composicións interesantes, por exemplo, facendo que os suxeitos destaquen do seu fondo desfocándoo ou, pola contra, tendo os elementos do primeiro plano e do fondo nítidos e enfocados.

Sensores

A da cámara sensor de imaxe é a fonte de poder de captación de luz do dispositivo. Calquera cámara dixital ou de cine terá unha. Veñen en diferentes tamaños, desde grandes sensores de fotograma completo que son do mesmo tamaño que un fotograma de película de 35 mm pequenos sensores do tamaño dunha unha.

O traballo do sensor é converter a luz entrante en sinais eléctricos para o seu procesamento posterior. Na práctica, un sensor capta a luz e xera unha tensión analóxica que debe ser amplificada e convertida nun sinal dixital para facilitar o almacenamento e o procesamento.

Os dous compoñentes principais dun sensor son o seu fotosites (unha única píxel no sensor) e o seu microlentes (comproba canta luz se concentra en cada fotosite). A combinación destes dous elementos permite que cada un dos fotositos capte unha cantidade exacta de luz antes de enviala para ser procesada máis adiante. Esta cantidade varía dependendo de factores como a velocidade de obturación, a apertura, ISO configuración etc.

Ademais, as cámaras dixitais modernas adoitan vir con algún tipo de tecnoloxía de redución de ruído que axuda a eliminar raias aleatorias e manchas das imaxes dixitais antes de que poidan ser gardadas ou procesadas máis adiante. Esta tecnoloxía funciona analizando os datos de imaxe entrantes e eliminando calquera información irrelevante que foi captada polos sensores da cámara. imaxes claras visibles.

Visor

Un visor é un dos compoñentes básicos de calquera cámara e é un dispositivo que serve para enmarcar unha imaxe antes de facer unha fotografía. Pode adoptar moitas formas, desde a versión óptica máis sinxela cunha simple lente de aumento e ventá ata unha electrónica complexa que se mostra na pantalla LCD da cámara.

A función fundamental dun visor é axudar aos fotógrafos a manter as súas tomas enfocadas, especialmente cando traballan en situacións de pouca luz ou a baixas velocidades de obturación. Tamén permite aos fotógrafos compoñen a súa imaxe con precisión antes de disparar, asegurándose de capturar o que queren na toma.

O tipo máis básico de visor ofrece unha fiestra óptica ou unha pequena lente que simplemente enmarca a escena desexada a través da lente principal do corpo da cámara. Este tipo de visor atópase nas cámaras de apuntar e disparar e noutras cámaras de lentes fixos, así como nas cámaras réflex de lente única (SLR) profesionais, e proporciona unha forma básica de encuadre para o seu tema de forma rápida e precisa.

O formulario electrónico, coñecido como an visor electrónico (EVF), substitúe as versións ópticas tradicionais por outras que usan pantallas de cristal líquido (LCD) para mostrar imaxes electrónicamente a través do sistema de ollos de espello do corpo da cámara. Os visores electrónicos poden ofrecer beneficios significativos sobre os seus homólogos tradicionais, como:

• Resolución aumentada
• Axustes de dioptrías axustables
• Controis de compensación de exposición integrados
• Axudas ao relevo para certos tipos de fotografía como o traballo macro
• Capacidades de enfoque automático melloradas para unha mellor precisión de seguimento de obxectos
• Capacidades de detección facial: algo só dispoñible nas réflex dixitais de gama alta
• Ademais de moitos máis beneficios que normalmente non están asociados ás versións ópticas.

Como funciona unha cámara?

Unha cámara é un dispositivo utilizado para capturar e gravar imaxes, xeralmente en formato dixital. Pero como funciona unha cámara? No seu núcleo, unha cámara aproveita a forma en que a luz se reflicte nos obxectos. Capta estes reflexos e tradúceos nunha imaxe mediante un complexo proceso de lentes, filtros e un sensor dixital.

Neste artigo, imos ver o funcionamento interno dunha cámara e como é capaz de sacar imaxes fermosas:

A luz entra na lente

A luz entra na cámara a través dunha lente, que é unha peza de vidro ou plástico que se curva especificamente para enfocar os raios de luz e facelos paralelos. A imaxe proxectada na película pola lente depende de dous factores: o distancia focal tamaño de apertura. Distancia focal determina a quão preto ou lonxe debe estar un obxecto para estar enfocado, mentres que tamaño de apertura determina a cantidade de luz que atravesa a lente ao mesmo tempo.

O tamaño do sensor dunha cámara tamén afectará a cantidade de luz que pode captar: os sensores máis grandes poden captar máis luz que os sensores máis pequenos. Un sensor grande tamén é importante se queres que as túas imaxes teñan pouca profundidade de campo, xa que isto significa que só os obxectos enfocados son nítidos mentres que calquera cousa fóra desta área está borrosa para que poidas enfatizar mellor o teu suxeito.

Unha vez que a luz entrou pola lente e se enfoca no sensor de imaxe ou na película, esta luz transfórmase en información sobre cor, brillo e contraste. Esta información pódese usar para crear unha imaxe composta por millóns de píxeles (elementos da imaxe) que xuntos forman unha imaxe global do que estamos a ver.

A luz pasa pola apertura

A luz atravesa apertura, que é un burato feito na lente. Isto permite que a luz acceda e golpee onde se atopa o sensor de imaxe. O diafragma da apertura axuda a regular a cantidade de luz que entrará. Asegúrase de que exista luz suficiente para que poida ser procesada sobre o sensor de imaxe e tamén actúa como unha forma de suxerir como serán os obxectos máis borrosos ou enfocados nunha toma.

A maioría das cámaras teñen un dial para cambiar este valor de apertura, diminuíndoo ou aumentando en función do tipo de resultado que buscas. Obviamente, se queres que entre máis luz na túa toma, abre o valor de apertura mentres creas bokeh en todo o que non estea dentro da túa área de enfoque require pechar máis o diafragma.

A luz pasa despois pasa sobre o que se coñece como filtro de prevención de brillos e no sensor de imaxe. Unha vez que a luz chega a esta parte da cámara, cambia de forma en enerxía eléctrica e rexistra como información dixital que proporciona a túa imaxe temperatura de cor e configuración ISO con precisión en función das súas condicións de disparo xunto con outras funcións avanzadas dependendo do modelo da súa cámara.

A luz céntrase no sensor

Cando a luz atravesa a lente da cámara, reflicte o suxeito e céntrase no sensor da cámara dixital. Isto coñécese como 'captura'. O sensor está formado por millóns de píxeles microscópicos sensibles á luz (ou fotositos) formados por fotodiodos de silicio situados en cada localización de píxeles. Cando a luz suficiente cae sobre o píxel (ou fotosite), créase unha carga que despois se converte nun sinal eléctrico que pode ser procesado por un ordenador. Dependendo do modelo, este sinal converterase en información visual ou sonora para a súa visualización ou reprodución.

Cada fotosite do sensor de imaxe contén o seu propio amplificador, que aumenta a cantidade de rango dinámico de calquera píxel, mellorando así a calidade xeral da imaxe. Algunhas cámaras tamén incorporan algoritmos de redución de ruído como parte do seu deseño, para reducir os sinais de erro e aumentar a precisión da captura de datos.

O número de píxeles nun sensor de imaxe xoga un papel importante na determinación da calidade da imaxe; máis píxeles equivalen a imaxes de maior resolución, mentres que menos píxeles normalmente dan como resultado imaxes de menor resolución con máis gran e ruído. Os sensores máis grandes xeralmente son mellores que as pequenas e ofrecen un rango dinámico mellorado, un mellor rendemento con pouca luz e unha profundidade de campo menor para efectos de control de foco profesionalmente pouco profundos cando o desexe.

A persiana ábrese e péchase

o obturador é unha cortina pequena e delgada que se abre e se pecha, permitindo que a luz sexa gravada pola cámara no momento anunciado. O obturador controla o tempo e cando pasará a luz ao sensor de imaxe. Nas cámaras dixitais, hai dous tipos de obturadores: físicos e dixitais.

Persianas físicas: As persianas físicas ábrense ou pechan mecánicamente, moitas veces en fraccións de segundo, creando unha exposición que dura igual. Atópase habitualmente en DSLR cámaras e aseméllase a dúas láminas que se poden abrir ou pechar manualmente ou electrónicamente para controlar a cantidade de luz que chega ao chip de imaxe da cámara.

Persianas dixitais: As persianas dixitais funcionan de forma diferente ás persianas mecánicas, xa que non usan barreiras físicas para deixar entrar a luz; afectan a forma en que se detecta electrónicamente a luz entrante apagando rapidamente despois de detectalo durante un tempo limitado. Este proceso crea unha exposición con a maior duración do que sería posible usando só un obturador físico. Os obturadores dixitais tamén poden mellorar a calidade da imaxe porque non teñen partes móbiles que sexan propensas a causar vibracións que poidan desenfocar a imaxe se se usa durante moito tempo.

A imaxe é procesada e almacenada

Despois de que a imaxe sexa recibida polo corpo da cámara, é procesada pola electrónica a bordo para prepararse para a captura e almacenamento. Isto pode implicar varias operacións como demosaicing, redución de ruído, corrección de cor e configuración de rango dinámico. Despois, a imaxe gárdase na memoria do procesador de vídeo da cámara ou dentro.

A continuación, dependendo do tipo de cámara utilizada (analóxica ou dixital), as fotos gárdanse como calquera negativos de películas ou arquivos dixitais. Nas cámaras analóxicas, as fotos grávanse como unha fotografía en cor negativa nun rolo de película aloxado dentro do corpo da cámara. As cámaras dixitais almacenan fotos como ficheiros dixitais como JPEG ou RAW que se poden transferir instantáneamente a ordenadores e outros dispositivos sen procesar.

Algunhas cámaras ofrecen funcións avanzadas como axuste manual da sensibilidade ISO (sensibilidade á luz), capacidades de enfoque automático, control manual da exposición e incluso pantallas de visualización en directo que che permiten revisar ao instante a configuración da composición e exposición da foto antes de premer o botón do obturador. Moitas cámaras dixitais modernas tamén empregan incorporadas Tecnoloxía Wi-Fi polo que as imaxes pódense compartir facilmente en liña a través das redes sociais.

Conclusión

En conclusión, as cámaras son unha ferramenta marabillosa para capturar recordos e contar historias. A súa complexa tecnoloxía permítenos capturar e manter imaxes que doutro xeito se perderían no tempo. Tanto se es fotógrafo profesional como se usas a túa cámara como pasatempo, comprender como funciona a túa cámara é unha parte vital para facer fotos incribles. Tómese o tempo para familiarícese coas funcións e capacidades da cámara para asegurarse de sacarlle o máximo proveito.

Resumo dos compoñentes da cámara e como funcionan xuntos

A fotografía existe desde hai séculos, pero as cámaras modernas funcionan de xeitos que non eran posibles ata os últimos avances tecnolóxicos. Un compoñente clave de calquera cámara dixital é a lente que enfoca a luz do suxeito nun sensor de imaxe. O sensor de imaxe é esencialmente unha matriz de millóns de pequenos fotodetectores (píxeles) que converten a luz en sinais eléctricos, para que unha imaxe poida ser capturada e almacenada como datos. Unha vez gravado o sinal, o procesador da cámara pode procesalo máis adiante para mellorar as cores e a nitidez antes de almacenalo como ficheiro dixital.

A maioría das cámaras de consumo hoxe en día teñen outros compoñentes que melloran a calidade das túas fotografías e fan que se vexan máis realistas. Estes inclúen:

• Mecanismos de autofoco
• Persianas electrónicas
• Medidores de exposición
• Sensores de balance de brancos
• Unidades de flash
• Melloras da sensibilidade a pouca luz
• Sistemas de estabilización de imaxe
• Pantallas de visualización para previsualizar as túas fotos.

Todos estes compoñentes esenciais traballan xuntos para crear imaxes de alta calidade segundo a súa configuración e preferencias cando preme o botón do obturador.

Beneficios do uso dunha cámara

Ao usar unha cámara, hai numerosos beneficios, como capturar momentos memorables, capturar imaxes en movemento para contar unha historia, crear obras de arte e moito máis. Captar fotos cunha cámara dixital pode preservar os recordos dun xeito que as cámaras de cine tradicionais non poden. As imaxes en movemento, como os vídeos, tamén son capaces de capturar historias, eventos ou situacións de xeito que as fotos fixas poden non ser capaces de facer. Isto pódese usar para contar historias ou para expresión artística e creatividade.

Os vídeos tamén permiten aos creadores experimentar con diferentes ángulos e planos para darlle á peza máis profundidade e interese visual. Ademais, as cámaras ofrecen liberdade de expresión creativa mediante o uso de diferentes lentes e funcións como axustes de exposición e control do balance de brancos. Os fotógrafos máis avanzados teñen aínda máis opcións en canto a controlar as súas imaxes como control de apertura ou configuración de time-lapse que lles permiten capturar detalles únicos que non se poden facer manualmente.

Finalmente, as cámaras ofrecen unha saída para a expresión artística a través da composición e da técnica de fotografía de suxeitos, xa sexan retratos ou paisaxes ou calquera outra cousa que se elixa. Todos estes beneficios xúntanse creando arte capaz de provocar emoción e lembranzas eternas con cámaras dixitais.

Ola, son Kim, unha nai e unha entusiasta do stop motion con experiencia en creación de medios e desenvolvemento web. Teño unha gran paixón polo debuxo e a animación, e agora estou mergullo de cabeza no mundo do stop motion. Co meu blog, comparto as miñas aprendizaxes con vós.