Câmera: o que é e como funciona?

por Kim Atualizado: 26 de Junho de 2022

Introdução

Uma câmera é um instrumento óptico usado para capturar imagens estáticas ou para registrar o movimento em um único quadro ou sequência de quadros. Possui uma lente que capta a luz e a concentra em uma superfície sensível à luz, como filme ou um sensor de imagem digital. As câmeras são usadas por fotógrafos, cineastas e outros profissionais para capturar imagens do mundo ao seu redor.

Neste artigo, exploraremos o que é uma câmera e como funciona.

Definir câmera

Uma câmera é um dispositivo que capta a luz para produzir uma imagem. Ele funciona recebendo luz de um objeto ou cena e armazenando-a, seja como uma imagem capturada digitalmente ou fisicamente, em um meio adequado. Uso de câmeras lentes para focar esta luz em sensores ou filme para gravar a cena.

Embora o conceito de fotografia seja simples, a tecnologia por trás das câmeras melhorou e se desenvolveu drasticamente ao longo do tempo, desde pequenos dispositivos portáteis usados ​​na vida cotidiana até câmeras digitais de ponta usadas em fotografia profissional e mídia de transmissão. As câmeras são usadas em aplicativos de imagens estáticas e em movimento, como a produção de filmes.

Os componentes básicos de qualquer câmera digital moderna trabalham juntos para gravar imagens:

• A sistema de lentes coleta e concentra a luz refletida do objeto em um sensor de imagem que registra a luz em dados digitais.
• An visor óptico permite que os usuários vejam o que será gravado.
• Mecanismos mova a lente ou o filme.
• Botões, controles e várias configurações de exposição permitem que os usuários controlem as configurações de captura e exposição.

Diferentes tipos de câmeras

Câmeras vêm em uma variedade de formas e tamanhos. Dependendo do uso pretendido, diferentes tipos de câmeras estão disponíveis, incluindo câmera digital, câmeras de vídeo, câmeras descartáveis, câmeras da Web e câmeras de vigilância.

Câmera Digital Uma câmera digital captura imagens como dados (arquivos digitais). Geralmente contém um dispositivo de imagem (sensor) e a capacidade de armazenar esses dados em um cartão de memória ou outro meio de armazenamento. As câmeras digitais fornecem fácil recuperação e visualização de imagens, bem como a capacidade de enviá-las eletronicamente por meio de uma rede de computadores ou da Internet. Os modelos de apontar e disparar podem ser pequenos o suficiente para caber no bolso e oferecer recursos de foco automático, mantendo-se razoavelmente baratos. Para uso profissional, também estão disponíveis modelos de ponta com controles manuais sobre a exposição.

Câmeras de Vídeo Também conhecido como filmadoras ou gravadores de vídeo, esses dispositivos são especialmente projetados para filmar filmes nos quais o som é gravado junto com as imagens. O equipamento profissional inclui lentes de alto desempenho para detalhamento mais fino, faixas de zoom estendidas e recursos de efeitos especiais personalizados para fins de coleta de notícias ou produção de filmes. Os modelos menores são adequados para fazer filmes caseiros ou atividades de lazer em geral com maior duração da bateria.

Câmeras Descartáveis Essas câmeras de uso único não requerem nenhum tipo de fonte de energia – elas funcionam sem fontes de energia externas, como baterias ou rede elétrica – tornando-as extremamente populares entre os consumidores que procuram uma maneira alternativa de baixo custo para capturar memórias sem sacrificar a qualidade das impressões fotográficas. Esse tipo de câmera normalmente vem pré-carregado com filme que não pode ser removido do referido corpo da câmera; uma vez esgotadas todas as oportunidades de fotos, esses dispositivos se tornam descartáveis, usados ​​inteiramente a pedido de seu proprietário, permitindo que ele simplesmente os descarte quando não forem mais necessários/necessários novamente.

Câmeras da web Também conhecidos como “web cams”, esses sistemas de gravação de vídeo digital conectam-se diretamente via portas USB a laptops/desktops, fornecendo funções típicas de interface de usuário, como streaming de vídeo em tempo real, além de fotos enviadas diretamente para serviços de colaboração em equipe, etc.

Câmeras de vigilância Difundidos hoje em residências, figuras públicas, complexos de edifícios, lojas de varejo, etc., devido à digitalização do progresso da tecnologia, os sistemas de vigilância agora têm níveis mais altos de desempenho, fornecendo ao pessoal de segurança informações precisas sobre vários acontecimentos, permitindo ações de proteção, se necessário. De um modo geral, existem duas categorias principais: analógico CCTV (Circuito Fechado de Televisão) que utiliza principalmente fiação física enquanto as soluções IP de rede usando protocolos ethernet padrão conectados em redes de longa distância. Alojados em ambientes internos, excluindo aplicações externas, essas instalações operacionais altamente sensíveis permitem o monitoramento de gravação durante os períodos diurnos e os ciclos noturnos indefinidamente.

Componentes básicos de uma câmera

Uma câmera é uma ferramenta essencial para capturar memórias e momentos que você poderá desfrutar nos próximos anos. As câmeras vêm em vários formatos e tamanhos e todas elas são compostas por diferentes componentes que trabalham juntos para tornar suas fotos possíveis.

Vejamos o principais componentes de uma câmera e como eles trabalham juntos para produzir as fotos que você ama:

Lente

As lentes é um dos elementos mais importantes de uma câmera. A lente é essencialmente o olho da câmera – ela capta a imagem e a focaliza para formar uma imagem no filme ou sensor digital. As lentes são compostas por vários elementos, geralmente feitos de vidro ou plástico, que trabalham juntos para permitir a passagem da luz e formar uma imagem nítida no filme ou sensor digital.

As lentes das câmeras podem ser usadas com filtros e tampas para controlar as condições de iluminação e também apresentam vários recursos, como foco automático, recursos de zoom e ajustes manuais. As lentes também apresentam várias distâncias focais que determinam a que distância você pode estar de um assunto ao fotografá-lo. Os tamanhos típicos variam de Lentes super olho de peixe de 6 mm para imagens hemisféricas, até telefoto 600mm para aplicações de ampliação extrema. Lentes diferentes terão aberturas diferentes que determinam quanta luz entra através delas e quão rápido o persiana tem que se mover para que uma quantidade apropriada de luz atinja seu filme ou sensor digital.

Existem muitos tipos de lentes disponíveis, incluindo:

• Ângulo amplo lentes
• telefotográfico lentes
• Retrato/padrão lentes
• Fisheye lentes
• Macro/micro lentes
• Mudança/inclinação lentes
• E muitos mais opções especiais projetadas para cenários de filmagem específicos.

Shutter

A persiana é o mecanismo dentro da câmera que controla por quanto tempo o sensor da câmera fica exposto à luz. A maioria das câmeras digitais modernas usa uma combinação de um obturador mecânico e eletrônico. Isso acelera o tempo que sua câmera leva para tirar uma foto e ajuda a melhorar a nitidez de suas fotos, especialmente aquelas tiradas em condições de pouca luz.

A obturador mecânico é composto de duas lâminas de metal ou plástico que trabalham juntas para controlar quanta luz é permitida a qualquer momento. Quando você pressiona o botão da câmera, essas lâminas se abrem, permitindo que a luz entre por uma lente e chegue a um sensor de imagem. Ao soltar o botão, essas lâminas se fecham novamente para que não entre mais luz.

A obturador eletrônico funciona de maneira muito diferente de sua contraparte mecânica, pois não usa nenhum componente físico para operar - em vez disso, depende de sinais eletrônicos gerados por algoritmos de computador. Ao usar esse tipo de obturador, é possível que as câmeras tenham tempos de exposição mais rápidos do que nunca – permitindo que você capture cenas com um maior nível de detalhe e clareza do que nunca!

Além de controlar o tempo de exposição, os obturadores também podem ser usados ​​para outros fins, como criar desfoque de movimento ou outros efeitos criativos que são impossíveis ao tirar fotos com câmeras de filme tradicionais.

Abertura

A abertura é um buraco na parte do corpo da câmera conhecida como lente. A abertura controla quanta luz passa e pode ser ajustada pelo usuário para criar uma imagem de alto ou baixo contraste. O tamanho de uma abertura pode ser medido f-stops, com números menores indicando aberturas maiores (significando mais luz). Geralmente, uma lente com um pequeno pare número é referido como "rápido”, porque pode deixar mais luz passar mais rápido do que lentes com F-stops mais altos.

A abertura também afeta profundidade de campo – quanto de uma imagem é nítida e focada a qualquer momento. Uma grande abertura (menor F-stop) resultará em profundidade de campo rasa, enquanto uma pequena abertura (maior F-stop) produzirá maior profundidade - o que significa que mais do quadro estará em foco ao mesmo tempo. Isso também pode ser usado com grande efeito ao criar composições interessantes - por exemplo, fazendo com que os assuntos se destaquem de seu plano de fundo, tirando-o do foco ou, inversamente, tendo os elementos do primeiro plano e do plano de fundo nítidos e em foco.

Sensor

Da camera sensor de imagem é a fonte de energia de captura de luz do dispositivo. Qualquer câmera digital ou de filme terá uma. Eles vêm em tamanhos diferentes, de grandes sensores full-frame que são do mesmo tamanho de um quadro de filme de 35 mm, para minúsculos sensores do tamanho de uma unha.

O trabalho do sensor é converter a luz recebida em sinais elétricos para processamento posterior. Na prática, um sensor capta a luz e gera uma tensão analógica que precisa ser amplificada e convertida em sinal digital para facilitar o armazenamento e o processamento.

Os dois principais componentes de um sensor são o seu sites de fotos (um único pixels no sensor) e sua microlentes (verifica quanta luz está concentrada em cada photosite). A combinação desses dois elementos permite que cada um dos photosites capture uma quantidade exata de luz antes de enviá-la para processamento posterior. Essa quantidade varia dependendo de fatores como velocidade do obturador, abertura, ISO configuração etc

Além disso, as câmeras digitais modernas geralmente vêm com algum tipo de tecnologia de redução de ruído que ajuda a remover listras e manchas aleatórias de imagens digitais antes que elas possam ser salvas ou processadas posteriormente. Essa tecnologia funciona analisando os dados de imagem recebidos e removendo qualquer informação irrelevante que tenha sido captada pelos sensores da câmera - fazendo apenas imagens claras visíveis.

Viewfinder

um visor é um dos componentes básicos de qualquer câmera e é um dispositivo usado para enquadrar uma imagem antes de tirar uma fotografia. Pode assumir várias formas, desde a versão óptica mais simples com uma simples lente de aumento e janela até uma versão eletrônica complexa que é exibida na tela LCD da câmera.

A função fundamental de um visor é ajudar os fotógrafos a manter suas fotos em foco, especialmente ao trabalhar em situações de pouca luz ou em baixas velocidades do obturador. Também permite que os fotógrafos compor sua imagem com precisão antes de fotografar, garantindo que eles capturem o que desejam na foto.

O tipo mais básico de visor oferece uma janela óptica ou lente pequena que simplesmente enquadra a cena desejada através da lente principal do corpo da câmera. Esse tipo de visor é encontrado em câmeras point-and-shoot e outras câmeras de lente fixa – bem como câmeras reflex de lente única (SLR) profissionais – e fornece uma forma básica de enquadramento para o seu assunto com rapidez e precisão.

O formulário eletrônico, conhecido como visor eletrônico (EVF), substitui as versões ópticas tradicionais por outras que usam monitores de cristal líquido (LCDs) para exibir imagens eletronicamente por meio do sistema de olho de espelho do corpo da câmera. Os visores eletrônicos podem oferecer benefícios significativos em relação aos seus equivalentes tradicionais, como:

• Resolução aumentada
• Configurações de dioptria ajustáveis
• Controles de compensação de exposição integrados
• Auxílios de gravação para certos tipos de fotografia, como trabalho macro
• Recursos de foco automático aprimorados para melhor precisão de rastreamento de objetos
• Recursos de detecção de rosto - algo disponível apenas em SLRs digitais de última geração
• Além de muitos outros benefícios normalmente não associados às versões ópticas.

Como funciona uma câmera?

Uma câmera é um dispositivo usado para capturar e gravar imagens, geralmente em formato digital. Mas como funciona uma câmera? Em sua essência, uma câmera tira proveito da maneira como a luz é refletida nos objetos. Ele captura esses reflexos e os traduz em uma imagem por meio de um complexo processo de lentes, filtros e um sensor digital.

Neste artigo, veremos o funcionamento interno de uma câmera e como ele é capaz de tirar belos visuais:

A luz entra na lente

A luz entra na câmera através de uma lente, que é um pedaço de vidro ou plástico curvado especificamente para focalizar os raios de luz e torná-los paralelos. A imagem projetada no filme pela lente depende de dois fatores – a comprimento focal e tamanho da abertura. Comprimento focal determina o quão perto ou longe um objeto deve ficar para estar em foco, enquanto tamanho da abertura determina a quantidade de luz que passa através da lente de uma só vez.

O tamanho do sensor de uma câmera também afetará a quantidade de luz que ela pode capturar – sensores maiores podem capturar mais luz do que sensores menores. Um sensor grande também é importante se você deseja que suas imagens tenham profundidade de campo rasa, pois isso significa que apenas os objetos em foco são nítidos, enquanto qualquer coisa fora dessa área fica desfocada para que você possa enfatizar melhor o assunto.

Depois que a luz entra pela lente e é focada no sensor de imagem ou no filme, essa luz é transformada em informações sobre cor, brilho e contraste. Esta informação pode então ser usada para criar uma imagem composta por milhões de pixels (elementos de imagem) que juntos formam uma imagem geral do que estamos vendo.

A luz passa pela abertura

A luz passa pelo abertura, que é um orifício feito na lente. Isso permite que a luz acesse e atinja onde está o sensor de imagem. o diafragma da abertura ajuda a regular quanta luz entrará. Ele garante que haja luz suficiente para que possa ser processado pelo sensor de imagem e também age como uma forma de sugerir o quão desfocados ou em foco os objetos dentro de uma foto serão.

A maioria das câmeras possui um botão para alterar esse valor de abertura, diminuindo ou aumentando com base no tipo de resultado que você está procurando. Obviamente, se você deseja que mais luz entre em sua foto, abra o valor da abertura enquanto cria bokeh em tudo o que não está dentro de sua área de foco, é necessário fechar mais o diafragma.

A luz passa então passa sobre o que é conhecido como filtro de prevenção de brilho e no sensor de imagem. Uma vez que a luz atinge esta parte da câmera, ela muda de forma em energia elétrica e registra como informação digital, fornecendo sua imagem com temperatura de cor e configurações ISO com precisão com base em suas condições de disparo, juntamente com outros recursos avançados, dependendo do modelo de sua câmera.

A luz é focada no sensor

Quando a luz passa pelas lentes de uma câmera, ela reflete no objeto e é focada no sensor da câmera digital. Isso é conhecido como 'captura'. O sensor consiste em milhões de pixels microscópicos sensíveis à luz (ou photosites) compostos de fotodiodos de silício localizados em cada localização de pixel. Quando luz suficiente incide sobre o pixel (ou photosite), é criada uma carga que é então convertida em um sinal elétrico que pode ser processado por um computador. Dependendo do modelo, esse sinal será convertido em informações visuais ou de áudio para visualização ou reprodução.

Cada photosite no sensor de imagem contém seu próprio amplificador, o que aumenta a quantidade de faixa dinâmica de qualquer pixel único, melhorando assim a qualidade geral da imagem. Algumas câmeras também incorporam algoritmos de redução de ruído como parte de seu design, para reduzir sinais de erro e aumentar a precisão da captura de dados.

O número de pixels em um sensor de imagem desempenha um papel importante na determinação da qualidade da imagem; mais pixels equivalem a imagens de maior resolução, enquanto menos pixels normalmente resultam em imagens de resolução mais baixa com mais granulação e ruído. Sensores maiores geralmente são melhores do que os pequenos e oferecem faixa dinâmica aprimorada, melhor desempenho com pouca luz e profundidade de campo mais rasa para efeitos de controle de foco profissionalmente rasos quando desejado.

Obturador abre e fecha

A persiana é uma pequena e fina cortina que se abre e fecha, permitindo que a luz seja registrada pela câmera no momento anunciado. O obturador controla quanto tempo e quando a luz passará pelo sensor de imagem. Nas câmeras digitais, existem dois tipos de obturadores: físico e digital.

Obturadores físicos: Obturadores físicos abrem ou fecham mecanicamente, geralmente em frações de segundo, criando uma exposição que dura o mesmo tempo. É comumente encontrado em DSLR câmeras e se assemelha a duas lâminas que podem ser abertas ou fechadas manualmente ou eletronicamente para controlar a quantidade de luz que atinge o chip de imagem da câmera.

Obturadores Digitais: Os obturadores digitais funcionam de forma diferente dos obturadores mecânicos, pois não usam barreiras físicas para deixar a luz entrar - em vez disso, eles afetam a maneira como a luz recebida é detectada eletronicamente desligando rapidamente após detectá-lo por um período limitado de tempo. Este processo cria uma exposição com um duração mais longa do que seria possível usando apenas um obturador físico. Os obturadores digitais também podem permitir uma melhor qualidade de imagem porque não possuem partes móveis que são propensas a causar vibrações que podem desfocar uma imagem se usadas por muito tempo.

A imagem é processada e armazenada

Depois que a imagem é recebida pelo corpo da câmera, ela é processada pela eletrônica de bordo para prepará-la para a captura e armazenamento. Isso pode envolver várias operações como demosaicing, redução de ruído, correção de cor e definição de configurações de faixa dinâmica. A imagem é então armazenada na memória ou dentro do processador de vídeo da câmera.

Em seguida, dependendo do tipo de câmera usada (analógica ou digital), as fotos são armazenadas como negativos de filmes ou arquivos digitais. Nas câmeras analógicas, as fotos são gravadas como um negativo colorido em um rolo de filme alojado no corpo da câmera. As câmeras digitais armazenam fotos como arquivos digitais, como JPEGs ou RAWs, que podem ser transferidos instantaneamente para computadores e outros dispositivos sem processamento.

Algumas câmeras oferecem recursos avançados, como ajuste manual da sensibilidade ISO (sensibilidade à luz), recursos de foco automático, controle de exposição manual e até telas de exibição ao vivo que permitem revisar instantaneamente a composição da foto e as configurações de exposição antes de apertar o botão do obturador. Muitas câmeras digitais modernas também empregam built-in Tecnologia Wi-Fi para que as imagens possam ser facilmente compartilhadas online por meio de redes de mídia social.

Conclusão

Em conclusão, as câmeras são uma ferramenta maravilhosa para capturar memórias e contar histórias. A sua complexa tecnologia permite-nos captar e guardar imagens que de outra forma se perderiam no tempo. Se você é um fotógrafo profissional ou apenas usa sua câmera como um hobby, entender como sua câmera funciona é uma parte vital para tirar fotos incríveis. Aproveite o tempo para familiarize-se com os recursos e capacidades de sua câmera para garantir que você aproveite ao máximo.

Resumo dos componentes da câmera e como eles funcionam juntos

A fotografia existe há séculos, mas as câmeras modernas operam de maneiras que não eram possíveis até os recentes avanços da tecnologia. Um componente-chave de qualquer câmera digital é um lente que focaliza a luz do assunto em um sensor de imagem. O sensor de imagem é essencialmente uma matriz de milhões de minúsculos fotodetectores (pixels) que convertem a luz em sinais elétricos, para que uma imagem possa ser capturada e armazenada como dados. Depois que o sinal é gravado, ele pode ser processado pelo processador da câmera para aprimorar as cores e a nitidez antes de ser armazenado como um arquivo digital.

A maioria das câmeras de consumo hoje em dia tem vários outros componentes que melhoram a qualidade de suas fotografias e as tornam mais realistas. Esses incluem:

• Mecanismos de foco automático
• persianas eletrônicas
• Medidores de exposição
• Sensores de balanço de branco
• Unidades de flash
• Aprimoramentos de sensibilidade a pouca luz
• Sistemas de estabilização de imagem
• Telas de exibição para visualizar suas fotos.

Todos esses componentes essenciais trabalham juntos para criar imagens de alta qualidade de acordo com suas configurações e preferências quando você pressiona o botão do obturador.

Benefícios de usar uma câmera

Ao usar uma câmera, há inúmeros benefícios, incluindo capturar momentos memoráveis, capturar imagens em movimento para contar uma história, criar obras de arte e muito mais. Capturar fotos com uma câmera digital pode preservar memórias de uma forma que as câmeras de filme tradicionais não conseguem. Imagens em movimento, como vídeos, também são capazes de capturar histórias, eventos ou situações de maneiras que fotos estáticas podem não conseguir. Isso pode ser usado para contar histórias ou para expressão artística e criatividade.

Os vídeos também permitem que os criadores experimentem diferentes ângulos e tomadas para dar à peça mais profundidade e interesse visual. Além disso, as câmeras oferecem liberdade de expressão criativa por meio do uso de diferentes lentes e recursos, como configurações de exposição e controle de balanço de branco. Fotógrafos mais avançados têm ainda mais opções em termos de controle de suas imagens, como controle de abertura ou configurações de lapso de tempo que permitem capturar detalhes exclusivos que não podem ser feitos manualmente.

Finalmente, as câmeras fornecem uma saída para a expressão do artista através da composição e técnica de fotografar assuntos, sejam eles retratos ou paisagens ou qualquer outra coisa que se escolha. Todos esses benefícios se unem criando arte capaz de provocar emoção e memórias eternas com câmeras digitais.

Olá, sou Kim, mãe e entusiasta de stop-motion com experiência em criação de mídia e desenvolvimento web. Tenho uma paixão enorme por desenho e animação, e agora estou mergulhando de cabeça no mundo do stop-motion. Com meu blog, estou compartilhando meus aprendizados com vocês.