Sensores De Imagen

INTRODUCCIÓN

El sensor de imagen es el elemento de una cámara fotográfica digital que capta la luz que compone la fotografía. Se trata de un chip formado por millones de componentes sensibles a la luz que al ser expuestos capturan la imagen fotográfica. Ambos tipos de sensores capturan la luz en una rejilla de pequeños pixeles en su superficie. Es en el procesamiento de la imagen y en su fabricación, donde ambos sensores se diferencian el uno del otro.

TIPOS DE SENSORES DE IMAGEN

En cuanto a la tecnología de los sensores, las más extendidas actualmente son:

• Sensor CCD, era el más extendido tanto en fotografía como en video.

• Sensor SuperCCD, era el más extendido tanto en fotografía como en video.

• Sensor CMOS, es el más extendido gracias a su menor consumo de energía y su menor coste de fabricación.

• Foveon X3 a diferencia de los anteriores no realiza interpolación de los colores para la obtención de la imagen.

Además, junto a los cuatro tipos de sensores mencionados, algunas marcas han optado por aportar nuevas aproximaciones.

Éste es el caso de Sony y su CCD RGBE. La modificación, en este caso, se produce en el filtro Bayer colocado delante del sensor. En lugar de apostar por la clásica combinación de filtros rojos, verdes y azules, los ingenieros de la compañía han ajustado más este parámetro y han llegado a la conclusión de que nuestra vista percibe un tipo concreto de verde: el esmeralda. Así, este filtro Bayer modificado contiene una mitad de píxeles verdes filtrados específicamente para el verde esmeralda.

Otra variación sería el chip sensor de Kodak que sustituye los patrones básicos rojo, verde y azul por cian, magenta y amarillo. En efecto, mientras otros sensores toman una imagen 'positiva' éstos graban negativos digitales utilizando colores secundarios en lugar de primarios (aunque luego los datos son convertidos a RGB para mantener la compatibilidad con el resto del mercado). La ventaja de usar estas componentes secundarias es que esos colores contienen mayores factores de transmisión que los colores primarios complementarios lo cual redunda en una mayor sensibilidad en ciertas circunstancias (no en todas).

FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR DE IMAGEN CCD

El funcionamiento básico no es demasiado complicado de comprender y se basa en el efecto fotoeléctrico. Este efecto fue descrito de forma teórica por Einstein en el año 1905 (recibiendo posteriormente el premio Nobel en 1921) y nos viene a decir que cuando un fotón (luz) incide sobre una superficie, si tiene la suficiente energía, va a conseguir arrancar algunos electrones del material. Con esto se puede generar una corriente eléctrica aprovechable para lo que se necesite.

Como se dijo anteriormente, el sensor CCD funciona básicamente por el efecto fotoeléctrico. Por tanto, al hacer incidir la luz sobre él se arrancan electrones que acaban en un condensador. A mayor intensidad de la luz más electrones se arrancan y por tanto mayor es la carga almacenada. Dependiendo de esta carga se va a tener un diferente voltaje que será lo que determine finalmente el color. Esto ocurre para cada célula del sensor, o lo que se conoce generalmente como píxel. Si juntamos todas estas células o píxeles es cuando tenemos la imagen capturada, que luego podremos ver en el ordenador o en cualquier otro dispositivo.

Cuando se dice que una cámara digital tiene un número de píxeles quiere decir que el sensor CCD tiene ese número de celdas y por tanto, a mayor número de celdas mayor resolución va a tener la imagen. Las celdas del sensor CCD están dispuestas en forma rectangular, de ahí que las fotos digitales tengan esta forma.

FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR DE IMAGEN CMOS

En el CMOS, a diferencia del CCD se incorpora un amplificador de la señal eléctrica en cada fotosito y es común incluir el conversor digital en el propio chip. En un CCD se tiene que enviar la señal eléctrica producida por cada fotosito al exterior y desde allí se amplifica a la computadora. La ventaja es que la electrónica puede leer directamente la señal de cada píxel con lo que se soluciona el problema conocido como blooming, por el que la recepción de una gran intensidad lumínica en un punto influye en los píxeles adyacentes (un brillo fuerte produce líneas blancas en la imagen). La desventaja es que entre los receptores de luz (fotositos) se encuentra mucha electrónica que no es sensible a la luz, lo que implica que no pueda captar tanta luz en una misma superficie del chip. La solución al problema vino

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