SAMBA Fotografía Digital CPO 11062012

Dpto. Innovación y Tecnología
FOTOGRAFÍA DIGITAL
ÍNDICE
1
INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 3
1.1.- Historia de la Fotografía Convencional; ............................................................................ 4
1.2.- Historia de la Fotografía Digital; ....................................................................................... 7
2
TERMINOLOGÍA, PRINCIPIOS BÁSICOS Y METODOLOGÍA EN FOTOGRAFÍA DIGITAL; ........ 11
2.1.- Cámara, Imagen y fotografía digital ................................................................................ 11
2.2.- Sensor de imagen ............................................................................................................ 20
2.2.1.- Canales y Modos de color ........................................................................................ 22
2.2.2.- El color en el sensor ................................................................................................. 22
2.3.- Tamaño y Tipos de sensores; .......................................................................................... 28
2.3.1.- Sensores CCD (*),CMOS (**) y APS (***); ................................................................ 30
2.3.2.- Sensores CCD versus APS ......................................................................................... 35
2.3.3.- Sensores CCD versus CMOS ..................................................................................... 36
2.3.4. Nuevo sensor Foveon X3: .......................................................................................... 37
2.4.- Sensibilidad y objetivos de cámaras digitales. ................................................................ 37
2.4.1.- Tipos de objetivos según forma geométrica y ángulo de visión .............................. 45
2.4.2.- Tipos de objetivos según la distancia focal .............................................................. 47
2.4.3.- Objetivos Especiales ................................................................................................. 48
2.5.- Calidad de la imagen (Resolución, Pixelación y Contraste) ............................................ 49
2.5.1.- Resolución y Calidad fotográfica .............................................................................. 49
2.5.2.- Pixelación ................................................................................................................. 52
2.5.3.- Contraste. ................................................................................................................. 57
2.6. Ventajas de la cámara digital ........................................................................................... 58
3
TIPOS DE CÁMARA DIGITAL ................................................................................................. 60
3.1.- Cámaras digitales de óptica intercambiable. .................................................................. 60
3.2.- Cámaras digitales compactas de focal fija ...................................................................... 60
3.3.- Cámaras digitales compactas de focal variable. ............................................................. 60
3.4.- Modelos y características de cámaras digitales .............................................................. 61
3.4.1.- Cámaras Compactas ................................................................................................. 61
3.4.2.- Cámaras digitales Intermedias o bridge................................................................... 61
3.4.3.- Cámaras Digitales Réflex o DSLR .............................................................................. 62
3.4.4.- Cámaras digitales de Medio formato ....................................................................... 64
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3.5.- Otros tipos y modelos de cámaras digitales; .................................................................. 65
3.5.1. Cámaras digitales compactas de pequeño tamaño: 1,3 a 2 megapíxeles................. 65
3.5.2. Cámaras digitales compactas: de 2 a 3 megapíxeles ................................................ 66
3.5.3. Cámaras digitales de gama media: 3 a 5 megapíxels ................................................ 67
3.5.4. Cámaras digitales Réflex con objetivo intercambiable: 6 Megapíxels ...................... 68
3.5.5. Cámaras digitales compactas de 7 megapíxeles ....................................................... 69
3.5.6. Cámaras digitales compactas de 8 megapíxeles ....................................................... 71
3.5.7. Cámaras digitales submarinas de 8 megapíxeles. ..................................................... 72
4
.- PRINCIPIOS BÁSICOS Y APLICACIONES DE LA FOTOGRAFÍA DIGITAL ............................... 73
4.1.- Tipos de imágenes: Formatos de archivos ...................................................................... 74
4.2.- Compresión de los archivos digitales .............................................................................. 77
4.2.1.- Formatos sin pérdida de resolución ni calidad ........................................................ 77
4.2.2.- Formatos con pérdida de calidad............................................................................. 77
4.3.- Formatos de imagen digital; ........................................................................................... 78
4.3.1.- Formatos de archivos digitales ................................................................................ 79
4.4.- Qué formato utilizar ........................................................................................................ 86
4.5.- Los problemas de aliasing. .............................................................................................. 87
5
ALMACENAMIENTO DE DATOS Y FORMATOS..................................................................... 87
5.1.- Almacenamiento interno de datos: Memoria interna .................................................... 88
5.2.- Almacenamiento externo de datos: Tarjetas de memoria y Discos; .............................. 88
5.1.1.- Las tarjetas de memoria........................................................................................... 89
5.1.2.- Los Discos magnéticos ............................................................................................. 93
5.3.- Autonomía de funcionamiento; ...................................................................................... 95
5.4.- Sistemas de Conectividad a dispositivos;........................................................................ 96
5.5.1.- Conectar la cámara digital con el ordenador ........................................................... 97
5.5.2.- Software de la cámara digital .................................................................................. 98
5.6.- Software de edición, impresión y retoque de imágenes ................................................ 98
6
BIBLIOGRAFÍA Y ENLACES DE INTERÉS; ............................................................................. 107
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1
INTRODUCCIÓN
A través del presente documento hemos tratado de elaborar un Tutorial de introducción a la
Fotografía Digital Básica, con objeto de adentrarnos de una manera sencilla y descriptiva en la
metodología, elementos, aplicaciones y evolución de la tecnología fotográfica digital.
Pretende desarrollar los conceptos más básicos y relevantes de la fotografía digital, incluyendo
para su mejor compresión ejemplos e ilustraciones.
Dado que la fotografía es un proceso artístico abierto al sector público y profesional, hemos
incluido algunos temas puramente físicos, pero sin profundizar demasiado en aquellos
aspectos que puedan desviar la comprensión del lector a quien se dirige este documento.
Con el objeto de realizar un documento que resulte técnico, objetivo y fácil de entender para
aquellas personas que no se dediquen a la fotografía profesional, se han realizado consultas
sobre otros documentos técnicos de origen científico y profesional, así como se han
consultado webs de interés y prestigio en el sector, de donde se han obtenido y contrastado
opiniones y conclusiones que nos han permitido desarrollar el contenido de este tutorial con
mayor profundidad.
Éstas, y otras fuentes de información, son enumeradas en el último capítulo del documento.
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Aunque la mayoría de los conceptos son aplicables a la fotografía analógica, este curso va
orientado principalmente a la ampliación de conocimientos en Fotografía Digital.
Como introducción histórica cabe mencionar que fue el gran filósofo, matemático e inventor
chino “Mozi”, entre el 480 y el 370 a.C., quien por primera vez documentó el fenómeno de la
“Cámara Oscura”.
Con el transcurso de los siglos, la cámara oscura evolucionó y se convirtió en una pequeña caja
manejable, a cuyo orificio se le instaló una lente óptica para conseguir una imagen más clara y
definida.
Leonardo Da Vinci describe en sus libros el funcionamiento de la cámara oscura en relación a la
formación de la imagen en el ojo humano.
Un objeto iluminado forma una imagen invertida sobre la pared de una habitación oscura (o
“Cámara Oscura”), opuesta a la que tenga una pequeña apertura por la cual puedan pasar sus
rayos reflejados.
Un breve repaso a su línea temporal es, sin duda, una referencia obligada para entender el
momento actual y su posible evolución futura.
1.1.- Historia de la Fotografía Convencional;
El término cámara deriva de camera, que en latín significa ‘habitación’ o ‘cámara’. La cámara
oscura original era una habitación cuya única fuente de luz era un minúsculo orificio en una de
las paredes. La luz que penetraba en ella por aquel orificio proyectaba una imagen del exterior
en la pared opuesta.
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La idea de la fotografía surge como síntesis de dos experiencias muy antiguas.
a) La primera, es el descubrimiento de que algunas sustancias son sensibles a luz
(fotosensibles).
b) La segunda fue el descubrimiento de la cámara oscura, en la que la luz que penetra
por un hueco existente, forma una imagen invertida de lo que ocurre en el exterior en
la superficie opuesta al orificio de entrada de un haz de luz.
Además de los principios teóricos de la cámara oscura, en tiempos de Niépce también se
conocía ya la propiedad que poseen determinadas sustancias de mudar su apariencia cuando
se exponen a la luz, unas oscureciéndose y otras aclarándose. De hecho existía incluso una
especie de papel fotográfico.
Alrededor de 1800, el científico inglés Thomas Wedgwood untó pliegos de papel con sales de
plata sensibles a la luz, con los que producía las llamadas heliografías, impresiones solares que
aparecían sobre los pliegos de papel tratado, al colocar sobre ellos objetos o vidrios con
dibujos, y exponerlos a la luz. Sin embargo, después de la exposición, las fotos debían
guardarse a oscuras, pues las imágenes se volvían completamente negras ya que las sales de
plata seguían presentes. Wedgwood no conseguía fijar sus imágenes y acabó por abandonar
todo intento de mejorar su invento.
Niépce tuvo problemas similares al trabajar con cloruro de plata, ya que no encontraba un
sistema para eliminar el cloruro sobrante tras la exposición y no conseguía evitar el posterior
ennegrecimiento de la placa. Utilizando betún de Judea diluido en petróleo logró fijar la
imagen, pero tampoco resultaba eficiente para realizar fotografías dado que la sensibilidad a la
luz era demasiado escasa y, consiguientemente, el tiempo de exposición muy largo.
La primera imagen en negativo
En agosto de 1835 William Henry Fox Talbot hizo esta fotografía de una ventana de su casa de
Lacock Abbey en Wiltshire, Inglaterra. El método que utilizó, que más adelante se
denominaría calotipo, fue el primero que produjo una imagen en negativo, permitiendo así
realizar a partir de la misma una serie de copias en positivo. Las notas manuscritas al margen
expresan la emoción de Talbot ante el descubrimiento.
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1) Primeras cámaras Kodak (1890-1910). Facilidad de manejo y bajo costo popularizaron la
fotografía
2) Cámara de fuelle; Este tipo de cámaras, favorecido por su diseño compacto y fuelle
desmontable, se ha utilizado durante muchos años. El objetivo de la cámara está incorporado
al fuelle, y para enfocar éste se desliza hacia delante y hacia atrás sobre un raíl o riel. El paño
negro cubre al fotógrafo y el cuerpo de la cámara para evitar la filtración de luz que podría
afectar la toma fotográfica.
3) Cámara de cajón Brownie; Las cámaras de cajón como esta Brownie fueron las primeras
cámaras que utilizó el gran público. Relativamente simple en diseño y funcionamiento,
consistía en una caja de madera o plástico, un disparador y un dispositivo para albergar la
película.
4) La primera cámara réflex; El predecesor de las modernas cámaras fue el modelo de Exacta
de 1937, réflex de un solo objetivo (SLR), provisto de visor, carrete de película y mecanismo de
precisión.
5) Cámara técnica; Esta cámara se utiliza para la fotografía de retratos y naturalezas muertas.
Un raíl de deslizamiento, objetivos de precisión y un largo fuelle hacen que estas cámaras sean
lentas y pesadas de manejo, pero en cambio son capaces de captar motivos difíciles con un
mínimo de distorsión, por ejemplo en arquitectura.
6) Cámara instantánea Polaroid; La cámara Polaroid, o instantánea, produce una imagen
acabada instantes después de la exposición. Aunque la mayoría de los modelos son algo más
grandes que las cámaras normales, la ventaja del sistema está en el resultado cómodo y
rápido. Utiliza una película especial que está conjuntamente diseñada con la cámara y para ser
revelada por ésta, lo cual representa una de las más recientes revoluciones químicas en la
fotografía.
7) Cámara réflex; Las cámaras réflex tienen un espejo en el que se refleja el motivo que se ve
por el visor. Las cámaras de 35 mm de un solo objetivo (SLR), son muy populares en la
actualidad por su tamaño compacto, velocidad y versatilidad. La mayoría de los modelos
ofrecen opciones manuales. La posibilidad de cambiar la óptica abre un amplio abanico de
posibilidades.
8) Cámara autofoco; Algunas cámaras ajustan el enfoque de forma automática tomando como
referencia la figura predominante del motivo. El mecanismo de la cámara autofoco emite
rayos infrarrojos u ondas ultrasónicas que rebotan en el motivo a fotografiar. Las referencias
obtenidas son posteriormente procesadas electrónicamente.
9) Cámaras compactas; Se trata de modelos en los que no es posible cambiar la óptica. Pueden
ser de tamaño reducido y poco peso, si bien algunos modelos complejos se escapan de esta
consideración genérica y no resultan en absoluto llevaderos.
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(1)
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(4)
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(5)
(8)
(9)
Ilustración de los modelos de cámaras fotográficas incluyendo las primeras cámaras convencionales y
hasta cámaras digitales actuales.
Hoy en día las cámaras están llenas de electrónica y hasta de inteligencia artificial. Algunas ni
siquiera necesitan carrete; la imagen se graba en un disco magnético y se visualiza en la
pantalla del televisor, o se pasa a papel a través de impresora, scanner, etc..
Enmarcada en el contexto histórico de la fotografía, la importancia de la tecnología digital
supera a lo que en su día supuso el paso del blanco y negro al color. Se trata, pues, de una
renovación total de las técnicas y soportes de captura fotográfica y, por tanto, habría que
catalogar su relevancia a la altura de lo que fueron los daguerrotipos, los procesos húmedos o
las placas de gelatino-bromuro a lo largo de la evolución técnica de la fotografía.
1.2.- Historia de la Fotografía Digital;
El conocido Silicon Valley es también uno de los lugares de nacimiento de la fotografía digital.
De hecho, el silicio y su capacidad para reaccionar ante la luz generando impulsos eléctricos es
la base de toda la tecnología en la que se fundamenta la imagen digital.
1919; La compañía telegráfica Western Union pone en funcionamiento las máquinas de
telegrafía Bartlane tipo XII, que permitían transmitir fotografías en varios niveles de gris.
1922; Se producen las primeras transmisiones de imagen transoceánicas a través del cable
submarino atlántico entre Londres y Nueva York. Un antecedente claro se encuentra en los
primeros VTR (Video Tape Recorder) que en 1951 ya eran capaces de capturar imágenes de
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televisión, convertirlas en una señal eléctrica y guardarlas en soportes magnéticos. Este
sistema permitió a la NASA, en lo años 60, realizar el envío de las primeras fotografías
electrónicas de Marte.
1966; Los laboratorios Bell desarrollan la tecnología de memoria en burbujas magnéticas,
sobre la que se desarrollarían los sensores CCD (*) en 1969.
Sin duda 1969 es el año que marca el inicio de la carrera digital. Willard Boyle y George
Smith diseñan la estructura básica del primer CCD, aunque en principio se plantea como un
sistema para el almacenamiento de información. Un año más tarde, los laboratorios Bell
construyen la primera videocámara que implementa un CCD como sistema para capturar
imágenes.
1970; Aparece la primera cámara de televisión con sensores CCD de estado sólido.
1975; Nace la era de la video-grabación para aficionados. “SONY” presenta la primera cámara
“BETAMAX”.
1976; El observatorio astronómico de Monte Palomar obtiene las primeras imágenes con
sensores CCD en su telescopio de 5 metros, del que solo se podían obtener imágenes de
256x256 píxeles.
1981; SONY aparece de nuevo en escena. Enseña la MAVICA (magnetic video camera),
prototipo de cámara que en lugar de la película convencional utiliza un disco magnético para
almacenar las imágenes. Esta imagen puede verse en la pantalla de un televisor y el disco
magnético puede volverse a utilizar un número infinito de veces. Esta noticia hace entrar al
sector de la fotografía tradicional en una grave crisis, incluso aunque deban pasar 6 años antes
de que se comercialice una cámara de este tipo, de CANON. La fotografía sin película pasa de
ser una especulación, a convertirse en una realidad, hasta el punto de que algunos medios
agoreros anuncian la muerte de la fotografía convencional. SONY Corporation ha sido la
compañía que ha materializado la idea de un sistema fotográfico totalmente electrónico. Para
su realización fueron necesarios 14 años. Aunque la Sony MAVICA (de Magnetic Video Camera)
es considerada por muchos la primera cámara digital, durante la década de los 70 Texas
Instruments patentaba el sistema pionero de fotografía electrónica y Kodak entraba en escena
presentando el prototipo de la primera cámara operativa con un CCD. Un sensor que, como
curiosidad, era en blanco y negro y contaba con una resolución de 100 x 100 píxeles.
1987; Este año es el elegido por KODAK para anunciar su cámara magnética.
1990; KODAK vuelve a presentar otra solución redonda: El PHOTO-CD, que registra y
reproduce hasta 100 fotografías en un disco compacto.
1993; Un diario español "El Comercio" de Gijón, es el primero en incorporar una cámara reflex
digital KODAK-DCS, al equipo de sus reporteros gráficos. La primera digital en acción en
nuestro país.
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1995; Aparición de las cámaras digitales no profesionales, la línea MAVICA impone record de
ventas en Estados Unidos.
1996; La fotografía digital comienza su expansión con la presentación de nuevos modelos de
cámaras compactas e incluso algunas reflex. En muchas de ellas el visor tradicional comienza a
ser sustituido por pantallas de cristal líquido.
1997; Poco a poco las barreras van cayendo. La tendencia es clara y la palabra clave es
"integración". El futuro son los aparatos multimedia que combinan las ventajas del video, la
fotografía y el sonido. La ciber-cámara digital.
1998; Aparecen los primeros modelos comerciales de cámaras con sensor CMOS (**).
Consumen menos energía que los modelos con sensor CCD y agrupan toda la electrónica de
digitalización en un solo chip, pero de momento introducen demasiado ruido en la imagen
para producir resultados semejantes a los de su competidor.
No obstante, hay que matizar que ninguno de estos aparatos pueden considerarse cámaras
digitales por sí solas. Todas ellas incorporaban por primera vez un sensor de captura digital en
lugar de la película de sales de plata, pero aún así, requerían de otro dispositivo externo para
convertir la señal eléctrica del sensor en una imagen digital.
La primera cámara digital fue desarrollada por Kodak, que encargó la construcción de una el 12
diciembre de 1975. Ésta tenía el tamaño de una tostadora y una calidad equivalente a 0.01
Megapíxeles. Necesitaba 23 segundos para guardar una fotografía en blanco y negro en una
cinta de casete y otros tantos en recuperarla.
Algunos modelos de cámaras digitales presentan un aspecto muy similar a los modelos
tradicionales, pero también en ocasiones la forma externa de los modelos lleva a pensar que la
cámara fotográfica tradicional y la digital, pertenecen a realidades distintas.
La diversidad de cámaras que podemos encontrar es notable. Existen diversos factores a tener
en cuenta en el momento de seleccionar uno u otro modelo.
Entre los modelos de cámaras analógicos y digitales, existen una serie de características
comunes que nos permiten llevar a cabo una clasificación común en base a dos parámetros:
•En primer lugar a la óptica que utilizan, es decir, si utilizan una óptica de focal fija o una de
focal variable.
•En segundo lugar al hecho de ser compactas o de óptica intercambiable.
El fotógrafo dispone un instrumento que le permite plasmar las sutilezas de la luz en soporte
plano, y cuyas prestaciones incorporadas, abren además un amplio abanico de posibilidades
para el público en general, facilitando y popularizando el acto fotográfico como un evento
cotidiano de gran relevancia en el registro y la divulgación de imágenes de eventos de
cualquier índole.
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Elementos en común entre la cámara analógica y la cámara digital
Existen diferencias notables entre el funcionamiento de la cámara analógica y la cámara
digital.
Ambas tienen en común:
* Diafragma y obturador
* Las lentes y el sistema de enfoque (el autoenfoque) y zoom.
* Fotómetro.
Estos elementos que hemos citado se encuentran tanto en las cámaras digitales como en las
analógicas. Las dos reciben la luz a través de las lentes con las que logran la imagen. El
obturador y el diafragma cumplen la función de medir la luz dependiendo de la sensibilidad de
la cámara. Sensor, procesador y objetivo constituyen elementos de las cámaras digitales.
Como se irá viendo a lo largo de los siguientes capítulos, las aplicaciones de la fotografía digital
crecen de manera sistemática al tiempo que se desarrolla la avanzada tecnología actual.
Diferencias entre la cámara analógica y la cámara digital
Se observan bastantes diferencias notables de la tecnología digital respecto a la fotografía
normal o analógica entre las que destacamos las siguientes:
* La cámara digital prescinde del tradicional carrete o película de fotos utilizando en su lugar
un sensor de imagen.
* La imagen captada por una cámara digital se encuentra unida a la tecnología informática, su
tratamiento y retoque es a través de los dispositivos informáticos, principalmente mediante
ordenadores PC.
* La fotografía o imagen digital puede retocarse de forma inmediata mientras que la fotografía
tradicional no.
* La foto digital consta de un monitor LCD, con muchas funciones añadidas que además
facilitan la visualización del objeto o la escena que se pretende capturar.
* El revelado funciona de forma digital sin carrete, en las cámaras tradicionales la película se
revela en un cuarto oscuro y bajo unas condiciones específicas que no son requeridas en el
soporte digital.
En el desarrollo de los siguientes capítulos analizaremos cuál es el alcance de cada elemento
de la cámara digital, y las implicaciones que se derivan de la utilización de un tipo u otro de
dispositivos bajo todas las posibles condiciones en que se pretende registrar cada imagen
(condiciones de luminosidad, amplitud de espacio y/o tamaño del objeto, dispositivo
empleado, etc.).
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2
TERMINOLOGÍA, PRINCIPIOS BÁSICOS Y METODOLOGÍA EN FOTOGRAFÍA DIGITAL;
Una opción alternativa a "digital" es "analógica". El tratamiento ideal de la información y los
tipos de datos como música, imágenes (video y fijas) y voz, tiende a ser digital, ya que éstas
pueden ser manipuladas, preservadas y generadas de nuevo sin errores o mayores
velocidades.
El video es analógico, posee un número infinito de puntos de información, por lo cual es
imposible de ser copiar de manera eficaz sin pérdida de calidad, por eso las copias sucesivas de
los videos se van deteriorando.
La definición de "digital" está referida a toda información representada por una serie de pulsos
eléctricos basados en un sistema binario (ceros y unos). Esta información es interpretada
correctamente por una computadora, las copias digitales son perfectas y su reproducción es
lograda sin errores.
2.1.- Cámara, Imagen y fotografía digital
Una “cámara digital” es un dispositivo de captura de imágenes fotográficas en el que se
sustituye la película fotográfica convencional por un sensor electrónico. La conversión de
energía lumínica en procesos fotoquímicos que tiene lugar cuándo se trabaja con materiales
fotosensibles, como una diapositiva o un negativo, se sustituye aquí por una interpretación en
datos numéricos de la información que transporta la luz.
Aunque más adelante profundizaremos en mayor detalle sobre algunas de ellas, trataremos de
explicar básicamente los tipos de clasificaciones de cámaras digitales que existen para que el
aficionado pueda entender las grandes diferencias y aplicaciones entre unas y otras.
Las cámaras fotográficas se pueden clasificar en función de muchos factores entre los que
destacaremos;
-
el soporte en que se almacenan las imágenes (analógico o digital),
el tamaño del sensor o película,
el tamaño de la cámara (compactas, bridge, DSLR) o
en función del grado de automatismo (manuales y cámaras automáticas).
Cabe mencionar que todas las cámaras de manera general, cuentan con los siguientes
elementos básicos en los que cada uno de ellos tiene una función específica:
•
•
•
•
•
El sujeto o la escena que es encuadrada y enfocada mediante el objetivo, (éste dirige
los rayos de luz hacia un sensor digital en el otro extremo de la cámara).
El sensor digital que capta la imagen.
En el objetivo, la apertura del diafragma determinará la cantidad de luz que penetra.
Entre el objetivo y el sensor existe también un obturador, que controla el tiempo que
el sensor está expuesto a la luz (tiempo de exposición).
Para componer la escena se observa a través de un visor (directo o réflex), o a través
de una pantalla incorporada en la parte trasera de cámara digital (LCD).
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•
•
•
•
Para el momento de exposición posee el botón disparador.
La imagen recogida por el sensor es procesada por un chip. Éste queda registrado en un
soporte de almacenamiento digital (memoria interna y/o tarjeta de memoria).
Una batería suministra alimentación a la electrónica digital durante todo el proceso.
Un fotómetro mide la luz proyectada a través del objetivo para que la cámara pueda
calcular la exposición correcta del obturador.
A modo de resumen, el principio de funcionamiento básico para la realización de una
fotografía con cámara digital, y sin considerar aquellas reglas básicas y trucos que aporta el
fotógrafo como consecuencia de la experiencia desarrollada, sería el que se describe a
continuación.
“En el momento en que se acciona el disparador, todos los elementos anteriormente descritos
interaccionan obteniendo un registro de la imagen deseada, cuya calidad y formato de
almacenamiento serán función de la configuración previamente realizada en cada cámara,
según las características técnicas del tipo de cámara digital utilizada y sus elementos
constituyentes.”
Mediante una buena configuración de dichos elementos en fotografía digital se logra mejorar
u optimizar el rendimiento de las cámaras digitales, y por tanto de la calidad de la fotografía
obtenida en las condiciones en que ésta es realizada.
Las cámaras digitales permiten una mayor eficiencia en el proceso de captura de imágenes:
– Capacidad para obtener en un mismo proceso imágenes en color, blanco y negro e infrarrojo
en formato digital y en determinados casos geo-referenciadas.
– Reducción de costes al no necesitar película, ni revelado.
– Disminución del tiempo necesario para su adquisición y/o almacenamiento.
– Mejora de la calidad radiométrica de las imágenes
– Aumento de la precisión espacial y gran cantidad de información multi-espectral
– Producción de resultados en un corto espacio de tiempo.
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La cámara digital: funcionamiento
Con la cámara digital se puede fotografiar una imagen y crear de inmediato un documento en
formatos estandarizados para el tratamiento y almacenamiento computerizado. La cámara
utiliza como plano de enfoque un sensor, es un chip sensible a la luz, electrónico y con una
superficie fotosensible que reacciona a la luz. Este chip es como el ojo de la cámara digital y
uno de los elementos más importantes.
Una vez realizada la toma fotográfica, ésta se almacena en la tarjeta de memoria de la cámara.
Características y elementos de la cámara digital
Tal y como hemos explicado con anterioridad, la cámara digital tiene una serie características
en sus dispositivos de funcionamiento, que la hacen incomparable con la fotografía tradicional.
Entre sus características principales, destacamos:
- El sensor de imagen
- El monitor LCD.
- La tarjeta de memoria para comunicarse con el PC.
- Memoria y software.
El dispositivo interno de la cámara que posibilita este proceso es el sensor electrónico que
como veremos en un apartado posterior puede ser de diversos tipos.
El monitor LCD
Las cámaras digitales están provistas de un pequeño monitor LCD o pantalla de cristal líquido,
que se encuentra en la parte trasera de la cámara. Esta clase de monitor ofrece muchas
funciones.
El monitor LCD tiene un diámetro de unos 3 a 4 centímetros y muestra unos 120.000 píxeles
aproximadamente. Todo lo que se observa en el monitor es una maqueta de la imagen que
fotografiaremos.
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El monitor LCD sirve para:
* Observar el plano y seleccionar el blanco o escena que queremos fotografiar.
* Visualizar la imagen fotográfica realizada y seleccionar o suprimir la toma que nos interese,
antes de editarla en el ordenador o llevarla a impresión.
El principal inconveniente es que consume mucha energía, y por tanto reduce el tiempo de
autonomía de la cámara. Algunas cámaras tienen la opción de encender o apagar la pantalla
LCD y utilizarla cuando convenga.
La pantalla LCD es el visor más fiable en cuanto a recorte, ya que lo que aparece en la pantalla
es exactamente lo que quedará recogido en la fotografía obtenida, sin embargo no es el más
fiable en cuanto a enfoque, ya que no tiene la nitidez suficiente para ver si los objetos están
correctamente enfocados o no.
Igualmente no es fiable en cuanto a exposición, ya que se alteran fácilmente con el exceso de
luz ambiente. En caso de mucha luz veremos las imágenes oscuras en la pantalla y al verlas en
nuestro ordenador las veremos mucho más brillantes y claras.
El visor óptico;
Diferenciaremos en este trabajo dos tipos de visores principales en las cámaras digitales;
a) Visor directo
Se llama así porque el visor es independiente del objetivo. El sujeto se ve a través de un
sistema óptico montado aparte en el que aparece encuadrado el área de la escena cubierta
por el objetivo. Este tipo de objetivos es el que suelen usar las cámaras compactas que tienen
visor, en las que no es necesario enfocar.
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b) Visor Reflex
La imagen proyectada en el sensor por el objetivo esta boca abajo e invertida lateralmente. El
visor réflex utiliza un espejo para volverla boca arriba y un penta-prisma (bloque de cristal de
cinco caras, tres de ellas plateadas) o un penta-espejo, para corregir la inversión lateral. Por
tanto el fotógrafo contempla la escena en su posición real. En el momento del disparo el
espejo se levanta y deja pasar la luz al sensor para convertir la señal luminosa en señal
eléctrica.
Ventajas del monitor LCD respecto de los visores ópticos
La principal tarea del monitor LCD es la de sustituir el famoso visor óptico de que constan
tanto las cámaras analógicas como las digitales.
El monitor LCD es extraordinario para encuadrar, seleccionar y obtener una muy buena
exposición. Otra diferencia del visor óptico al monitor, es que al visor tienes que acercarte la
máquina fotográfica al ojo, mientras que en el monitor LCD no, puedes realizar una toma
fotográfica manteniendo la cámara a una cierta distancia del ojo.
Existen cámaras profesionales en que el monitor LCD, puede moverse en todas las direcciones,
facilitando la toma fotográfica y la posición.
El visor óptico es impreciso y se encuentra limitado a diferencia del monitor LCD. Sólo se utiliza
cuando las condiciones de iluminación son escasas e impiden que el monitor LCD realice bien
la lectura de la imagen o en el caso de que se encuentren las pilas agotadas o sin batería.
Respecto a los visores ópticos, hay que destacar que el visor directo es apreciablemente el
menos fiable de los visores, ya que plantean el problema de paralelaje * (tal y como muestra
la imagen, consiste en que la imagen visualizada a través del visor no coincide con la imagen
enfocada por el objetivo). Éste además se acentúa cuando el sujeto está cerca de la cámara.
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En la ilustración, aunque aparece algo exagerado, se puede apreciar cómo aunque el encuadre
sea el correcto con el visor directo (en azul), la imagen que el objetivo registra es distinta (en
rojo), y pueden no coincidir de manera exacta.
Fotografía ilustrando el efecto de paralelaje.
El visor réflex en cambio es muy fiable en cuanto al enfoque, aunque poseen un factor de
recorte que depende del modelo de cámara en que va incorporado. Este es el tipo de visor que
llevan las cámaras DSLR.
La imagen digital y su formación
En la fotografía tradicional de toda la vida al revelarse la película obtenemos una imagen
impresa sobre papel fotográfico. En cambio con la imagen digital tenemos un archivo
informático.
Como se describía al principio, a diferencia de la “cámara fotográfica clásica” (en la que la
óptica concentra la imagen sobre el negativo), en la cámara digital la proyección se realiza
sobre este sensor. Las imágenes capturadas se guardan en formato digital en un dispositivo de
almacenamiento, habitualmente una tarjeta que se conecta posteriormente al ordenador y
que realiza las veces de negativo.
La fotografía digital consiste por tanto en la obtención de imágenes mediante una cámara
oscura, de forma similar a la fotografía química convencional.
Sin embargo, así como en esta última las imágenes quedan grabadas sobre una película
fotosensible, y se revelan posteriormente mediante un proceso químico, en la fotografía
digital las imágenes son capturadas por un sensor electrónico que dispone de múltiples
unidades fotosensibles, las cuales aprovechan el efecto fotoeléctrico para convertir la luz en
una señal eléctrica. Ésta es digitalizada y almacenada en una memoria.
La imagen digital es por definición, cualquier imagen fija o en movimiento que se capture en
un medio electrónico y que se represente como un archivo de información leído como una
serie de pulsos eléctricos.
A pesar de que no utiliza negativo, la cámara digital se basa en el mismo principio en que lo
hace la fotografía desde hace más de 150 años. La luz que proviene del motivo externo,
atraviesa una lente y se concentra sobre una superficie plana.
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Es la misma tecnología que se aplica a las cámaras de video, y de hecho una de las
denominaciones en inglés, de la fotografía digital es video estático, “still video”.
Para empezar, conviene decir que dentro del término "fotografía digital” están incluidas todas
las imágenes cuya información está registrada con números, independientemente del tipo de
captura. Cámara digital o foto convencional escaneada. Estos son, por el momento, los dos
únicos medios de que una imagen se convierta en digital.
La imagen digital está formada por una serie de matrices numéricas de ceros y unos (0 y 1)
que se almacenan en una memoria informática y que definen las características de una
fotografía. Una vez esta imagen es interpretada (leída), los ordenadores se transforman en una
imagen visible a través de la pantalla, e imprimible a través de cualquier dispositivo de salida
de imagen. Otra gran ventaja del archivo digital es que puede duplicarse y copiarse tantas
veces como se quiera.
Las imágenes digitales pueden ser;
a) icónicas (de diferentes grados de figuración y realismo) o aicónicas (abstractas,
esquemáticas),
b) tridimensionales (3D) y planas (2D),
c) fijas o móviles.
Formación de la imagen digital
En esta sección explicamos la formación de la imagen digital, que es la resolución digital,
formatos de archivo digitales, etc.
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La trayectoria que sigue la cámara para formar la imagen digital es de la siguiente forma:
-
-
La luz que detecta el objetivo de la cámara llega hasta el sensor de imagen,
denominado CCD / CMOS, formado por multitudes de receptores fotosensibles
denominados "fotodiodos".
La luz incidente genera una pequeña señal eléctrica a cada receptor, que
posteriormente, esta señal se transformará en datos digitales por el conversor ADC,
como una serie de cadenas de números ceros y unos, denominados dígitos binarios.
Estos números binarios (O,1), se representan como pequeños cuadraditos, en forma
de mosaico individual denominados píxeles.
El sistema binario y su funcionamiento
La información que procede del sensor de nuestra cámara digital son datos analógicos. Para
que estos datos se puedan almacenar en la tarjeta de memoria y que el ordenador pueda
interpretarlos se deben convertir a formato binario "bytes".
El ordenador reconoce un estado activo que lo representa con el (1) y otro estado inactivo que
lo representa con el (0). Las cifras binarias se forman por un número total de ceros y unos.
Estos ceros y unos tienen el doble del valor que el primero "potencia de 2", 8, 16 etc.
* Un BIT es igual a la unidad mínima de información del sistema binario, siendo el 0 y el 1.
* Un byte es igual a 8 bits u octeto
En esta imagen se puede observar como se forma un Byte y el valor de cada bit.
El número de esta cadena de bits, es el resultado de multiplicar cada BIT por su valor de
posición, (1x1), (1x2), (0x4), (1x8), y así sucesivamente hasta llegar a obtener el resultado final
el 43.
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Píxeles: Los puntos de una imagen
“Pixel”; El término "píxel" (del inglés picture element), es la unidad más pequeña que capta un
valor gris o de color de la fotografía. Una cámara de cuatro millones de píxeles generará
imágenes más grandes que una de dos millones, lo que permite obtener una copia impresa de
hasta 50 x 75 cm, pero no necesariamente de mayor calidad ya que en este aspecto tiene una
mayor importancia la calidad de la óptica utilizada. Sin embargo, dado que a más megapíxeles
las cámaras son más caras, es habitual que también posean mejores objetivos.
Si comparamos con la fotografía tradicional y analógica de toda la vida, observamos que una
película fotográfica está formada por pequeños granitos formados por haluros de plata
sensibles a la luz, éstos al encontrarse muy juntos forman la imagen que vemos. Cada uno de
estos granitos es la unidad más pequeña que hay en una fotografía tradicional.
Pero en el caso de la fotografía digital, este granito pequeñito es substituido por el píxel. La
imagen que obtenemos ya sea a través de una pantalla, o un escáner o una cámara digital, es
un enorme mosaico lleno de millones de píxeles. Cada píxel "cuadrito" contiene la información
del color de esa pequeña porción.
El píxel solo puede ser de color rojo, verde o azul o la mezcla de los tres. Un píxel, solo tiene un
color no puede tener dos colores.
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Imagen con aumento, mosaico de píxeles
En esta fotografía se puede observar, que al aumentar su tamaño con el zoom, se forma el
cuadro de mosaicos que componen la imagen.
Al visualizar todos los píxeles juntos, uno al lado de otro, dan la impresión de continuidad
respecto a la tonalidad del color, formando así la imagen.
Los diferentes píxeles que la forman tienen cada uno de ellos diferentes tonalidades de color,
tal y como hemos explicado con anterioridad.
Que la lente sea simple o compuesta, o que en el plano dónde se forma la imagen se coloque
un negativo fotosensible o un dispositivo electrónico, en el fondo importa poco.
Así pues, situada la cámara digital como un artilugio más de la larga lista de instrumentos que
caen en manos del fotógrafo para plasmar la realidad, nos adentraremos en una descripción
de sus funcionalidades y recursos a lo largo del desarrollo tanto de éste como de los siguientes
capítulos.
2.2.- Sensor de imagen
“Sensor”; El sensor de la imagen es como la película fotográfica que utiliza la cámara
analógica. Está compuesto por millones de pequeños semiconductores (generalmente de
silicio), los cuales captan los fotones (elementos que componen la luz, la electricidad). A mayor
intensidad de luz, más carga eléctrica existirá.
Estos fotones desprenden electrones dentro del sensor de imagen, los cuales se transformarán
en una serie de valores (datos digitales) creando un píxel. Por lo tanto cada célula que
desprenda el sensor de imagen se corresponde a un píxel, el cual, formará cada punto de la
imagen.
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El sensor fotográfico influye en:
■La profundidad de campo, podemos tener menos profundidad de campo con sensores de
mayor tamaño.
■El factor de multiplicación, esto quiere decir que la focal recorta la imagen a un tamaño
determinado dependiendo del tipo de sensor que tenga la cámara.
Resumiendo, el sensor de imagen es un chip que alberga millones y millones de células
fotosensibles ordenadas por cuadraditos o casillas. Cada punto de la imagen se forma
dependiendo de la cantidad de luz que recibe la célula.
Aspecto de sensor fotográfico.
El sensor de las cámaras digitales (es decir, el equivalente a la película en fotografía química o
convencional) independientemente de su tamaño y de su resolución en píxeles, “ve” en tres
colores. Este capítulo se describe más adelante de manera independiente.
Intentaremos explicar esto de manera sencilla: utiliza un sensor que “sólo ve” en rojo, otro
que lo hace en azul, y un tercero en verde. La mezcla superpuesta de los tres sensores, llamada
en argot informática RGB (red, green, blue) consigue la visión en toda la gama de colores que
el ojo humano puede captar (luz visible). De hecho, ésta es la mezcla de colores que utiliza el
tubo de rayos catódicos de nuestros televisores domésticos en color.
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2.2.1.- Canales y Modos de color
Las imágenes digitales en color están hechas de píxeles, y los píxeles están formados por
combinaciones de colores primarios. Un canal en este contexto es la imagen en escala de
grises del mismo tamaño que la imagen en color, hecha de uno de estos colores primarios. Por
ejemplo, una imagen de una cámara digital estándar tendrá los canales rojo, verde y azul. Una
imagen en escala de grises tendrá sólo un canal.
En el dominio digital, puede haber cualquier número de colores primarios convencionales para
formar una imagen; un canal en este caso es similar a una imagen en escala de grises sobre
cualquier color primario convencional. Por extensión, un canal es cualquier imagen en escala
de grises del mismo tamaño que la "propia" imagen, y asociado con ella.
"Canal" es un término convencional utilizado para referirse a cierto componente de una
imagen. En la realidad, cualquier formato de imagen puede usar internamente su propio
algoritmo para almacenar imágenes. Por ejemplo, las imágenes en GIF realmente hacen
referencia al color de cada píxel mediante un índice, el cual referencia a una tabla donde se
almacenan los componentes de color. Sin embargo, independientemente del formato en el
que se almacena la imagen, los canales de color pueden determinarse siempre, en la medida
en que la imagen final pueda ser renderizada (proceso de generar una imagen en 3D o una
animación en 3D, a partir de un modelo, usando una aplicación informática. La imagen
resultado de la renderización es una imagen digital tipo raster).
El concepto de canales se extiende más allá del espectro visible en imágenes multi-espectrales
e hiper-espectrales.
En este contexto, cada canal corresponde a un rango de longitudes de onda (ʎ) y contiene
información espectroscópica. Los canales pueden tener múltiples anchos de banda y rangos
espectrales.
2.2.2.- El color en el sensor
Existen tres diversos tipos de canales principales (o modelos de color) los cuáles tienen sus
respectivas ventajas e inconvenientes.
Modo de color RGB
Una imagen RGB tiene tres canales: rojo, verde y azul. Este espacio de color es el formado por
los colores primarios luz.
Si la imagen RGB es de 24 bits (estándar desde 2005), cada canal tiene 8 bits, para el rojo,
verde y azul, o lo que es lo mismo, la imagen está compuesta de tres imágenes (una por cada
canal), donde cada imagen puede almacenar píxeles con intensidades de brillo convencional
entre 0 y 255. Si la imagen RGB es de 48 bits (alta resolución), cada canal está hecho de
imágenes de 16 bits.
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Modelo RGB.
Los canales RGB derivan u obedecen a los receptores de color del ojo humano, y se usan en
monitores de ordenador y escáneres de imagen. Es el adecuado para representar imágenes
que serán impresas en impresoras de papel fotográfico.
Las imágenes RGB utilizan tres colores para reproducir en pantalla hasta 16,7 millones de
colores. RGB es el modo por defecto para las imágenes de Photoshop. Los monitores de
ordenador muestran siempre los colores con el modelo RGB. Esto significa que al trabajar con
modos de color diferentes, como CMYK, Photoshop convierte temporalmente los datos a RGB
para su visualización.
El modo RGB asigna un valor de intensidad a cada píxel que oscile entre 0 (negro) y 255
(blanco) para cada uno de los componentes RGB de una imagen en color. Por ejemplo, un
color rojo brillante podría tener un valor R de 246, un valor G de 20 y un valor B de 50. El rojo
más brillante que se puede conseguir es el R: 255, G: 0, B: 0. Cuando los valores de los tres
componentes son idénticos, se obtiene un matiz de gris. Si el valor de todos los componentes
es de 255, el resultado será blanco puro y será negro puro si todos los componentes tienen un
valor 0. Este espacio de color tiene su representación en el selector de color de Photoshop.
Modo de color CMYK
El modelo CMYK se basa en la cualidad de absorber y rechazar luz de los objetos. Si un objeto
es rojo, esto significa que el mismo, absorbe todas las componentes de la luz exceptuando la
componente roja. Los colores sustractivos (CMYK) y los aditivos (RGB) son colores
complementarios. Cada par de colores sustractivos crea un color aditivo y viceversa.
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En el modo CMYK de Photoshop, a cada píxel se le asigna un valor de porcentaje para las tintas
de cuatricromía. Los colores más claros (iluminados) tienen un porcentaje pequeño de tinta,
mientras que los más oscuros (sombras) tienen porcentajes mayores. Por ejemplo, un rojo
brillante podría tener 2% de cyan, 93% de magenta, 90% de amarillo y 0% de negro.
En las imágenes CMYK, el blanco puro se genera si los cuatro componentes tienen valores del
0%. Se utiliza el modo CMYK en la preparación de imágenes que se van a imprimir en cualquier
sistema de impresión de tintas. Aunque CMYK es un modelo de color estándar, puede variar el
rango exacto de los colores representados, dependiendo de la imprenta y las condiciones de
impresión.
Modo HSV
HSV, o Hue Saturation Value, almacena la información de color en tres canales, al igual que
RGB, pero un canal está dedicado al brillo (Value), y los otros dos transmiten la información de
color. El canal "value" es exactamente el mismo que el canal Negro de CMYK o su negativo.
HSV es especialmente útil en compresión de vídeo con pérdida, donde la pérdida de
información del color es menos perceptible al ojo humano.
Modelo de color Swedish Color System NCS
Modelo Swedish (NCS); Natural Color System. Fue desarrollado por el Instituto Escandinavo
del Color en 1960 está basado en los estudios elaborados por Hering, que redujo todos los
colores visibles a la mezcla de cuatro únicos tonos: amarillo, rojo, verde y azul más blanco y
negro, creando ejes dimensionales entre los colores opuestos.
En esta estructura se desprenden 13 escalas entre las mezclas de colores entre sí y con el
blanco y el negro que se van incrementando en un 10% de intensidad.
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Modelo CIE Lab
Modelo Cielab La CIE (Comisión Internationale de l’Eclairage) propuso un modelo en 1931
como estándar de medida. En 1976 se perfeccionó y fue publicado el CIE LAB color system que
cambia la forma de notación y representa un avance sobre los modelos anteriores, a diferencia
de ellos este modelo dimensiona la totalidad del espectro visible.
Los tres colores de luz percibidos RGB son medidos en el contexto de una iluminación
específica y todos los demás son considerados como una combinación de color iluminación y
superficie reflectante. Considera el espacio en forma uniforme y despliega tres ejes espaciales:
L (luz, blanco- negro), a (rojo- verde), b (amarillo- azul). Este espacio tiene algunas similitudes
con el sistema sueco y también está representado en el selector de color de Photoshop.
El color CIE LAB es independiente del dispositivo de salida, crea colores coherentes con
independencia de los dispositivos concretos, como monitores, impresoras u ordenadores
utilizados para crear o reproducir la imagen. El componente de luminosidad (L) oscila entre 0 y
100. El componente a (eje verde- rojo) y el componen-te b (eje azul- amarillo) pueden estar
comprendidos entre + 120 y - 120. El modo LAB se usa sobre todo para trabajar con imágenes
Photo CD o cuando se quiere modificar los valores de color y luminosidad de una imagen por
separado.
Filtros de color CFA
Uno de los filtros más conocidos es el la utilización del filtro CFA.
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El filtro o mosaico CFA o color filter arrays o red de filtros de color. Consiste en que cada célula
o píxel tiene un filtro de color delante. Cuando a este filtro le llega la luz, sólo deja pasar uno
de los tres colores primarios, el verde, el rojo y el azul. De esta forma cada píxel será
solamente de un color de 256 a 1024 matices.
El mosaico bayer
El ojo humano es sensible a la luz verde, con lo cual utiliza el doble de diodos verdes que
diodos rojos o azules, con lo que llegamos al principio de Bayer. Si interpretamos el mosaico de
Bayer, encontraremos él doble de píxeles verdes que azules o rojos.
Por lo tanto un píxel con un filtro rojo sólo medirá la luz roja, el resto píxeles que forman la
imagen, sólo medirán la luz azul o verde. A través de la medición de distintos niveles de brillo
de los tres colores primarios, cada grupo de cuatro píxeles aportará los datos de color de la
pequeña porción de imagen. Cuando se repite en cada cuatro píxeles se llega a obtener los
colores de toda la imagen.
En un primer momento el aumento del número de píxeles ha conseguido mejorar la resolución
de la imagen, aunque se ha empeorado la sensibilidad, la relación señal-ruido y la gama
dinámica, puesto que se ha reducido el tamaño de los píxeles.
El amplio abanico de las posibilidades actuales para visualizar fotografías diversifica los
soportes en los que el fotógrafo puede trabajar.
Los sensores de imagen no pueden captar las imágenes en color, son monocromos, es decir
sólo pueden memorizan la intensidad de la luz pero sin color. Las células que se encuentran en
el sensor de imagen sólo utilizan la escala monocroma (el blanco, el negro y la escala de
grises).
Para captar la imagen en color se necesitan varios sistemas de filtros de color en el sensor de
imagen.
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El Bit y el color; Como guarda el color el píxel.
Sabemos que el píxel es una pequeña porción de una imagen, y que a su vez almacena en él
una pequeña parte del tono de color de esa misma imagen.
Las imágenes digitales en color están hechas de píxeles, y los píxeles están formados por
combinaciones de colores primarios. Un canal en este contexto es la imagen en escala de
grises del mismo tamaño que la imagen en color, hecha de uno de estos colores primarios. Por
ejemplo, una imagen de una cámara digital estándar tendrá los canales rojo, verde y azul. Una
imagen en escala de grises tendrá sólo un canal.
La imagen digital puede ser en escala de grises o en color, así, la profundidad del BIT se puede
medir en:
•
•
•
•
1 BIT, blanco o negro
8 bits de color y 256 matices de color
24 bits de color o colores RGB, imágenes en color
32 bits CMYK, para impresión de las imágenes
La profundidad del BIT, o profundidad del píxel, o profundidad del color, estima los valores que
puede llegar a tener cada píxel que forma la imagen. Si tiene más cantidad de bits por píxel,
tendrá más colores, mayor resolución de imagen y mayor tamaño del archivo.
Se enumeran y resumen a continuación del siguiente modo;
a) Imagen de 1 Bit
La imagen digital que utiliza un solo BIT para definir el color de cada píxel, solamente podrá
tener dos estados de color; el blanco y el negro.
b) 8 bits 256 tonos de grises
Con 8 bits se muestra una imagen de 256 tonos de grises diferentes, la cual es comparable con
una imagen de las tradicionales en blanco y negro.
Cuantos más bits tenga una imagen mayor número de tonos podrá contener la imagen. Lo
normal es 8 0 16 bits. Utilizando los 8 bits sólo existe 256 tonos o estados.
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c) 24 bits de color
Una imagen digital en color se crea con los parámetros en R G B, por la famosa síntesis aditiva,
el color rojo, verde y azul. Véase apartado Modo Color RGB.
Si anteriormente necesitábamos 8 bits para captar una imagen de 256 tonos de un solo color,
ahora precisamos 8 bytes para llegar a representar el tono adecuado a cada píxel de la
fotografía en color, es decir 24 bits:
* 8 bits de color rojo.
* 8 bits de color verde.
* 8 bits de color azul.
Una imagen de 24 bits de color, mostrará 16,7 millones de colores, los suficientes para mostrar
cualquier matiz de color que se necesite. Los 16,7 millones de colores los traduciríamos a 256
tonos de color azul x 256 tonos de verde y 256 tonos de rojo, el resultado de esta operación es
lo que da los 16,7 millones de colores.
d) 32 bits CMYK
Una imagen CMYK de 32 bits (estándar desde 2005) está hecha de cuatro canales de 8 bits,
uno para el cian, uno para el magenta, uno para el amarillo y uno para el negro. No es común
almacenar imágenes CMYK de 64 bits (16 bits por canal), debido al hecho de que CMYK es
dependiente de dispositivo, mientras que RGB es el estándar genérico para almacenamiento
independiente de dispositivo.
2.3.- Tamaño y Tipos de sensores;
El sensor fotográfico de las cámaras es un elemento primordial, ya que de él dependerá el
tamaño de la cámara, del obturador, del objetivo y demás elementos. Vamos a ver algunos
tipos de sensores fotográficos que existen en la actualidad.
Otros factores importantes con respecto al sensor son tamaño y forma del mismo. Un sensor
grande que contenga un número relativamente pequeño de píxeles debería tener una gran
área por píxel; y viceversa: un sensor pequeño con el mismo número de píxeles tendrá una
reducida área por píxel. Los píxeles mayores tienden a generar una mejor calidad de imagen y
una mayor sensibilidad.
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La forma del sensor suele ser rectangular y la proporción entre alto y ancho del sensor también
es importante ya que las fotografías finalmente obtenidas con la cámara, suelen ser con
formato 4/3, y si el sensor no es 4/3, las imágenes captadas han de ser procesadas
digitalmente para generar una imagen con esas proporciones, con el riesgo que ello conlleva
de introducir imperfecciones.
Dado que la forma natural de la visión del ser humano se acerca más al formato 3/2 que al 4/3
(típico de televisores ya antiguos), las grandes marcas, como Nikon o Sigma, fabrican los
sensores en el formato 3/2, cuya proporción es de 1,5.
De lo anteriormente citado se puede deducir que el mejor sensor es grande, y con un gran
número de píxeles. En la práctica esto no es siempre cierto porque afecta sensiblemente al
tamaño global de la cámara y a su precio.
Existen distintos tipos de sensores de acuerdo a su tamaño;
1. Full frame: Tamaño 24x36mm, igual que las películas de 35mm. Como ventaja no tiene
factor de recorte, aprovechando al 100% nuestros objetivos de siempre, Calidad alta con muy
buenos niveles de rango dinámico y ruido.
2. APS-H: Sensores de Canon, factor de recorte 1,3x. Está enfocado en fotografía profesional
sobre todo para prensa.
3. APS-C: Lo usa Canon cuyo factor es 1,6x. Sony y Nikon, es 1,5x. Permite cuerpos más
reducidos de tamaño y una calidad muy buena en la imagen
4. Cuatro Tercios (4/3): Olympus y Panasonic, factor de recorte 2x. Los objetivos de Olympus
son los llamados tele céntricos para poder usarlos con estos sensores.
5. Micro Cuatro Tercios: Desarrollado por Olympus, en si el tamaño del sensor es el mismo que
el sistema cuatro tercios. Lo novedoso de las cámaras que llevan estos sensores, es la
eliminación del espejo, como sucede con las cámaras compactas. Los objetivos del sistema
Olympus cuatro tercios se pueden usar con estas cámaras mediante un adaptador.
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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 Super CCD, 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.
2.3.1.- Sensores CCD (*),CMOS (**) y APS (***);
Hoy día existen dos tipos principales de tecnologías utilizadas para la fabricación de sensores
de cámaras digitales, ya sean compactas o réflex. Se trata de los CCD (Charge Coupled Device)
o CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
Ambos tipos de sensores están formados en su esencia por semiconductores de metal-óxido
(MOS) y están distribuidos en forma de matriz
Su función es la de acumular una carga eléctrica en cada una de las celdas de esta matriz. Estas
celdas son los llamados píxeles. La carga eléctrica almacenada en cada píxel, dependerá en
todo momento de la cantidad de luz que incida sobre el mismo. Cuanta más luz incida sobre el
píxel, mayor será la carga que éste adquiera.
Aunque en su esencia, los CCD y CMOS funcionan de una manera muy similar, hay algunas
diferencias que diferencian ambas tecnologías las cuáles son tratadas a continuación.
a) Sensor CCD (*); Charge-Coupled Device (Dispositivo de Cargas [eléctricas] interconectadas)
Los primeros dispositivos CCD fueron inventados por Willard Boyle y George Smith en Octubre
de 1969 en los Laboratorios Bell.
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En el caso del CCD, éste convierte las cargas de las celdas de la matriz en voltajes y entrega una
señal analógica en la salida, que será posteriormente digitalizada por la cámara. En los
sensores CCD, se hace una lectura de cada uno de los valores correspondientes a cada una de
las celdas. Entonces, es esta información la que un convertidor analógico-digital traduce en
forma de datos. En este caso, la estructura interna del sensor es muy simple, pero tenemos
como inconveniente la necesidad de un chip adicional que se encargue del tratamiento de la
información proporcionada por el sensor, lo que se traduce en un gasto mayor y equipos más
grandes.
En el aspecto del rango dinámico, es el sensor CCD el ganador absoluto, pues supera al CMOS
en un rango de dos. El rango dinámico es el coeficiente entre la saturación de los píxeles y el
umbral por debajo del cual no captan señal. En este caso el CCD, al ser menos sensible, los
extremos de luz los tolera mucho mejor.
En cuanto al ruido, también son superiores a los CMOS. Esto es debido a que el procesado de
la señal se lleva a cabo en un chip externo, el cual puede optimizarse mejor para realizar esta
función. En cambio, en el CMOS, al realizarse todo el proceso de la señal dentro del mismo
sensor, los resultados serán peores, pues hay menos espacio para colocar los fotodiodos
encargados de recoger la luz.
La respuesta uniforme es el resultado que se espera de un píxel sometido al mismo nivel de
excitación que los demás, y que éste no presente cambios apreciables en la señal obtenida. En
este aspecto, el que un sensor CMOS esté constituido por píxeles individuales, le hace más
propenso a sufrir fallos. En el CCD, al ser toda la matriz de píxeles uniforme, tiene un mejor
comportamiento. A pesar de todo, la adición de circuitos con realimentación nos permite
subsanar este problema en los CMOS, los CCD están un poquito por encima igualmente.
b) Sensor CMOS (**); Complementary Metal Oxide Semiconductor (Metal Óxido
Semiconductor Complementario)
La tecnología CMOS fue desarrollada por Wanlass y Sah, a principios de los años 60.
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En el caso del CMOS, aquí cada celda es independiente. La diferencia principal es que la
digitalización de píxeles se realiza internamente en unos transistores que lleva cada celda, por
lo que todo el proceso tiene lugar en el interior del sensor y no se hace necesario un chip
externo encargado de esta función. Con esto conseguimos reducir costes y equipos más
pequeños.
Además de ofrecernos más calidad, los CMOS son más baratos de fabricar precisamente por lo
que comentábamos arriba. Otra de las grandes ventajas es que los sensores CMOS son más
sensibles a la luz, por lo que en condiciones pobres de iluminación se comportan mucho mejor.
Esto se debe principalmente a que los amplificadores de señal se encuentran en la propia
celda, por lo que hay un menor consumo a igualdad de alimentación. Todo lo contrario que
ocurría en los CCD.
En cuanto a la velocidad, el CMOS es claramente superior al CCD debido a que todo el
procesado se realiza dentro del propio sensor, ofreciendo mayor velocidad. Es esta una de las
principales razones por las que Casio empezó a imponer los sensores CMOS en sus cámaras y
por la cual éstas permiten grabar vídeos a velocidades de hasta 1000 fps.
Otro aspecto en el que los sensores CMOS son superiores a los CCD es en el blooming. Este
fenómeno se produce cuando un píxel se satura por la luz que incide sobre él y a continuación
empieza a saturar a los que están a su alrededor. Aunque este defecto puede subsanarse
gracias a algunos trucos en la construcción, en el caso de los CMOS nos olvidamos del
problema.
c) Sensor APS (***); Active Pixel Sensor (Sensor de pixel activo)
Un Active Pixel Sensor (APS) es un sensor que detecta la luz basado en tecnología CMOS y por
ello más conocido como Sensor CMOS. Gracias a la tecnología CMOS es posible integrar más
funciones en un chip sensor, como por ejemplo control de luminosidad, corrector de
contraste, o un conversor analógico-digital. Debido a su bajo coste, el APS comenzó a
emplearse masivamente en webcams y en las cámaras de los teléfonos móviles.
Sin embargo, hoy día también se utiliza en cámaras DSLR (Reflex digitales de marcas como
Canon, Nikon, Pentax Sony y Sigma), pues no sólo superan en luminosidad a los sensores CCD,
sino que también producen menos ruido.
El APS, al igual que el sensor CCD, se basa en el efecto fotoeléctrico. Está formado por
numerosos fotositos (fotodiodos), uno para cada píxel, que producen una corriente eléctrica
que varía en función de la intensidad de luz recibida. 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.
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ESQUEMA DE FOTOSITO ó FOTODIODO
Fotodiodos.
Tipo
Semiconductor
Principio de funcionamiento
Efecto fotoeléctrico
Símbolo electrónico
Configuración
Ánodo y Cátodo
“Fotodiodo”; Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la
incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza
inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado
por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas,
es decir, en ausencia de luz exterior generan una tensión muy pequeña con el positivo en el
ánodo y el negativo en el cátodo. Esta corriente presente en ausencia de luz recibe el nombre
de corriente de oscuridad.
Los diodos tienen un sentido normal de circulación de corriente, que se llama polarización
directa. En ese sentido el diodo deja pasar la corriente eléctrica y prácticamente no lo permite
en el inverso. En el fotodiodo la corriente (que varía con los cambios de la luz), es la que circula
en sentido inverso al permitido por la juntura del diodo. Es decir, para su funcionamiento el
fotodiodo es polarizado de manera inversa. Se producirá un aumento de la circulación de
corriente cuando el diodo es excitado por la luz.
El material empleado en la composición de un fotodiodo es un factor crítico para definir sus
propiedades. Suelen estar compuestos de silicio, sensible a la luz visible (longitud de onda de
hasta 1µm); germanio para luz infrarroja (longitud de onda hasta aprox. 1,8 µm); o de
cualquier otro material semiconductor.
También es posible la fabricación de fotodiodos para su uso en el campo de los infrarrojos
medios (longitud de onda entre 5 y 20 µm), pero éstos requieren refrigeración por nitrógeno
líquido.
Se usa en los lectores de CD, recuperando la información grabada en el surco del mismo, y
transformando la luz del haz láser reflejada en el CD en impulsos eléctricos, para ser
procesados por el sistema y obtener como resultado los datos grabados.
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Material
Longitud de onda (nm)
Silicio
190–1100
Germanio
800–1900
Indio galio arsénico (InGaAs) 800–2600
sulfuro de plomo
<1000-3900
Imagen de Célula fotoeléctrica, donde "1" es la fuente lumínica, "2" es el cátodo y "3", el ánodo.
Los dispositivos CCD transportan la carga a través del chip hasta un conversor analógico-digital.
Éste convierte el valor de cada uno de los píxeles en un valor digital midiendo la carga que le
llega. Dependiendo del número de bits del conversor obtendremos una imagen con mayor o
menor gama de color. Por ejemplo, si se utilizase un sólo bit tendríamos valores de 0 y 1, y sólo
podríamos representar presencia o ausencia de luz, lo que supondría una imagen en blanco y
negro puro.
Por otro lado, los aparatos CMOS contienen varios transistores en cada píxel. El proceso de
conversión digital se produce en la propia estructura del sensor, por lo que no se necesita un
conversor añadido. Su proceso de fabricación es más sencillo, y hace que las cámaras que
utilizan esta tecnología resulten más baratas.
La cantidad de pixeles resultante en la imagen determina su tamaño. Por ejemplo una imagen
de 640 pixeles de ancho por 480 pixeles de alto tendrá 307,200 pixels, o aproximadamente 307
kilopixeles; una imagen de 3872 pixeles de alto por 2592 pixeles de ancho tendrá 10.036.224
pixeles, o aproximadamente 10 mega-pixeles.
Según la experiencia fotográfica de los profesionales en dicho campo afirman que una
fotografía química realizada por una cámara compacta daría como resultado una fotografía de
30 megapíxeles.
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 o
fotodiodos) se encuentra mucha electrónica que no es sensible a la luz, lo que implica que no
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pueda captar tanta luz en una misma superficie del chip. La solución al problema vino no sólo
por una mayor densidad de integración, por lo que la electrónica no sensible se reducía en
tamaño, sino por la aplicación de micro-lentes, que a modo de lupa, concentran la luz de cada
celda en su fotosito.
Imagen del Filtro Bayer utilizado en numerosas cámaras digitales.
Debido a que no se podía alcanzar la densidad de integración necesaria para competir con el
CCD, esta tecnología careció de importancia durante los años 70, 80 y mitad de los 90.
Al igual que ocurre con el CCD, los fotositos captan únicamente intensidad lumínica, para lo
que se suele emplear un filtro conocido como máscara de Bayer para la distinción de los
colores. Mediante esta máscara unos fotositos tienen un filtro para recoger solo la luz roja,
otros para la verde y otros para el azul.
Tamaños relativos de los sensores más comunes (formato de 35mm y menores)
2.3.2.- Sensores CCD versus APS
CCD y APS son los dos tipos de sensores predominantes en el mercado. Existen
implementaciones de alta calidad en ambas tecnologías, pero se pueden distinguir algunas
ventajas y desventajas en ellas:
La tecnología CMOS que utiliza el sensor APS, hace que tenga un menor consumo energético,
lo que redunda en una mayor autonomía de la cámara.
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Se trata de un sensor menos costoso, más rápido y con una mayor responsibidad (mejor
respuesta ante en escenarios con poca luz), ya que integra un conversor analógico digital.
El CCD es un sensor de coste más elevado que obtiene mayores calidades en sensores más
grandes. También tiene un consumo energético mayor al externalizar la conversión A/D, pero
esto le permite aprovechar convertidores de mejor calidad, dar mayor uniformidad a los
píxeles, además de tener un mayor espacio reservado a cada fotodiodo en sí dentro del sensor,
lo que disminuye de manera importante la aparición de ruido.
Sin embargo, los CCD tienen problemas con la saturación de píxeles, que contagian su
desbordamiento a los píxeles vecinos creando ese efecto de halo indeseado (Blooming).
2.3.3.- Sensores CCD versus CMOS
Sensor CCD
Sensor CMOS
En la actualidad y según las fuentes consultadas, se plantea una cuestión sobre si dado que los
sensores CMOS tienen menor calidad de imagen, por qué se están empezando a implantar en
las cámaras réflex. Parece ser que en realidad no tienen peor calidad de imagen. Inicialmente
eran algo peores que los CCD, pero dado el ritmo de avance tecnológico actual, es un mal que
está quedando prácticamente subsanado. La tecnología CCD ha llegado a su límite y es ahora
cuando se está desarrollando la tecnología CMOS.
CMOS empezó a implementarse en las cámaras de gama baja compactas, donde la baja calidad
no era un gran problema. Ha sido tras la evolución de la tecnología cuando se ha empezado a
implementar en cámaras réflex. Además, gracias al CMOS conseguimos cámaras con una
velocidad de ráfaga más alta, precios más bajos y mayor autonomía en las baterías, de modo
que no cabe lugar a dudas de que los sensores CMOS se adaptan mejor a los avances y
requerimientos tecnológicos digitales.
Según los fabricantes de sensores CCD, los sensores CMOS tienen un elevado ruido de patrón
fijo (FPN, en inglés, ruido que no varía con el tiempo, y que se ve como un fondo fijo en la
imagen), aunque por otro lado algunos autores indican que tienen un bajo consumo de
energía (lo cual redunda en una mayor autonomía de la cámara).
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Al parecer, el 'ruido' mencionado se debe a que los sensores CMOS convencionales tienen un
amplificador por separado en cada píxel, y estos amplificadores normalmente no suelen ser
uniformes por todo el chip, de modo que la desigualdad residual será la que genere dicho
ruido. Por el contrario, todos los píxeles de un CCD se activan a través de una etapa común del
amplificador, de modo que se evita este problema. Por otro lado, los fabricantes de CMOS
argumentan que los sensores CCD necesitan una electrónica externa compleja que eleva el
coste.
Finalmente, se achaca a los sensores CMOS una escasa sensibilidad a la luz ultravioleta e
infrarroja.
En cualquier caso es posible encontrar implementaciones de alta calidad de ambas tecnologías
por lo que las ventajas y desventajas dependerán en gran parte de cada dispositivo, ya que es
posible encontrar sensores CCD con características similares a los CMOS y viceversa.
2.3.4. Nuevo sensor Foveon X3:
El nuevo sensor Foveon X3 fue creado por la prestigiosa firma (Foveon), dedicada
exclusivamente a la fotografía digital.
Este sensor simula las capas de la emulsión química usadas en la película fotográfica
tradicional de colores. Los píxeles llegan a captar los colores a través de foto-detectores que se
encuentran incorporados en cada píxel. Cada uno tiene una profundidad del color diferente y
absorbe la luz dependiendo de su longitud de onda.
A diferencia de los anteriores, este sensor no forma los colores a través de la interpolación de
células adyacentes, sino que cada elemento del sensor recibe toda la información de color a
través de tres capas, cada una sensible a uno de los colores primarios. A igual número de
píxeles por tanto, el sensor Foveon proporciona mayor resolución
2.4.- Sensibilidad y objetivos de cámaras digitales.
“Sensibilidad”; Es una indicación de la cantidad de energía necesaria para la correcta
exposición de la película (en fotografía química) o sensor (digital). Se define como nº ISO
(International Standard Organization), los valores más comúnmente utilizados son de menor a
mayor sensibilidad;
25
50
100
200
400
800
1600
3200
- sensible _______________________________ + sensible
Cada salto implica que el sensor necesita la mitad de luz para que la foto quede correctamente
expuesta.
- grano/ruido_____________________________ + grano/ruido.
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Ejemplos;
•
•
25 ISO; Poco o Inexistente ruido / grano, necesita trípode con poca luz Colores más
saturados y mayor definición.
3200 ISO; Ruido / grano muy evidente, permite trabajar a pulso en condiciones de
poca luz, Algoritmos matemáticos y Extrapolación de datos de información.
“Obturador y Diafragma”; Controlan la cantidad de luz (energía) que compone la imagen en el
sensor (o película). Así;
- El obturador controla el tiempo de exposición. Se mide en segundos. Los valores pueden
estar comprendidos entre 1/8000 segundos (salvo imposibilidad mecánica o
electrónica) hasta horas.
- El diafragma controla la cantidad de luz. Es un elemento que forma parte del objetivo, y que
limita el rayo de luz que penetra en la cámara. Funciona como el iris del ojo humano,
abriéndose o cerrándose para permitir que entre más o menos luz según sea necesario.
En definitiva, Es el % de luz que llega al sensor. Se mide en f (Número f).
En el diafragma el estrechamiento variable tiene lugar por medio de un sistema de láminas
finas que, situado entre las lentes del objetivo, permite graduar la cantidad de luz que entra a
la cámara. Suele ser un disco o sistema de aletas dispuesto de forma tal que restringe el paso
de la luz, generalmente de forma ajustable. Las progresivas variaciones de abertura del
diafragma se especifican mediante el número f, que es la relación entre la longitud focal y el
diámetro de abertura efectivo.
El uso del número f está extendido como indicador comparativo entre objetivos. Consiste en
un cociente entre la apertura máxima de su diafragma, y su distancia focal.
Es por ello que los objetivos pueden ser de número f fijo (generalmente como característica a
su vez de los objetivos de distancia focal fija o variable).
Se indica, por ejemplo, como "f/2.8", o bien pueden presentarse dos valores indicando así la
disponibilidad de apertura de diafragma según los extremos de funcionamiento para lentes de
distancia focal variable. A menor valor, mayor luminosidad.
El "número f" depende del diseño y construcción del propio objetivo. Se lo denomina apertura
efectiva al valor máximo (es decir el valor nominal más pequeño) de apertura de diafragma.
f 16
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f 11
f8
f 5,6
f 4.
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El salto de un valor al siguiente es denominado paso.
“Profundidad de campo”; Es la zona nítida que aparece en cada fotografía y depende del
Diafragma, Distancia de enfoque y Longitud focal del objetivo.
La profundidad de campo es el rango de distancias reproducidas en una fotografía impresa
dentro del cual la imagen no resulta inaceptablemente menos nítida que la parte más nítida de
la misma.
Depende de cuatro factores:
a)
el círculo de confusión (y por tanto el formato y el tamaño de impresión, además de la
distancia de observación y de la capacidad resolutiva de cada observador),
b) la distancia focal,
c) la abertura y
d) la distancia al objeto.
El diafragma afecta en gran medida a la profundidad de campo, así, cuanto más cerrado esté
(mayor número f), mayor será la profundidad de campo. Cuanto más abierto esté (menor
número f) más pequeña es la profundidad de campo. Este comportamiento es debido al
fenómeno de colimación de la luz. Los rayos de luz que pasan por una apertura pequeña están
más alineados que en una apertura grande y esto se traduce en mayor nitidez a distancias más
alejadas del punto focal.
Hay expresiones matemáticas alternativas para estimar la profundidad de campo, aunque no
entraremos en ella en este documento.
Obturador / Diafragma / Sensibilidad; Para una determinada sensibilidad (p.ej. para ISO 400)
____________EXPOSICIÓN CORRECTA_______________
1/250 ______1/500_____1/1000____1/2000____1/4000
f 22 ________ f 16 _____ f 11 _____ f 8 _______ f 5,6
Existen multitud de combinaciones para lograr una exposición correcta.
A modo de resumen, a mayor valor f (p.e. f 16), mayor será la nitidez mostrada por la
fotografía en la profundidad de campo.
“Luminosidad”; La luminosidad de un objetivo esta condicionada por:
a)
b)
c)
d)
la cantidad de lentes que lo componen,
composición química,
diámetro, apertura máxima del diafragma,
distancia focal.
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“Distancia focal”; Indica la distancia (en milímetros) entre el centro óptico de la lente y el foco
(punto donde se concentran los rayos de luz también denominado punto focal ó plano focal).
Define el "aumento o zoom” del objetivo, o expresado de otra manera indica cuánto acerca la
imagen respecto al punto de vista subjetivo del observador durante la toma de la fotografía.
En un Objetivo fotográfico, la distancia focal es la distancia entre el diafragma de éste y el
foco.
La distancia focal de un objetivo está determinada por:
•
•
•
Curvatura de la lente, a mayor radio de curvatura menor distancia focal, “Ángulo de
incidencia”.
“Índice de refracción” de la lente, el cual está determinado por la composición
química del vidrio de la misma.
“Longitud de onda” de la luz incidente, esto es, color de la luz. Cabe mencionar que
Actualmente la mayor parte de los objetivos están compuestos por grupos de lentes
convergentes y divergentes que compensan las posibles aberraciones cromáticas
derivadas de este aspecto.
Al modificar la distancia focal, como hemos visto, modificamos el campo de visión, de tal modo
que al aumentarla nos acercamos y al reducirla nos alejamos. Esto hará que se modifique la
proporción que ocupan los objetos (o blancos) en la fotografía digital obtenida (tal y como
ocurre con el fondo visual). Haremos mención además que al modificar la distancia focal,
modificaremos también la Perspectiva de la fotografía generando un efecto claramente visible.
Otra forma de expresarlo para un mejor entendimiento sería;
A mayor aproximación con el zoom a un objeto, mayor aproximación al fondo de la fotografía.
Este efecto modifica la perspectiva de los objetos.
Pondremos como ejemplo la toma de una fotografía con la distancia focal de 28 mm en la que
podemos sacar el fondo con todo el escenario completo, mientras que por el contrario, si nos
alejamos del blanco para hacer que éste ocupe la misma proporción en la escena que se
pretende fotografiar, y aumentamos la distancia focal a 100 mm podemos ver cómo el campo
de visión se reduce y el fondo no aparece completo.
Como se puede apreciar en la siguiente secuencia de imágenes, el efecto es como si el fondo
se aproximara hacia el punto desde donde se tomó la imagen. Cada imagen ha sido tomada a
distintas distancias del objeto (flor) tratando que éste ocupe el mismo espacio en la fotografía,
y modificando por tanto la distancia focal.
La fotografía de 28 mm de distancia focal fue tomada a unos 35 cm de distancia de la flor,
mientras que la foto a 300mm fue tomada a varios metros.
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Puede observarse claramente cómo el campo de visión se reduce y el fondo parece acercarse.
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
F/#
Luz azul de 0,0004 milímetros Luz verde-amarillo de 0,000555 Luz roja de 0,0007 milímetros
de longitud de onda
milímetros de longitud de onda de longitud de onda
f/1
f/1,4
f/2
f/2,8
f/4
f/5,6
f/8
f/11
f/16
f/22
2049 4098 1
2049 4098 1490 2981 1,3
1490 2981 1171 2342 1,7
1171 2342
1464 2927 1,4
1464 2927 1065 2129 1,9
1065 2129 836
1673 2,4
836
1673
1025 2049 2
1025 2049 745
1490 2,7
745
1490 585
1171 3,4
585
1171
732
1464 2,7
732
1464 532
1065 3,8
532
1065 418
836
4,8
418
836
512
1025 3,9
512
1025 373
745
5,4
373
745
293
585
6,8
293
585
366
732
5,5
366
732
266
532
7,5
266
532
209
418
9,6
209
418
256
512
7,8
256
512
186
373
10,7 186
373
146
293
13,7 146
293
186
373
10,7 186
373
135
271
14,8 135
271
106
213
18,8 106
213
128
256
15,6 128
256
93
186
21,5 93
186
73
146
27,3 73
146
93
186
21,5 93
186
68
135
29,5 68
135
53
106
37,6 53
106
(1) Máxima resolución teórica según el criterio de Rayleigh (lp/mm) MTF 9%, 4 lp/mm por disco de Airy
(2) Frecuencia de muestreo asociada a la máxima resolución según Rayleigh, a 2 píxeles por ciclo, 4 por disco,
en píxeles por milímetro
(3) Diámetro del disco de Airy en micras
(4) Frecuencia de muestreo a 2 pixeles por disco de Airy en píxeles por milímetro. Ideal para sensores
monocromáticos.
(5) Frecuencia de muestreo a 4 pixeles por disco de Airy en píxeles por milímetro. Necesario para sensores
Bayer.
2.4.1.- El Objetivo de la cámara digital
“Objetivos de una cámara digital”; Los objetivos son los encargados de definir la imagen en el
sensor de una cámara. Pueden poseer una distancia focal fija o variable, dependiendo del tipo
de objetivo.
El efecto de menor o mayor acercamiento que se consigue a través del objetivo al variar la
distancia es lo que comúnmente denomina Zoom.
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Como ya sabemos, en fotografía digital no todos los sensores tienen el mismo tamaño, de
modo que para conocer el equivalente de nuestra distancia focal en términos de 35mm,
deberemos llevar a cabo una simple operación.
El diseño de objetivos fotográficos
La luz viaja en línea recta y al pasar por un elemento óptico, desvía sus rayos en otra dirección.
Este principio obedece a que los rayos de luz están pasando de un medio a otro de distinta
densidad; en el caso de los objetivos de un estado gaseoso (el aire) a un estado sólido (el
cristal).
La “lente” es un dispositivo óptico que tiene la función de hacer converger o divergir los rayos
de luz que lo atraviesan.
En el primer caso (convergencia) se dice que la lente es positiva, mientras que en el segundo
(divergencia), ésta es negativa.
Las lentes convergentes son más gruesas en el centro que en los extremos y las lentes
divergentes son más gruesas en los extremos que en el centro.
Sin embargo, no todos los rayos sufren la misma desviación. Algunas veces los rayos de los
bordes del cristal se desvían en distintos grados de intensidad que los rayos del centro, de
modo que algunos colores sufren una mayor desviación que otros. Este ha sido uno de los
principales problemas para los diseñadores de objetivos, ya que tuvieron que ir corrigiendo
todas y cada una de las aberraciones que se producían en la imagen.
La definición y tipos de aberraciones son tratados más adelante en este mismo capítulo, en los
términos que afecta a la calidad de la imagen digital obtenida.
Si por ejemplo en nuestra cámara digital tenemos montado un objetivo 12-60mm y el factor de
multiplicación para nuestro sensor es de 2, entonces multiplicaremos la distancia focal por ese
factor, por lo tanto en realidad estamos disparando con un 24-120mm en términos de 35mm.
Esto nos ayudará a conocer el ángulo de visión real de nuestro objetivo.
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Algunos modelos más económicos están construidos con lentes de cristales plásticos
fabricados con polímeros especiales de alta gama y otros modelos, los más caros, con cristales
de alta calidad que permiten corregir distorsiones, otorgan una muy buena reproducción
cromática y consiguen excelente reproducción de los detalles en la imagen digital.
Esta es una de las variables que incide en el precio del objetivo. Por lo general cada marca los
individualiza con ciertas siglas que referencian los componentes ópticos de cristales especiales.
La luminosidad de los objetivos también influye en el valor del mismo, ya que al poseer un
diafragma más abierto (f:2.8, f:2, f:1.4, etc.), mayor es el diámetro de sus componentes y por
tanto mayores son las distorsiones que se deben corregir.
Los sistemas autofoco son muy avanzados, permitiendo gran precisión y rapidez aún en
situaciones de luz tenue. Éstos también fueron evolucionando y hay objetivos con motores
ultrarrápidos y sistemas de foco continuo para fotografía de acción.
Determinados modelos de cámaras digitales profesionales y de focal larga han incorporado el
estabilizador de imagen para eliminar vibraciones, o para reducir la falta de definición
producidas por efectos de movimiento.
Cierto tipo de objetivos tienen la característica de estar sellados gracias a bloqueadores
especiales en sus uniones, que le otorgan total hermetismo ante el polvo y la humedad.
A continuación definiremos una clasificación de los distintos tipos de objetivos (que no de
lentes), que actualmente se pueden encontrar. Los diferenciaremos principalmente por su
distancia focal y el ángulo de visión que abarcan.
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Vista de perfil del objetivo.
Debemos saber que existen tanto focales fijas como variables (o zoom).
Las focales fijas sólo nos permiten disparar con una distancia focal (p.e. un objetivo normal de
50mm). Éstos suelen dar muy buena calidad de imagen.
Las focales variables (zoom) nos permiten variar la distancia focal (por ejemplo un 24-120mm),
sin necesidad de cambiar de objetivo. Éstos por regla general no suelen dar la misma calidad
que uno de focal fija.
No obstante, la calidad real y definitiva, depende de cada objetivo y de su gama.
Ambos tipos son descritos con mayor detalle más adelante en este capítulo.
En este esquema podemos ver la relación entre una focal y su ángulo de visión
“Zoom óptico” y “Zoom Digital”; Otra característica de la fotografía digital es el zoom digital.
Mediante este zoom se puede ampliar una foto, pero el efecto puede confundirse con el
producido por el “zoom óptico”.
El zoom óptico acerca y amplia lo que se quiere fotografiar sin mermar la resolución de la
cámara, ya que el acercamiento se consigue con el objetivo. El zoom digital, por el contrario,
amplia la imagen que ya ha recibido, de forma que disminuye la resolución, al igual que
ocurriría encargando una ampliación al laboratorio o utilizando un programa de edición de
gráficos.
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Fotografías
tomadas
desde
el
mismo
punto,
variando
la
distancia
focal
del
objetivo.
2.4.2.- Tipos de objetivos según forma geométrica y ángulo de visión
A.1) Normal: El objetivo normal es aquel que suele dar un ángulo de visión muy parecido al del
ojo humano, esto es, unos 45º. Además no produce distorsión alguna en las líneas. Lo normal
es que sean de 50mm y son los más luminosos pudiendo llegar a una apertura de 1.4f.
Fotografía tomada con objetivo Normal.
A.2) Esféricos:
A.2.1.- Objetivos gran angulares: Suelen denominarse así a los objetivos con focales entre los
18 y 35mm, cuyo ángulo de visión es mayor al del objetivo normal (generalmente entre 60 y
180º). Se utilizarán para los planos generales donde nos sea necesario abarcar un gran ángulo
de visión. Su característica principal es que proporcionan gran profundidad de campo, y que
exageran la perspectiva, creando grandes diferencias entre objetos lejanos y cercanos. Como
defecto de algunos, suelen distorsionar la imagen haciendo curvas las líneas rectas, lo cual es
adecuado solamente para el objetivo ojo de pez. Ofrecen mucho realismo a las fotos, ya que
casi todo lo pueden sacar nítido, pero hay que tener en cuenta que cuanto más se acerque un
objeto a la cámara más distorsionada se verá la imagen. Se suelen utilizar en espacios abiertos
como la fotografía de paisaje, para la fotografía de arquitectura o en espacios interiores, y
suelen ser objetivos bastante luminosos.
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Fotografía tomada con un objetivo Zuiko 7-14mm (un 14-28mm con el factor de multiplicación), a 7mm.
Un buen objetivo angular apenas distorsiona las líneas y muestra una gran amplitud de la
escena.
A.2.2.- Objetivo ojo de pez: Se trata de un angular extremadamente amplio, superando los
180° en algunos casos, y su distancia focal, suele estar entre los 6 y los 16mm. Proporcionan
una profundidad de campo extrema, y las líneas de la imagen se proyectan curvas, como si
estuvieran reflejadas en una esfera.
Se diferencian dos tipos que abarcan toda la superficie de exposición (película o sensor)
formando por tanto imágenes rectangulares, y los que forman una imagen circular.
Ambos tipos de objetivos suelen distorsionar demasiado las líneas rectas, por lo que se suelen
usar buscando ese efecto tan característico que producen.
Fotografía tomada con un objetivo “ojo de pez” peleng de 8mm.
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2.4.3.- Tipos de objetivos según la distancia focal
B.1) Objetivos de focal fija; Se trata de objetivos con una distancia focal única y determinada.
Tienen un peso menor que los modelos zoom y acostumbran a ser más luminosos.
En la imagen un objetivo de 50 mm.
Destacan su calidad óptica, ya que están construidos con menor número de lentes. Suelen ser
más luminosos a distancias focales equivalentes, poseen menores números de aberraciones
geométricas y cromáticas que afecten la calidad de la imagen con respecto de los objetivos de
óptica variable tipo zoom.
En cambio presenta el inconveniente de precisar cambio de objetivo para encuadres que se
encuentran a mayor distancia de los que se alcanzan desplazándonos.
B.2) Objetivos de focal variable o zoom; En este caso un mismo objetivo varía su distancia
focal, normalmente accionando un anillo de desplazamiento. Son los típicos objetivos zoom de
muchas cámaras.
En la imagen un objetivo con focal variable entre 28 y 85 mm.
- Súper Gran Angular: con distancias focales entre 16 y 28 mm y un ángulo de visión superior a
80°. Suelen ser empleados para conseguir determinados efectos especiales que se obtienen
por su distorsión de la imagen.
- Gran angular: de 28 a 35mm de distancia focal, y ángulo de captura de 60 y 180°. Se usa para
vistas panorámicas de paisajes, arquitectura, deportes.
- Angular: Distancia focal entre 35-50 mm, con un ángulo de entre 90° y 70°.
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- Normal: entre 45-70 mm y con un ángulo de entre 40 y 65º. Se considera el tipo de lente con
menor aberración, semejante a la visión del ojo humano. Su profundidad de campo es
moderada.
- Teleobjetivos: se caracteriza por distancias focales entre 70 a 300 mm y con un ángulo de
visión menor a 40°. Sus dimensiones físicas son bastante mayores en comparación con un
objetivo normal. Permiten acercar objetos situados a grandes distancias, y por contra su
profundidad de campo es reducida y su punto de enfoque crítico (poco margen de ajuste para
enfocar), y comprimen la perspectiva mostrando objetos relativamente lejanos en sí a un
tamaño comparativo similar.
El ángulo de visión es bastante reducido y a diferencia de los objetivos angulares, los
teleobjetivos suelen comprimir los planos mostrándonos fotografías a veces poco realistas
donde las distancias entre los objetos se reducen de forma considerable. Se suelen usar
bastante para fotografía de retrato, ya que una de las grandes características de estas focales,
es la capacidad de hacer enfoques selectivos; enfocar a nuestro modelo mostrando su rostro
nítido, mientras obtenemos un fondo borroso y desenfocado (efecto bokeh), con lo que
conseguimos dirigir la atención del observador donde nos interesa. Las focales usadas para
retrato se enmarcan entre los 70 y los 135mm, si usamos distancias focales más largas
tenderemos a alejarnos más del objeto a fotografiar para poder enfocarlo, entonces es cuando
el uso de estos objetivos se destina a otro tipo de fotografía donde el fotógrafo necesita estar
más alejado, por ejemplo para fotografiar fauna salvaje.
- Super-tele-objetivos: distancia focal mayor a 300mm llegando incluso a 1200mm, ángulos
2.4.4.- Objetivos Especiales
- Objetivos macro: Suelen ser objetivos preparados de forma específica para poder fotografiar
desde muy cerca. Es normal que los objetivos exijan una distancia mínima para poder enfocar,
pero los Macro permiten el enfoque hasta a un centímetro del objetivo, consiguiendo
fotografiar objetos realmente pequeños. Estos son muy usados en la fotografía de
naturaleza.Se utiliza para fotografiar objetos muy pequeños situados a corta distancia del
objetivo.
- Objetivos anamórficos, usados habitualmente en el cine (por ejemplo en Cinemascope) para
estrechar las imágenes sobre la película y comprimir así vistas panorámicas. Obviamente,
luego se utilizan también objetivos de este tipo en el proyector para reconstruir las relaciones
originales.
- Objetivos shift, en los que se puede desplazar el eje óptico, controlando así la perspectiva de
la cámara. Se usan mucho en arquitectura, por ejemplo para corregir la fuga de líneas que se
produce al hacer un contrapicado de un edificio.
- Objetivos UV, construido con lentes de cuarzo o fluoruro de cuarzo para poder fotografiar el
espectro de luz ultravioleta.
- Objetivos flou, que poseen un determinado nivel de aberración esférica que produce cierto
grado de difusión o efecto de halo. En algunos, el grado de difusión puede variarse a voluntad.
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Se usan para retratos, desnudos y para conseguir cierto ambiente romántico y de ensoñación.
Este efecto también puede lograrse mediante filtros u otros trucos simples.
- Objetivos submarinos, que además de ser estancos, están diseñados para refractar la luz de
forma óptima debajo del agua.
- Objetivos medical, que son básicamente objetivos macro con un flash anular automático
incorporado para evitar sombras. Suelen ser de una alta calidad y su uso principal -como su
nombre indica- es la fotografía médica.
2.5.- Calidad de la imagen (Resolución, Pixelación y Contraste)
La cuenta de pixeles comúnmente es lo único que se destaca para indicar la resolución de una
cámara fotográfica.
2.5.1.- Resolución y Calidad fotográfica
Aparentemente cuantos más píxeles tenga un sensor, más alta será su resolución. Dada la
extensa variedad de megapíxeles en el mercado de las cámaras digitales, la mayoría de marcas
e intermediarios fotográficos, nos venden en su publicidad que el número de píxeles de una
imagen es directamente proporcional su calidad, y eso, como veremos a continuación, no es
del todo cierto.
Hay varios factores que afectan la calidad de un sensor. Algunos de estos factores incluyen;
-
-
el tamaño y tecnología del sensor,
la calidad de la lente en el objetivo,
la organización de los pixeles (por ejemplo, una cámara fotográfica monocromática sin un
mosaico de filtro Bayer tiene una resolución más alta que una cámara fotográfica de color
típica), y
el rango dinámico del sensor.
“Resolución”; Es una de las características utilizadas para diferenciar unos modelos de otros.
En fotografía digital se mide multiplicando el alto por el ancho de las fotografías que permite
obtener la cámara, y generalmente comienza con un millón de píxeles, para las cámaras más
económicas, y va en aumento hasta más de diez millones de píxeles, para las cámaras
profesionales. Actualmente puede oscilar entre los 3 y los 8 millones de píxeles y aunque
inicialmente están pensadas para el aficionado, cada vez más se utilizan dentro de ciertos
sectores profesionales. Así en campos como el diseño gráfico, el inmobiliario, los seguros, la
medicina, la creación de sitios web, etc., la presencia de las cámaras digitales se incrementa
día a día.
La resolución de una cámara fotográfica digital está limitada por el sensor de la cámara
(generalmente un sensor CCD o un Sensor CMOS) que responde a las señales de luz,
substituyendo el trabajo de la película en fotografía tradicional.
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Como ya se ha comentado con anterioridad, el sensor se compone de millones de “cubos” que
se cargan en respuesta a la luz. Generalmente, estos cubos responden solamente a una gama
limitada de longitudes de onda ligeras, debido a un filtro del color sobre cada uno. Cada uno
de estos cubos (píxel) utiliza un algoritmo de mosaicismo e interpolación para unir la imagen
de cada gama de longitud de onda por pixel en una imagen del RGB, donde están las tres
imágenes por píxel para representar un color completo.
La resolución de la imagen, es por tanto la cantidad de píxeles que forman una imagen de
mapa de bits, y se utiliza también para clasificar casi todos los dispositivos relacionados con las
imagen digital, ya sean pantallas de ordenador o televisión, impresoras, escáneres, cámaras,
etc.
La calidad de una imagen, también depende de la resolución que tenga el dispositivo que la
capta. El número de píxeles que contenga una imagen dependen de cuántos píxeles utilice el
sensor CCD de la cámara para captar la imagen.
Cuando hablamos de calidad de imagen en fotografía digital, generalmente se habla de la
cantidad de megapíxeles de los sensores y de la cámara, pero hay que tener en cuenta que la
imagen está formada sobre el plano focal por el objetivo, algo así como el corazón de la
cámara.
En el análisis de la resolución y el contraste, incluiremos el concepto de “Aberración”.
Es toda característica de una lente o de un espejo que impide la formación de una imagen
perfecta. Existen siete tipos de aberraciones que afectan a la calidad de las imágenes
fotográficas, y sus efectos visibles incluyen la degradación de la definición, la disminución del
contraste, la distorsión de la forma y la aparición de bordes coloreados.
a) Las aberraciones geométricas impiden que los rayos de la luz de un mismo origen en el
objeto lleguen a un punto común o plano focal de la imagen a causa de que los rayos
luminosos, que pasan por diferentes porciones o zonas de la lente, no son refractados en el
mismo grado.
Los distintos tipos diferenciados de aberraciones geométricas son:
-
Aberración esférica,
Coma,
Astigmatismo,
Curvatura de campo y
Distorsión.
Las aberraciones geométricas se corrigen controlando las formas de los distintos componentes
del objetivo y combinando elementos realizados con cristales u otros materiales, con
cualidades refractantes distintas. Los objetivos bien corregidos pueden constar desde 3 a unos
20 elementos que palian esas aberraciones
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b) Las aberraciones cromáticas (o de color), dispersan o separan las longitudes de onda de un
rayo de luz a través de una determinada zona de la lente, de modo que los diversos colores
llegan a diferentes posiciones del foco, de acuerdo con sus longitudes de onda.
Existen dos tipos de aberraciones de color siendo éstas:
-
Aberración cromática longitudinal y
Aberración cromática transversal.
Las aberraciones cromáticas se corrigen combinando elementos de materiales que presenten
diferentes características de dispersión, mientras que para las otras aberraciones hay que
elegir adecuadamente el cristal, la curvatura, el grosor del elemento y el espacio de aire.
Patrón de Airy sin aberraciones
Patrón de Airy con curvatura de campo
Patrón de Airy con aberración de esfericidad
Patrón de Airy afectado por un problema de distorsión
Patrón de Airy afectado por un problema de coma
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Patrón de Airy con astigmatismo
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Patrones de Airy generados por ordenador mostrando efectos de aberraciones (cortesía de Natalie
Gakopoulos).
El “grano” es un parámetro característico de las películas fotográficas y es a menudo apreciado
por el efecto estético que genera en la imagen obtenida.
El “ruido digital” por otro lado es algo inevitable cuando utilizamos una cámara con
sensibilidades ISO altas. Sin embargo, existen programas y plugins que permiten reducir el
ruido de cualquier imagen con bastante eficacia.
2.5.2.- Pixelación
En la fotografía tradicional se producía el famoso efecto de granulación al realizar una
ampliación en la fotografía, en cambio en la imagen digital este efecto es substituido por el de
pixelación.
Las imágenes con una resolución más alta reproducen más detalle que las imágenes con
resolución más baja de modo que si se usa una resolución demasiado baja para una imagen
impresa, se produce entonces el fenómeno de la pixelación, con píxeles de gran tamaño que
ocupan más espacio y deforman la imagen dando a ésta un aspecto de poca definición.
En cambio si la resolución en ppp (pixel por pulgada), es más alta, existe más detalle y más
definición.
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2.5.3.- “Profundidad de campo y perspectiva".
La profundidad de campo es el rango de distancias reproducidas en una fotografía impresa
dentro del cual la imagen no resulta inaceptablemente menos nítida que la parte más nítida de
la imagen.
Depende de cuatro factores:
1) el círculo de confusión (y por tanto el formato y el tamaño de la impresión, además de
la distancia de observación y de la capacidad resolutiva de cada observador),
2) la distancia focal,
3) la abertura y
4) la distancia al motivo.
Hay expresiones matemáticas alternativas para estimar la profundidad de campo. Todas las
fórmulas permiten sólo aproximaciones a dicha variable, en general más exactas para
distancias de enfoque de al menos diez veces la distancia focal, e inferiores a la distancia
hiperfocal (la distancia de enfoque que maximiza la profundidad de campo en la foto).
Para distancias más cortas o más cercanas a la distancia hiperfocal, las aproximaciones son
peores.
La profundidad de campo (depth of field, DoF) puede aproximarse mediante la fórmula:
DoF = (2 * H * s2) / (H2 - s2) para H > s , donde s es la distancia a la que enfocamos y H es la
distancia hiperfocal, que viene dada por la fórmula;
H = L2 / (f * CoC) , siendo L la distancia focal en milímetros, f la abertura y CoC el círculo de
confusión para un formato determinado (que asume cierto tamaño de impresión).
Dada la distancia de enfoque s, la profundidad de campo guarda una relación inversa con la
distancia hiperfocal H. Por otro lado, conforme s tiende a H, DoF tiende a infinito, y algo similar
ocurre, aunque de forma menos acusada, cuando s adopta un valor muy cercano a L
(macrofotografía).
Como vemos, la profundidad de campo depende de la distancia focal, de manera que, a igual
distancia al motivo (s), un objetivo gran angular a una determinada abertura ofrecerá más
profundidad de campo que un teleobjetivo con esa misma abertura, si bien el motivo tendrá
menor tamaño en el fotograma y el encuadre será más amplio en el primer caso.
Pero si corregimos la distancia al motivo para uno de los dos objetivos, de manera que el
encuadre sea el mismo, alejándonos con el teleobjetivo o acercándonos con el gran angular, la
profundidad de campo será muy similar, si no igual.
Con objetivos de focal fija, si queremos conseguir un determinado encuadre, tenemos que
movernos. En cambio con los objetivos de focal variable se suele alterar la distancia focal
reduciendo los movimientos.
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Podemos decir que la profundidad de campo, como porcentaje de la distancia al sujeto
(DoF*100/s), depende inversamente de la distancia focal (->): si las distancias son las mismas, a
mayor distancia focal menor profundidad de campo.
En efecto, si hacemos DoF/s = G y mantenemos constante s (= s*), dado que G depende
inversamente de la focal L, tendremos que si L1 > L2, G1 < G2 y por consiguiente DoF1 < DoF2
(s1 = s2 = s*).
De igual forma, es fácil ver que hay una relación inversa entre el formato y la profundidad de
campo, si igualamos el ángulo visual. En efecto, la profundidad de campo y la distancia
hiperfocal (las variables DoF y H) mantienen una relación inversa entre sí, por lo que, si
sustituimos el círculo de confusión por otro menor (dividiendo por un factor de recorte q), y
hacemos lo propio con la distancia focal (L), tendremos una nueva distancia hiperfocal menor
que la original.
En efecto, H1 = L2 / (f * CoC1) > H2 = (L/q)2 / (f * CoC2), donde CoC2 =
CoC1/q. Obsérvese que hemos dividido el numerador de H2 por q2 pero el denominador sólo
por q. Dada la relación inversa antes mencionada, un formato menor, con un círculo de
confusión menor, tendrá, para el mismo ángulo visual, abertura y distancia de enfoque, mayor
profundidad de campo.
Para cuantificar la relación entre profundidad de campo y formato vamos a acudir a una regla
sencilla (->), que se cumple para unos valores fijos de la distancia de enfoque (s), ángulo visual
y abertura (f), y según la cual DoF ∝ CoC / L2.
Es decir, la profundidad de campo es proporcional a la razón entre el círculo de confusión y el
cuadrado de la distancia focal. Una vez más, la fórmula no funciona bien si la distancia de
enfoque (s) está cerca de la distancia focal (L) o de la distancia hiperfocal (H). Si adoptamos el
ángulo visual que corresponde a un objetivo de 50mm en el formato de 35mm (47 grados de
ángulo de cobertura diagonal), y una distancia de enfoque y aberturas determinadas,
obtendríamos la siguiente tabla con ayuda de la fórmula anterior para tres formatos distintos.
Como puede verse, las diferencias en profundidades de campo se corresponden,
aproximadamente, con los factores de recorte que relacionan los distintos formatos, de
Formato / Factor de recorte / CoC (micras) / Dist. focal 47 ᵒ /
4/3
2
15
25
APS
1,5
20
33
35mm
1
30
50
Expresión de la resolución total de una imagen.
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CoC/L2 / P. de campo rel.
0,024
2
0,018
1,5
0,012
1
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La resolución de una imagen digital se expresa multiplicando su anchura por la altura en
pantalla. Por ejemplo la imagen de 1200 x 1200 píxeles = 1.440.000 píxeles, expresado en Mp
megapixel es igual a 1,4 Mp.
Conviene tener en cuenta que 1 Megapíxels = 1024 píxeles.
La “resolución impresión”: Puntos por pulgada (ppp) Píxels por pulgada (ppi)
La resolución expresada en (ppp) o (ppi), son los píxeles por unidad de longitud, es decir, los
píxeles por pulgada. La pulgada mide 2,54 cm.
La resolución define la cantidad de píxeles que contiene una imagen y la dimensión de estos
píxeles expresan de qué forma se reparten en el espacio. La resolución es la relación entre las
dimensiones digitales (los píxeles) y las físicas, las que tendrá una vez impresa sobre papel
Para calcular del tamaño en píxeles a tamaño en centímetros para la impresión podemos
aplicar la siguiente fórmula:
* Tamaño de impresión= Número de píxeles/ Resolución (PPI píxeles por pulgada)
Podemos poner como ejemplo la imagen siguiente:
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Existen diferentes resoluciones depende para el trabajo o destino que queramos hacer de la
imagen utilizaremos una resolución o otra. Se recomiendan las siguientes:
* Imágenes para visualizar en pantalla ordenador o colgar en Internet 72 ppp
* Imágenes para impresión de 150 ppp como mínimo, pero se aconseja los 300 ppp, dan
óptimos resultados
La resolución de una imagen digital es clave a la hora de realizar ampliaciones, por dar una
referencia, una resolución de 3mpx es suficiente para impresiones de 20×25 cm. Por tanto, y a
no ser que nuestro interés sea la realización de ampliaciones a tamaño pared de nuestras
fotos, los megapíxeles no son el criterio por el que debemos guiarnos al elegir una cámara.
La tecnología hoy en día permite aglutinar millones de píxeles en sensores realmente
pequeños. Las células fotosensibles (fotodiodos), están tan pegadas unas a otras que recogen
pocos fotones, disminuyendo el cociente señal ruido, y que además llegan a interferirse
generando más ruido y llegando incluso a disminuir la calidad de la imagen final.
La verdadera calidad de la imagen digital, más allá del tipo de sensor que elijamos, reside en
todo el sistema de funcionamiento y tecnología interna de la cámara empleada, pero sobre
todo, en la calidad de las lentes. De poco sirve un sensor con gran capacidad para apreciar
matices de luz, si el haz que llega del objetivo se difumina al pasar a través de éste y se
proyecta sobre varias de las células del sensor, de modo que los fotodiodos tendrán el mismo
valor, y por tanto, se comportarán en realidad como un único píxel.
Los sensores de las cámaras compactas sufren todas estas desventajas en mayor medida, ya
que la calidad de sus lentes es inferior a los objetivos de las réflex y sus sensores son más
pequeños.
El aumento de la densidad de pixeles, disminuye la sensibilidad del sensor, ya que cada pixel es
tan pequeño que recoge muy pocos fotones, y así para conservar la relación señal-ruido se
deberá iluminar más el sensor. Esta disminución de la sensibilidad conduce a cuadros ruidosos,
calidad pobre en sombras y generalmente a imágenes de escasa calidad cuando la
luminosidad no es la adecuada a las características del equipo fotográfico utilizado, o a la
configuración de los parámetros que intervienen.
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Un exceso de megapíxeles en estas cámaras produce reducción de la sensibilidad, aumento del
ruido y la aberración cromática, además de mayores pérdidas en la compresión JPEG.
A muchas cámaras fotográficas compactas digitales se las critica por tener demasiados pixeles
en relación al pequeño tamaño del sensor que incorporan.
2.5.4.- Contraste.
“Contraste”; El contraste es tan importante como la resolución para la calidad percibida en
una imagen, de modo que; a menores resoluciones los objetivos proporcionan mayor nivel de
contraste, y los sensores más grandes tienen que hacer menores esfuerzos resolutivos para
cualquier impresión. Por otro lado, la capacidad resolutiva de un sensor (frecuencia de
muestreo) debe ser lo más alta posible, para de esa forma eliminar los efectos degradantes del
exceso de señal, si bien hay una relación inversa con la razón señal-ruido y con el porcentaje
de aprovechamiento real de la capacidad resolutiva del sensor.
Los modelos varían notablemente y sus prestaciones difieren. Es fácil encontrarnos
desorientados en el momento de la compra de uno u otro modelo para poder obtener un
máximo rendimiento.
Los parámetros a tener en cuenta para determinar un modelo de cámara digital, son
enumerados a continuación;
•el tipo de sensor
•el número de píxeles del sensor
•el tamaño máximo del archivo que se puede crear
•la calidad y características de la óptica
•la posibilidad o no de control manual
•el tipo de prestaciones y programas de uso que incorpora.
En base a estos parámetros descritos, podemos clasificar los diversos modelos de cámaras que
podemos encontrar en el mercado actualmente.
En capítulos posteriores, se ha incluido una relación de los distintos tipos de dispositivos
digitales clasificados por tecnología y correspondientes a distintas Marcas, en el que se
destacan las prestaciones para las que han sido diseñadas, así como el alcance de estos
aparatos
De acuerdo a una Clasificación inicial destacaremos principalmente los siguientes tipos;
CÁMARAS ANALÓGICAS;
Cámaras analógicas de óptica intercambiable.
Cámaras analógicas compactas de focal fija.
Cámaras analógicas compactas de focal variable.
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CÁMARAS DIGITALES;
Cámaras digitales de óptica intercambiable.
Cámaras digitales compactas de focal fija
Cámaras digitales compactas de focal variable.
2.7. Ventajas de la cámara digital
La cámara digital presenta una serie de ventajas sobre la cámara analógica que la hacen
especialmente llamativa y se describe de manera resumida a continuación:
- La fotografía es instantánea. Inmediatamente después disparar puede visionarse la imagen y
analizar si la composición o la iluminación son las correctas.
- Los costes de material son menores. Se evita la compra y revelado del material sensible, y
pueden realizarse con facilidad múltiples variaciones de una toma. A diferencia de cuando se
trabaja con negativo o papel, las pruebas no tienen coste, ya que se trata de archivos
informáticos visualizables en pantalla. Por el contrario, cualquier cámara digital queda
desfasada en poco tiempo, y la devaluación de los equipos es constante.
- La cámara digital permite trabajar en condiciones de menor cantidad de luz. Existe un rango
dónde con un equipo analógico no es posible fotografiar en condiciones porque se carece de
luz y en cambio con dispositivos digitales continua siendo factible la toma de imágenes. No
obstante es importante señalar que, si bien la cámara digital precisa de menos cantidad de luz
es obvio que requiere de una cantidad mínima. Los dispositivos de visión nocturna, por
ejemplo, pueden "ver" en la oscuridad y resultar apropiados para sistemas de vigilancia, pero
difícilmente conseguirán una imagen fotográficamente digna.
- Presenta prestaciones específicas, como el ajuste de la temperatura de color. Por ejemplo, si
usamos una cámara analógica es preciso seleccionar un negativo para luz artificial si queremos
evitar el tono amarillento-rojizo de las fotografías tomadas sin flash. Con una cámara digital,
en cambio, podremos ajustar la temperatura de color a situaciones variables de iluminación.
Dentro de unos límites, las cámaras digitales permiten obtener imágenes con tonos de color
equilibrados aún con luces dispares.
- La cámara digital acostumbra a ser pequeña en tamaño, llevadera y cómoda de usar. Es fácil,
por ejemplo, transportarla en el bolsillo. Obviamos ahora las cámaras profesionales de gama
alta. La facilidad de uso y de transporte de la cámara digital compacta genera nuevos usos y
funcionalidades respecto de los modelos clásicos.
- Otra gran ventaja de la fotografía digital es que cada vez que la cámara toma una foto, crea
un archivo de metadatos Exif (datos no visuales), y guarda dentro del archivo de imagen,
información relevante de la captura como la fecha, la hora, la apertura del diafragma, la
velocidad de obturación, velocidad del ISO. Esta información es muy útil para estudiar las
imágenes y entender más acerca de cada fotografía y también facilita el ordenamiento y el
manejo de los archivos fotográficos.
- También en el apartado de las técnicas disponibles, la variedad es notable. Una fotografía
puede ser el fiel reflejo de un momento determinado, o quizás una imagen recreada que no
existe en la realidad. Más allá de las potencialidades que ofrece la cámara digital, la
manipulación y edición de la imagen amplían en fotografía nuevas posibilidades hacia
horizontes lejanos.
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Al igual que la cámara, el soporte de la imagen que se obtiene también puede ser muy variado.
Las Cámaras digitales modernas son generalmente multifuncionales y contienen algunos
dispositivos capaces de grabar sonido y/o video además de fotografías. En este caso, al
aparato también se lo denomina cámara filmadora digital.
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3
TIPOS DE CÁMARA DIGITAL
De manera resumida, destacamos los 3 grandes grupos descritos a continuación
3.1.- Cámaras digitales de óptica intercambiable.
Las cámaras réflex digitales se encuentran prácticamente restringidas al mercado profesional.
Tienen aún un precio muy elevado. Sus prestaciones las sitúan en unos niveles de calidad muy
altos y acostumbran a ser los equivalentes digitales de las marcas analógicas de siempre
(Nikon, Canon, Fuji,...), pero al situarse dentro de la órbita de productos relacionados con el
sector informático, estas cámaras incrementan constantemente sus prestaciones y disminuyen
su precio.
Como características diferenciales respecto de las cámaras compactas podemos citar que:
•permiten el cambio de objetivos.
•posibilitan trabajar con resoluciones superiores
En relación a la resolución, señalaremos que sorprende en ocasiones, que el número de
células sensibles de su sensor electrónico presenta valores similares al número de píxeles de
los modelos compactos.
Los sensores de las cámaras réflex digitales tienen tantas células como los de las compactas
pero son mayores. Su análisis de la luz es más selectivo y fiable.
En general las se orientan a un mercado profesional. El número de marcas y modelos es
reducido y el precio alto. En fotografía de prensa, por ejemplo, son de gran utilidad. La
inmediatez que permiten es un activo básico para el reportero gráfico. Una fotografía digital
puede publicarse en cuestión de segundos con la ayuda de un ordenador portátil y/o un
teléfono móvil.
3.2.- Cámaras digitales compactas de focal fija
Entre las digitales compactas también nos encontramos con modelos de óptica fija y focal
variable. Las de óptica fija son poco usuales y restringidas a modelos de presupuesto reducido.
En general ofrecen también pocas prestaciones y una calidad limitada. Como las analógicas,
acostumbran a incorporar un angular ligero y en determinadas ocasiones incluyen la función
de zoom, aunque éste no es óptico, sino digital, y dado que la ampliación se genera a través de
software informático, como hemos comentado con anterioridad el zoom digital permite
ampliar la imagen pero con una reducción de la calidad que en ocasiones es muy notable.
3.3.- Cámaras digitales compactas de focal variable.
Podemos definir este tipo como cámaras digitales más usuales. Como todos los productos
informáticos, constantemente incrementan sus prestaciones y reducen su precio.
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Están orientadas a un sector no profesional y presentan una gran variedad de marcas y
modelos. En ellas confluyen tanto el sector fotográfico (Kodak, Agfa, Fuji, Canon, Nikon,
Olympus, etc.), como el informático (Epson, Helwett Packard, Samsung, Toshiba, etc.).
3.4.- Modelos y características de cámaras digitales
Hoy en día existe un gran abanico de marcas y modelos de cámaras digitales desde la más
pequeña a la más profesional. Desde la considerada una máquina pequeña hasta el formato
semi o profesional.
3.4.1.- Cámaras Compactas
Son las más extendidas por su facilidad de manejo. Son pequeñas y por tanto el tamaño de su
sensor también lo es, siendo ésta su principal desventaja. Aunque cada vez permiten más
ajustes con este tipo de cámaras la creatividad es algo limitada.
Algunas llevan visor, aunque el encuadre de la fotografía se realiza más cómodamente
utilizando la pantalla o monitor LCD.
El uso que generalmente se le da a las cámaras compactas es de aficionados.
3.4.2.- Cámaras digitales Intermedias o bridge
Es el siguiente rango de cámaras digitales respecto a su tamaño.
A diferencia de las cámaras digitales compactas, el sensor de este tipo de cámaras es
ligeramente superior, por lo que se consigue mayor nitidez y calidad en las fotografías, y se
pueden por tanto obtener ampliaciones de mayor tamaño sin perder calidad.
Tienen más funcionalidades que las compactas, y las lentes que disponen son de mejor calidad.
Generalmente poseen un zoom óptico que aún no siendo intercambiable, logran mayor
alcance que las compactas.
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Algunas disponen visor además de monitor LCD.
Son cámaras de fácil manejo que permiten hacer fotos de buena calidad controlando de
manera sencilla los parámetros de configuración para realizar la fotografía.
El uso que se les da a las cámaras bridge salvo excepciones, es también de aficionado.
3.4.3.- Cámaras Digitales Réflex o DSLR
El tamaño del sensor es notablemente mayor que en las cámaras bridge. Por tanto la nitidez y
calidad de las fotos es claramente superior.
Como principales ventajas de las cámaras digitales Reflex o DSLR destacaremos las siguientes;
a) permite el intercambio de objetivos,
b) dispone de visor réflex que ofrece gran precisión en el resultado definitivo de las
imágenes,
c) dispone más funciones que las anteriormente descritas, permitiendo mayor
creatividad y control en el proceso de toma de una fotografía.
Disponen de una amplia y variada gama accesorios y permiten ampliaciones en papel de
calidad de un tamaño mayor que en las cámaras digitales bridge y compactas.
La gama de modelos DSLR es muy amplia, existiendo grandes diferencias entre unos modelos
(más básicos) y otros (más profesionales), por lo que el uso que se les da a las cámaras DSLR
puede ser tanto de aficionado como de profesional.
A continuación enumeramos algunas de las cámaras Reflex DSLR de mejores prestaciones:
Cámaras Reflex (full frame):
Son las cámaras con el sensor de mayor tamaño el cual coincide con el que tenían los
negativos de película analógica (36x24mm).
En este tipo de cámaras, las distancias focales de los objetivos que montemos en ella se
mantendrán invariables. Es decir, que si en ellas montamos un objetivo Zoom de 18-55mm,
seguirá siendo de 18-55mm y lo que veamos a través de él, una vez colocado en la cámara,
será lo esperado para un objetivo de estas características y distancias focales.
Para este tipo de cámaras el factor de multiplicación es de 1, por tanto, la distancia focal no
varía ya que 18×1=18mm y 55×1=55mm.
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Entre las ventajas de este tipo destacamos que permite aumentar bastante el valor de la
sensibilidad (ISO) sin perder apenas calidad de imagen y sin demasiados problemas de ruido
en las fotografías tomadas a esos valores de ISO debido al alto poder de captación de luz de
estos sensores.
Algunos modelos pueden alcanzar valores de sensibilidad de hasta ISO 65000, con niveles
de ruido no muy malos respecto a los estimados de manera matemática.
Son las más caras del mercado debido al coste de fabricación de los sensores que incorpora
(full frame).
Modelos con este tipo de sensor son por ejemplo la Nikon D3, Nikon D3s, Nikon D700,
Nikon D3x, Canon 5D Markt II, Sony A-700, Sony A-850, Sony A-900 …etc.
Cámaras Réflex con formato DX:
Son las cámaras cuyo tamaño de sensor es aproximadamente la mitad de un sensor full
frame (36x24mm) ó de tamaño completo. Estos sensores son también conocidos como los
APS-C.
Lógicamente, el poder de captación de luz de estos sensores es mucho menor que en el
caso de los primeros y al subir el ISO se produce un incremento considerable del ruido. No
obstante hasta 800 ISO e incluso más, los niveles son muy contenidos y perfectamente
usables.
En este tipo de cámaras aparece un factor de multiplicación diferente a 1. Para las marcas
Nikon, Pentax y Sony en concreto, toma un valor de 1.5 mientras que para Canon es de 1.6,
de manera que un objetivo 18-55 en una cámara con formato DX de Nikon, Pentax y Sony
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se convierte en otro de focales 18×1.5=27mm y 55×1,5=82.5mm respectivamente.
Perdemos mucho angular en y ganamos en alcance (mayor teleobjetivo).
Para
Canon
se
convertiría
en
18×1.6=28.8mm
y
55×1.6=88mm
Notad que el sensor de Canon es un poquito más pequeño que el que montan Nikon,
Pentax y Sony y por ello que toma un factor de multiplicación algo mayor (1.6)
Modelos de cámaras reflex con estos tamaños de sensores serían la mayoría como la Canon
450D, Canon 1000D, Canon 50D, Canon 7D, Nikon D40, D60, D3000, D5000, D300, D300s,
Pentax KX, Pentax K7, Sony 230, 330, entre otras.
Cámaras Réflex con formato 4/3:
Son las cámaras con los sensores más pequeños en tamaño y por ello que soportan peor los
aumentos
de
ISO
ya
que
producen
más
ruido.
Su factor de multiplicación es 2, de manera que un objetivo 18-55mm se convierte en un
36-110mm.
Tampoco hay que pensar por ello que son las peores cámaras del mercado ni mucho
menos, ya que la calidad de imagen final depende de muchos factores como la calidad de
las ópticas, el procesador de imagen…etc y no únicamente el tamaño del sensor.
Pertenecientes a este grupo serían todas las cámaras réflex de Olympus como la E-520, E450…etc
Por último, comentar que también existen en el mercado cámaras con otro tamaño de sensor
muy diferente al resto y serían las cámaras Canon con formato de sensor APS-H (factor de
multiplicación 1.25), como la Canon EOS 1D Mark IV.
3.4.4.- Cámaras digitales de Medio formato
Las cámaras de medio formato tienen un sensor mucho más grande que las DSLR.
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Son cámaras dedicadas únicamente al ámbito profesional y científico donde la clave es poder
realizar ampliaciones realmente grandes. Fuera de este tipo de fotografía no tiene sentido una
cámara de estas características.
Por ello todos sus componentes y accesorios son de la máxima calidad y precisión, al igual que
sus precios son muy muy altos.
3.5.- Otros tipos y modelos de cámaras digitales;
Las cámaras digitales también se dividen según la resolución de cada sensor de imagen. Existen
cámaras de baja resolución (desde los 2 megapíxeles), consideradas las más económicas pero
que igualmente se encuentran dotadas de funciones tales como: grabación de vídeo, zoom y
demás elementos que funcionan de forma automática.
Las otras cámaras son las que van de los 2 a 3 megapíxeles o gama media. Estas cámaras se
consideran lo suficientemente óptimas por la buena resolución y calidad de sus imágenes.
Por último existen las cámaras con una resolución de más de 5 megapíxeles, consideradas
cámaras semi-profesionales.
A continuación se describen algunos de los tipos de cámaras digitales (Compactas y Reflex)
incluyendo algunas de las características técnicas a destacar en cada caso.
3.5.1. Cámaras digitales compactas de pequeño tamaño: 1,3 a 2 megapíxeles
Con el avance en el mundo de la fotografía digital, y sustituyendo la película por un sensor de
imagen, ha hecho que el tamaño de una cámara de hacer fotos no se encuentre limitado a
ciertas dimensiones. Por este motivo hoy en día encontramos modelos de cámaras digitales
pequeñísimas, muy manejables y con las prestaciones suficientes.
Este tipo de cámaras tuvieron gran aceptación por el sector de prensa y publicidad.
Los primeros modelos alcanzaban desde los 1,3 megapíxeles hasta llegar a los 2 megapíxels.
No dispone de zoom pero en cambio el sistema interno de funcionamiento es de extrema
rapidez.
Las imágenes pueden visualizarse al instante. En algunos de estos modelos el sensor CCD, se
encuentra instalado debajo del mismo objetivo tratando de aprovechar el reducido espacio del
que disponen por su tamaño.
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Fotografía realizada con una Casio Exilim EX-S20
Algunas cámaras de esta categoría: Exilim de Casio, Sony Cybershot U10 o Minolta Dimage X.
El modelo de la nueva Exilim de Casio de 2 MP ya lleva incorporado un zoom digital de 4x,
permitiendo la función de acercar y alejar las imágenes. También se puede grabar películas
hasta unos 30 segundos aproximadamente. Las imágenes captadas por la Exilim almacenan en
tarjetas SD Memory Card o MultiMedia Card.
El peso de estas cámaras va de los 160 a los 240 gramos. Las podemos encontrar de los 200 a
400€, depende del modelo de la cámara.
3.5.2. Cámaras digitales compactas: de 2 a 3 megapíxeles
En esta categoría incluiríamos la mayoría de las cámaras que encontramos en el mercado
sobre cámaras digitales.
A estas cámaras también se las denomina de apunte y dispare, en inglés (Point and shot), por
su facilidad en el manejo.
Algunas características de estas cámaras compactas:
* Consideradas de muy fácil manejo, tanto, como las cámaras compactas analógicas.
* La resolución empieza a partir de los 2 megapíxels por imagen.
* El formato de archivo de las imágenes son en JPEG y formatos de vídeo.
* Puede apagarse el Visor LCD, para ahorrar carga de la batería.
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* Presentan retardo en el disparo de la fotografía.
* Son cámaras de un sólo objetivo.
* El visor presenta error de paralelaje, por lo que es mejor guiarse por el monitor LCD.
Presentan un inconveniente producido por la baja resolución de muchas de estas cámaras, la
resolución de impresión se encuentra aproximadamente 4 x 6 pulgadas aproximadamente. Las
imágenes son ideales para Internet en la Web y para pequeñas copias.
Imagen fotografiada con una nikon coolpix 3500
En esta categoría destacamos; Olympus C300Z de 3 megapíxels, Sony DSC-P5, Canon
PowerShot S45, Nikon Coolpix 3500 y 4300, Digital IXus V3 de 3,2 megapíxels.
El precio de estas cámaras estriba de los 200 a los 500€ aproximadamente.
3.5.3. Cámaras digitales de gama media: 3 a 5 megapíxels
Estas cámaras de gama media o semi-profesionales el sensor alcanza una resolución a partir de
los 3 megapíxels en adelante, normalmente hasta los 5 y 6 megapíxels.
Este tipo de cámaras están dotadas de unas funciones que las compactas digitales no poseen.
Destacamos las siguientes funciones y características de las cámaras de gama media:
* Tienen una gran resolución en la imagen de 3 hasta 6 MP.
* Rapidez en el acceso de sus funciones
* El monitor LCD y el visor son de alta calidad
* Se pueden acoplar filtros, lentes y demás accesorios ópticos.
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* Consta de funciones avanzadas, reducción de ruido automático, bloqueo en modos de
compensación, etc.
* Puede utilizar flash de alta calidad.
* Constan de memoria rápida con la opción de disco duro.
* No disponen del formato RAW, aunque algunas marcas lo están incorporando.
* Constan de puerto USB.
Existen menos modelos de esta categoría, pero dentro de esta gama podemos encontrar
cámaras muy distintas unas de otras.
Fotografía realizada con una Minolta Dimage 7HI, por Geoff Delderfield
Algunos modelos de este grupo: Olympus C4000Z y C-730, Nikon Coolpix 5700, Minolta
Dimage 7Hi, la Canon G2 y G3.
El coste es desde unos 800 - 1000€ hasta los 1500€
3.5.4. Cámaras digitales Réflex con objetivo intercambiable: 6 Megapíxels
Consideradas cámaras de alta gama o profesionales, con una resolución de 6 megapíxeles.
Actualmente algunas de estas cámaras digitales también permiten tomar vídeos,
generalmente en resoluciones desde 320x240 hasta 1920x1080 píxeles y de entre 12 y 60
fotogramas por segundo incluso con sonido (normalmente mono) en los modelos más
completos. Estos “vídeos” están alcanzando un nivel tan alto de calidad que son muchos los
profesionales que están utilizando cámaras réflex en lugar de cámaras de vídeo.
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Utilizan un sensor de imagen digital aunque algunos modelos llegan a utilizar hasta 3 sensores
de imagen, son cámaras analógicas que se han adaptado la nueva fotografía digital.
Algunas características:
* Presentan gran calidad en el sensor, óptica y en el rendimiento de la máquina.
* Imágenes de alta resolución.
* El monitor LCD se visualiza para consultar el menú de las opciones de la cámara, no se puede
ver la imagen capturada, ya que funciona como una analógica (Se utiliza el visor óptico réflex).
* La velocidad de disparo de la cámara se mide en fotogramas por segundo.
* Presentan varios formatos de archivo de imagen, JPGE, TIFF, RAW...
* Presenta distintos espacios de color RGB y nos indican de la saturación y diferentes matices
de cada uno de ellos en referencia a la imagen a capturar, ya sean retratos, paisajes etc.
Fotografía realizada con una Nikon D100
Algunas cámaras pertenecientes a este grupo: Fujifilm FinePix S2 Pro, Nikon D100, Canon
EOS1, Kodak DCS pro 14n entre otras.
Estas cámaras tienen un coste bastante elevado, su precio oscila a partir de los 3000 Euros en
adelante.
3.5.5. Cámaras digitales compactas de 7 megapíxeles
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La incesante lucha por parte de los fabricantes de cámaras digitales, en ofrecer al mercado
cámaras con muchos megapíxeles ha llegado incluso a las cámaras compactas. Últimamente se
ha alcanzado los 7 megapíxeles a los sensores de las cámaras compactas.
Las características de estas compactas de 7 megapíxeles:
* Presentan muy buena calidad óptica.
* Magnífico diseño y en la construcción y tamaño compacto.
Pantalla LCD, puede manejarse orientándose en diferentes ángulos manteniendo la buena
calidad en todas direcciones.
* Dotadas de una magnífica óptica, zoom de 5x.
* Buena calidad en la pantalla LCD.
* Excelente autonomía energética.
* El modo de grabación es lento en las imágenes.
* El control de los mandos manuales, presentan cierta dificultad, resultan un poco incómodos.
* Conexión con el ordenador por puerto USB.
* Modalidad de enfoque manual y automática
* Formatos de imagen, JPGE y TIFF.
Estas clases de cámaras las siguientes tarjetas de memoria: Compact Flash, Multimedia Card,
Secure digital o Memory Stick, dependiendo del modelo de cámara integrará un modelo de
tarjeta u otro.
Fotografía con una Exilim Pro P700 por Mariyah Gaspacho
Podemos relacionar las siguientes cámaras dentro de este grupo de compactas de 7
megapíxeles:
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- Canon PowerShot S70 con 7,08 megapíxels.
- Pentax Optio 750Z.
- Sony DSC-P150.
El precio de estas cámaras digitales oscila de los 550 a 650 euros.
3.5.6. Cámaras digitales compactas de 8 megapíxeles
Las compactas de 8 megapíxels, son cámaras de alta calidad de un solo objetivo zomm de 24 a
86 Mm., consideradas las mejores de las compactas. El tamaño del sensor es más pequeño.
Estas cámaras se caracterizan por:
* Alta calidad de resolución por su grandeza a los 8 megapíxeles, produciendo imágenes
excepcionales.
El sistema LCD, es una pantalla de un 1,8 " y se puede girar para realizar las tomas fotográficas.
* Carece de visor óptico y en su lugar utiliza un visor electrónico o EVF
* Sistema de enfoque automático de 5 a 9 puntos, manual y macro de 3 cm.
Estas cámaras son ideales para la fotografía de deportes por el autofocus (AF), que facilita la
captura de la escena.
* Formatos de archivo, JPGE, RAW y TIFF. Presenta cierta lentitud para grabar ficheros en
formato RAW.
* Otra de las prestaciones que tienen es la salida de vídeo, capaces de grabar a 640 x 480
píxeles con una resolución de VGA.
Fotografía con una Konica Minolta A200, realizada por Jwetang
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El precio de estas cámaras oscila de los 800 a 1050 euros. Dentro de este grupo podemos citar
la: Olympus C-8080 también de 8 megapíxeles, canon Pro1, kónica Minolta A200...
3.5.7. Cámaras digitales submarinas de 8 megapíxeles.
La revolución digital también ha alcanzado a la fotografía submarina. Existen cámaras digitales
de 8 megapíxeles para aficionados al submarinismo.
Son cámaras de fácil manejo incluso en corrientes frías.
Estas cámaras se pueden sumergir hasta 40 metros de profundidad. Se encuentran
perfectamente preparadas a través de una serie de botones que se activan desde unas válvulas
específicas para iniciar los programas y modos de ajuste de la cámara fotográfica, la exposición
las tomas fotográficas, etc.
Estas cámaras se encuentran muy bien protegidas por el cuerpo de policarbonato que las
envuelve.
El objetivo se encuentra diseñado por una goma oscura, negra, para evitar los reflejos que
pueden producir la luz.
Foto realizada con una cámara olympus C-8080
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Podemos citar cómo cámaras de este grupo la Olympus PT-023
El precio de adquisición de estas cámaras se encuentra a partir de los 370 Euros.
4
.- PRINCIPIOS BÁSICOS Y APLICACIONES DE LA FOTOGRAFÍA DIGITAL
Lo que se trata, básicamente, es de imitar la visión del ojo humano y poder registrar una
imagen.
Las consideraciones a tener en cuenta son las mismas que se presentan en la fotografía
tradicional:
a) Seleccionar el objetivo apropiado.
b) Realizar el encuadre deseado.
c) Comprobar que la cantidad de luz es la óptima.
La retina humana está formada por unos 120 millones de células ópticas o foto-receptores
(bastoncitos) que funcionan en la oscuridad y alrededor de 6 millones de células (conos) que
responden al color de la luz. Pese a estar distribuidos en mosaico sobre la superficie de la
retina, la sensibilidad a la información en alta frecuencia es mucho mayor en los ejes
horizontal y vertical que en las diagonales de 45 grados.
Esto se debe a la evolución humana: la gravedad dirige la potencia espacial en sentido
horizontal y vertical.
En algo si que hay similitudes entre el ojo y la cámara, pero sólo en la forma de captar la luz.
Ya hemos visto como funciona una cámara y sus partes. Por lo que estamos en condiciones de
decir que: el objetivo por donde entra la luz, equivale en nuestros ojos a la córnea y la pupila;
el diafragma de la cámara se corresponde con el iris, encargado de dejar entrar más o menos
luz en el ojo; la lente del objetivo es a su vez el cristalino del ojo, necesario para enfocar a
varias distancias; y el material fotosensible, o sensor del ojo, es la retina, donde se encuentran
las células foto-receptoras.
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Ahora veamos las diferencias entre lo que vemos con nuestros ojos y lo que la cámara puede
hacer, que es lo recibimos en el formato correspondiente como IMAGEN FINAL registrada de
manera DIGITAL.
En escenas con alto contraste nuestro ojo se puede adaptar fácilmente y podemos apreciar las
zonas oscuras tan nítidas como las zonas iluminadas. En el caso de que nos encontremos en
una habitación a oscuras y la única fuente de luz provenga de una ventana, podemos apreciar
los detalles que hay tanto dentro como fuera de la ventana con la misma nitidez. Esto no lo
puede hacer una cámara, por lo que debemos escoger que zona queremos que salga bien
iluminada en nuestra foto, si la más oscura o la más iluminada.
Un esquema ilustrativo básico sería;
OBJETO
DIAFRAGMA
OBTURADOR
SENSIBILIDAD
IMAGEN FINAL
Se puede utilizar a posteriori un programa de retoque fotográfico si se desea.
4.1.- Tipos de imágenes: Formatos de archivos
Al captar una nueva imagen a través de nuestra cámara digital o bien a través cualquier otro
dispositivo de entrada como el escáner, obtenemos una imagen digital en dígitos binarios, tal y
como hemos explicado anteriormente.
Actualmente existen muchas clases de archivos del tipo informático, pero para guardar el
archivo existen muchísimos formatos y cada programa informático utiliza su propio tipo de
archivo o formato.
En este apartado explicaremos algunos de los formatos de archivos de imágenes que utilizan
las cámaras digitales, así como los archivos que utilizan diferentes clases de software,
programas informáticos.
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Tipos de Imágenes: Vectoriales y Mapa de Bits
a) Vectoriales
Las imágenes digitales pueden ser mapa de bits o vectoriales. Las imágenes vectoriales son
gráficos formados a base de curvas y líneas a través de elementos geométricos definidos como
vectores. La gran ventaja de las imágenes vectoriales es que no sufren pérdida de resolución al
producirse una ampliación de los mismos. Se utiliza mucho para trabajos de rotulación,
rótulos, iconos, dibujos, logotipos de empresa etc. Esta clase de imagen tiene poco peso como
archivo informático, medido en Kilobytes.
Ejemplo de una imagen vectorial, tamaño original
Imagen vectorial ampliada en un 200%
Tal y como se puede observar en la imagen ampliada en un 200% respecto al de su tamaño
original, no ha sufrido ninguna pérdida, ni en calidad ni en resolución.
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Este tipo de archivos lo utilizan programas de dibujo y de diseño tales como: Adobe Illustrator,
Free-hand, Corel DRAW entre otros.
Otra particularidad de esta clase de archivos es que solo pueden visualizarse a través del
programa que los creó, sino se transforman en mapa de bits.
b) Mapa de bits
Los archivos de las imágenes se guardan normalmente en forma de mapa de bits o mosaico de
píxeles. Cada píxel guarda la información de color de la parte de imagen que ocupa.
Este tipo de imágenes son las que crean los escáneres y las cámaras digitales. Esta clase de
archivos ocupan mucha más memoria que las imágenes vectoriales.
El principal inconveniente que presentan esta clase de archivos es el de la ampliación, cuando
un archivo se amplia mucho, se distorsiona la imagen mostrándose el mosaico "los píxeles" y
una degradación en los colores llegando al efecto pixelación (definido en el apartado de
imagen digital), debido a la deformación de la fotografía.
Imagen ampliada en un 200 %
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La imagen de mapa de bits, al ampliar excesivamente su tamaño pierde nitidez y resolución.
4.2.- Compresión de los archivos digitales
Los formatos de archivos digitales almacenan la información codificando toda la imagen cada
píxel de forma individual, esto ocasiona que el archivo pese mucho (ocupa mucho espacio en
MB al PC) y no pierda ninguna clase de información.
Las cámaras digitales suelen realizar una forma de compresión del archivo para reducir el
tamaño del mismo, eliminan lo que carece de valor, pero una vez se visualiza de nuevo la
imagen, el proceso de compresión se invierte.
Existen diferentes clases de archivos digitales, unos sufren pérdida de calidad y otros no.
4.2.1.- Formatos sin pérdida de resolución ni calidad
Las cámaras digitales utilizan un formato que mantiene el archivo de la imagen en su estado
virgen, en el cual no realizan ninguna clase de compresión y el archivo se mantiene en su
máxima calidad, igual que en el momento que se captó la imagen. Podemos citar el formato
RAW y el TIFF
Otros formatos sin pérdida de calidad: BMP,EPS, PSD, PDF
4.2.2.- Formatos con pérdida de calidad
En la imagen y archivos digitales, existen formatos de archivo que desechan información
innecesaria al almacenarlas sufriendo una pérdida de calidad, pero con la ventaja de que
obtienen archivos informáticos con menor peso y espacio en las computadoras, haciéndolas
más manejables.
Algunos de estos formatos: JPEG, GIF, PNG.
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4.3.- Formatos de imagen digital;
Los formatos más usados por las cámaras fotográficas digitales para almacenar imágenes son
RAW, JPEG y TIFF.
Muchas cámaras fotográficas, especialmente las cámaras profesionales (o DSLR), permiten
descargar el formato RAW (crudo).
Una imagen RAW está formada por el conjunto de pixels sin procesar (ni siquiera la
interpolación de color que requiere el filtro de Bayer) obtenidos directamente del sensor de la
cámara fotográfica. A menudo se utilizan los formatos propietarios de cada fabricante, tales
como NEF para Nikon, CRW o CR2 para Canon, y MRW para Minolta, cuyas especificaciones no
son conocidas. La firma Adobe Systems lanzó el formato DNG, un formato de imagen RAW
libre de derechos que ha sido adoptado por algunos fabricantes.
Los archivos RAW debían ser procesados ("revelados") en programas de edición de imagen
especializados, pero con el tiempo los programas más usados, como Picasa de Google,
agregaron el soporte para poder editarlos. Editar imágenes en formato RAW permite una
mayor flexibilidad en ajustes tales como modificar el balance de blancos, compensar la
exposición y cambiar la temperatura de color, porque tiene los datos de color sin interpolar, y
además poseen mayor profundidad de color que 8 bits por canal: dependiendo del fabricante
pueden ser 10, 12, 14 o hasta 16 bits por canal. Esencialmente el formato RAW permite al
fotógrafo hacer ajustes importantes sin pérdida de calidad de imagen que de otra manera
implicarían volver a tomar la fotografía.
Los formatos para video son AVI, DV, MPEG, MOV (a menudo con el motion JPEG), WMV, y ASF
(básicamente iguales que WMV). Los formatos recientes incluyen MP4, que se basa en el
formato de QuickTime y utiliza nuevos algoritmos de compresión para dar un plazo de tiempos
de grabación más largos en el mismo espacio.
Otros formatos que se utilizan en las cámaras fotográficas pero no en las fotos son el DCF, una
especificación ISO para la estructura y la asignación de nombres de archivo interna de la
cámara fotográfica, DPOF que indica cuántas copias se deben imprimir y en qué orden.
El formato Exif utiliza etiquetas de metadatos para documentar los ajustes de la cámara
fotográfica y la fecha y la hora en la que fueron obtenidas las fotografías.
Hay cuatro parámetros básicos en la comparación de dos formatos:
a) ángulo visual, determinado por la focal real relativa a la diagonal del sensor;
b) luminosidad, determinada por la abertura máxima;
c) profundidad de campo, que depende de abertura, distancia al motivo, focal, formato y
tamaño de impresión; y
d) razón señal-ruido, que depende (simplificando) del número de fotones capturado en
cada ‘píxel’.
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Estos dos últimos factores están íntimamente ligados a la variable ‘transmisión de luz’, que es
la cantidad de luz que el objetivo transmite al conjunto del sensor por unidad de tiempo. Una
equivalencia total entre formatos es imposible.
4.3.1.- Formatos de archivos digitales
- Formato de archivo Tiff
TIFF, viene de Tagged Image File Format, es un formato que lo desarrollo Aldus, una Compañía
propiedad actualmente de Adobe.
Es un tipo de archivo estándar para guardar imágenes de alta calidad, ya que es compatible
con los sistemas operativos Windows, Linux, Mac, etc. Se encuentra reconocido por muchos
programas de retoque y edición gráfica, tales como Paint Shop Pro, Adobe, Quark, Corel etc.
No obstante si tenemos alguna duda sobre como enviar un archivo para su impresión o
edición, optaremos por el formato universal TIFF, para que se pueda abrir y editar sin
problemas.
Al almacenar un archivo en formato TIFF, este lo guarda con 48 bits de color incluyendo capas
y canales alfa.
No obstante el formato TIFF empieza a no utilizarse en lo que respecta a algunas cámaras
fotográficas profesionales, porque al procesar una foto con tanta información, resulta difícil de
moverla, visualizarla etc., este proceso lo ralentiza muchísimo, además de que ocupa mucho
espacio en la tarjeta de memoria de la cámara, por esto las cámaras incluyen el formato JPEG y
el formato RAW para la calidad del archivo.
En cambio utilizar el formato TIFF para escanear una imagen, es adecuado porque el archivo se
manejará directamente al PC, y puede destinarse también para la impresión precisando para
ello de la máxima resolución posible.
- Formato RAW
El formato RAW, sólo se encuentra disponible en cámaras digitales sofisticadas, indicadas para
fotógrafos profesionales. Este formato ofrece la máxima calidad ya que contiene los píxeles en
bruto tal y como se han adquirido.
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Normalmente, en el funcionamiento de los otros formatos que utilizan las cámaras digitales
(Tiff y JPEG) participa el sensor para transmitir la señal eléctrica y convertir los datos de
analógicos a digitales, pero en cambio los píxeles que capta el procesador de la cámara en el
caso del RAW, los píxeles no se procesan ni transforman, se mantiene brutos tal cual. A este
proceso se le llama también negativo digital.
Imagen tratada con camara RAW
Los datos del archivo RAW, no han sufrido ninguna clase de compresión, lo que hace que este
archivo mantenga el máximo detalle de la imagen. Estos archivos son de tipo ópticos para
imágenes de especial importancia.
Uno de los inconvenientes que presenta el formato RAW:
El peso del archivo, ocupa mucho espacio y no podremos guardar la misma cantidad de
imágenes en nuestra tarjeta en este formato.
Este archivo RAW, no se puede imprimir ni visualizar directamente, precisa del tratamiento
informático y realizar conversión que se pueda utilizar.
La gran ventaja es que los datos del formato RAW son puros del sensor de la cámara.
Uno de los programas que trata los archivos RAW, es el camera RAW de Adobe.
- Formato de archivo BMP
Esta clase de formato lo utiliza el sistema de Windows y el Ms-Dos, para guardar sus imágenes.
Este sistema de archivo puede guardar imágenes de 24 bits (millones de colores), 8 bits (256
colores) y menos.
A esta clase de archivos puede seleccionarse una compresión RLE (Run Length Encoding) sin
pérdida de calidad.
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El uso más común de este formato, es generar imágenes de poco peso y no se aconseja
utilizarlo en imágenes recién captadas, sino en imágenes una vez reducidas a los 24 bits. Se
utiliza mucho para crear fondos para el escritorio de Windows.
- Formato de archivo EPS (Encapsulated PostScript)
Este archivo fue desarrollado por la compañía Adobe y se pueden guardar en este formato,
tanto mapa de bits como imágenes vectoriales. Es muy utilizado tanto en la impresión de
fotografía digital profesional como en otras aplicaciones, pudiendo llegar hasta la impresora de
tipo Postcript.
Este formato de archivo EPS es adecuado para realizar intercambio de archivos entre
programas de maquetación, tales como page Maker o quarkxpress incluyendo los de dibujo
vectorial (Freehand o corel). Es junto con el formato TIFF, uno de los estándares de referencia
en el sector de autoedición.
Aunque fue creado por Adobe, una vez se abre el archivo con Photoshop los datos de la
imagen y los gráficos vectoriales que pueda contener el encapsulado se rasterizan, es decir se
convierten a píxeles.
Si se quiere imprimir un archivo EPS directamente, debemos utilizar una impresora compatible
con PostScript.
Estos archivos a su vez son más lentos en procesarlos que los TIFF, pero en los programas de
maquetación la visualización se procesa más rápida.
Los datos guardados se encuentran dentro de una cápsula (encapsulados), por lo que si se
desean modificar, se deberán tratar con el programa que originalmente los creó.
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- PSD, formato de archivo de photoshop
El PSD es un formato nativo de Photoshop que permite guardar todas las presentaciones,
retoques, nuevas creaciones realizadas con este programa.
Guarda los archivos con 48 bits de color y permite almacenar todas las capas, canales y en
general los parámetros que existan en el archivo de imagen.
PSD apenas tiene compatibilidad con otros programas, por lo que se recomienda tener dos
archivos: uno en el propio formato original (.PSD), y otro en algún formato compatible con
otros programas, como JPGE o TIFF.
En algunos casos puede ser que tengamos alguna versión antigua de Photoshop de modo que
si queremos abrir una imagen guardada en PSD, es posible que ésta no sea compatible con
otras versiones.
En estos casos se aconseja activar las siguientes opciones:
* Para Windows, abrimos Photoshop> seleccionamos> Edición>Preferencias>Manejo de
archivos.
* Luego marcamos la casilla de verificación compatibilidad para los archivos de Photoshop.
De este modo serán compatibles los archivos con distintas versiones del programa.
- Formato de archivo PDF, Portable Document Format.
Este formato creado por Adobe permite intercambiar archivos entre diferentes sistemas
operativos. Por ejemplo: un archivo o documento creado con algún programa de Windows,
puede verse en la plataforma Linux o Mac, con sólo tener el visualizador de PDF, (Acrobat
Reader), el cual se encuentra disponible gratuitamente en Adobe y muchos otros sitios.
Este formato guarda con toda precisión el diseño del archivo incluyendo sus fuentes, imágenes
y demás gráficos.
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PDF, se utiliza cada vez más y está considerado como otro de los formatos de referencia junto
con EPS y TIFF. Se encuentra muy extendido entre los formatos distribuidos en la red, en la que
encontramos numerosos archivos con este formato.
- Formato JPEG.
Este formato fue creado por el denominado “Joint Photographers Experts Group”. Es uno de
los formatos más conocidos para la compresión de fotografías digitales, así como es uno de los
pocos formatos que se soporta sin demasiados problemas en Internet (Webs).
Todas las cámaras digitales y escáneres almacenan las imágenes en formato JPEG, no obstante
y dado que la compresión de este formato afecta a la calidad de imagen, se puede escoger
diferentes niveles de compresión, de modo que; A menor compresión, mayor calidad de la
imagen, y por tanto como consecuencia, a menor compresión menor calidad.
Cuando se opta por una compresión alta, es para crear archivos que ocupen poco espacio para
la Web o enviarlas por correo electrónico. JPEG es el único formato de archivo, que puede
llegar a comprimir una imagen hasta sólo un 10% de su tamaño original, sin que el ojo humano
pueda percibir diferencias, antes y después del proceso de compresión.
Los archivos de imagen digital en formato JPEG soporta 24 bits.
Normas a seguir antes de editar un JPEG
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Antes de editar una imagen en JPEG, conviene que tengamos en cuenta los siguientes puntos,
para no perder calidad en el archivo:
* No guardar imágenes en formato JPEG si se van a modificar.
* Cada vez que abramos un archivo o lo editemos, la imagen sufre una compresión y pérdida
de calidad.
* Antes de editar una imagen en JPG, la guardaremos inicialmente una copia en formato BMP
o TIFF con la máxima profundidad de color.
- Formato de archivo GIF
GIF, es un formato de archivo bastante antiguo desarrollado por Compu-serve para su propia
red comercial. Este tipo de archivo se creó con la finalidad de obtener archivos de tamaño muy
pequeños, dado que es muy adecuado para guardar imágenes no fotográficas tales como:
logotipos, imágenes de colores planos, dibujos, etc.
El formato GIF guarda imágenes de 8 bits, no 8 bits por cada color RGB, sino que indexa solo
256 colores cómo máximo.
Para guardar una imagen en formato GIF utilizaremos la opción Guardar para la Web.
Una gran ventaja de este formato, es que podemos realizar transparencias en la paleta de
colores, haciendo que ese color quede invisible.
Este formato permite crear animaciones a través de fotogramas secuenciales.
- Formato PNG
Considerado un formato para sustituir al famoso .GIF, debido a que el PNG utiliza sistemas de
compresión estándares gratuitos, como el método ZIP, y permite al mismo tiempo mayor
profundidad de color en las imágenes, llegando hasta los 24 bits de profundidad de color,
mientras que el formato GIF solo recoge 8 Bits.
Su utilizamos PNG, para comprimir imágenes de 24 bits podremos realizar una interesante
compresión sin pérdida alguna de calidad.
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Este formato también posee la característica de reconocer los navegadores, pero en el caso del
Internet Explorer, opera a partir de la versión 5.0. Lo único que debemos tener en cuenta es
que si utilizamos este formato para la red, los usuarios que posean versiones anteriores del
Internet Explorer, no podrán visualizarlas.
La única diferencia que estriba entre GIF a PNG, es que en PNG, no permite archivos animados.
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4.4.- Qué formato utilizar
Después de realizar una breve definición de los diferentes formatos de archivo para imágenes
digitales (mapa de bits y vectoriales), es importante tener un pequeño apunte o recordatorio
del formato más adecuado para un archivo.
Utilizaremos un formato u otro, dependiendo si el archivo está destinado para la impresión o
bien para internet o para guardarlo en el disco duro de nuestro ordenador, etc.
Resumen formatos a utilizar para la web y para impresión
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4.5.- Los problemas de aliasing.
Las cifras de capacidad resolutiva que se definen con anterioridad son optimistas. La culpa la
tiene el aliasing, que es el error que se produce cuando se trata de adivinar unos detalles de
forma o color a partir de una información demasiado escasa. No es más que un simple error de
estimación. Pero, ¿por qué las cámaras digitales tienen que estimar?.
Los sensores tienen una gruesa capa de filtros y cristales protectores. Uno de esos filtros
provoca por sí mismo un problema de aliasing, y es el filtro-mosaico Bayer que permite la
fotografía digital en color en la mayor parte de las cámaras actuales. Cada fotocélula tiene
sobre sí un cristal de un color primario (verde, rojo o azul), que sólo le permite registrar
información sobre intensidad luminosa para ese color. Después la cámara compone la imagen
final en función no sólo de la información registrada en cada punto, sino de los colores de los
puntos de alrededor. La cámara estima los colores definitivos mediante complejos algoritmos,
lo que puede conducir a problemas de moiré cromático, que es el efecto que en la fotografía
tiene el problema de aliasing derivado de la estimación de los colores. Esta interpolación que
completa la información que falta no es necesaria en un sensor multicapa como el Foveon (o
en sensores monocromo, como el de la Kodak DCS-760M, sin filtro de color alguno), lo que
explica que los sensores multicapa no presenten el mencionado problema de moiré cromático
(aunque tienen otros puntos débiles).
Pero hay más filtros, como el llamado de “paso bajo” o anti-alias, que trata de evitar la
aparición de otro problema de aliasing, esta vez bajo la forma de una estructura falsa, irreal,
que puede presentarse en la imagen en forma de moiré cromático o no cromático. Esta vez el
problema se debe a que la frecuencia de la señal (transmitida por el objetivo) supera a la
frecuencia de muestreo.
5
ALMACENAMIENTO DE DATOS Y FORMATOS
Los sistemas de almacenamiento de las cámaras digitales son:
* Memoria interna de la cámara digital.
* Tarjetas de memoria flash
* Discos rígidos pequeños o disquetes pequeños (floppy disc, discos ópticos, etc.).
Anteriormente se utilizaba discos de 3 1/2" para el almacenamiento de imágenes.
Actualmente son de uso común las tarjetas de memoria: CompactFlash (CF), Secure Digital
(SD), xD y las tarjetas Memory Stick para las cámaras Sony.
Las fotos se almacenan en ficheros JPEG estándares o bien en formato TIFF o RAW para tener
una mayor calidad de imagen pese al gran aumento de tamaño en el archivo.
Los archivos de video se almacenan comúnmente en formato AVI, DV, MPEG, MOV, WMV, etc.
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Casi todas las cámaras digitales utilizan técnicas de compresión para aprovechar al máximo el
espacio de almacenamiento. Las técnicas de compresión suelen aprovecharse de dos
características comunes en las fotografías:
a) los patrones: en una imagen es muy común encontrarse con zonas en las que aparece
el mismo color (o la misma secuencia) repetido varias veces (por ejemplo, una pared
blanca). Este tipo de áreas pueden codificarse de manera que el espacio de
almacenamiento necesario para ellas disminuya. Este tipo de compresión no suele
conseguir grandes porcentajes de disminución.
b) la irrelevancia: igual que la codificación mp3, se aprovecha de la incapacidad del
sistema auditivo para detectar ciertos sonidos (o la ausencia de éstos), en las cámaras
digitales se puede utilizar una compresión que consiste en eliminar información que la
cámara ha captado, pero que el ojo humano va a ser incapaz de percibir.
5.1.- Almacenamiento interno de datos: Memoria interna
Las primeras cámaras digitales tenían una sola memoria interna para poder almacenar los
archivos de imágenes. Entonces era necesario descargar los archivos a un ordenador mediante
un cable de conexión, para liberar espacio en la memoria, y poder así almacenar posteriores
tomas fotográficas.
Cuando la cámara digital finaliza la manipulación de los datos y obtiene la imagen en mapa de
bits (píxeles), éstos, se almacenan como un archivo digital en una tarjeta de memoria interna.
Las cámaras digitales se encuentran provistas de una pequeña memoria interna o memoria
buffer, que sirve para almacenar los datos de la imagen de forma temporal, una vez se ha
finalizado la captura de la imagen, se traslada a la unidad de salida de la cámara, la tarjeta
portátil o extraíble de memoria o el monitor LCD.
5.2.- Almacenamiento externo de datos: Tarjetas de memoria y Discos;
Existen lectores múltiples de tarjetas que evitan la conexión de la cámara digital con un
Ordenador PC para poder descargar las imágenes y liberar espacio de almacenamiento en las
mismas.
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Entre estos sistemas externos de almacenamiento de las cámaras digitales, destacan:
* Tarjetas de memoria flash
* Discos rígidos pequeños o disquetes pequeños (floppy disc, discos ópticos, etc.).
Ambos dispositivos presentan en común:
•
•
•
Se pueden borrar y reutilizar.
Se pueden sacar de la cámara e introducirse o bien al ordenador o directamente a la
impresora.
Se puede quitar un dispositivo de memoria e introducir otro para su almacenamiento.
Entre las tarjetas y los discos se diferencian en:
•
•
•
Los discos tienen un coste más económico por foto, también son mas rápidos.
Los discos magnéticos presentan partes móviles y las tarjetas de memoria no.
Las tarjetas de memoria tienen un tamaño más pequeño se dañan menos que los
discos.
5.1.1.- Las tarjetas de memoria
Existen diferentes clases de tarjetas y presentan las mismas características. Algunas de ellas
pueden almacenar diferentes tamaños de archivos, dependiendo de la capacidad de cada una
de ellas y del precio de adquisición.
La aparición de tarjetas de memoria permitió el remplazamiento de éstas en una cámara,
como si fuera un rollo de película, para poder seguir realizando fotografías sin necesidad de
descargar primero las imágenes en el ordenador. Además de haber varios modelos de tarjetas,
cada vez logran tener más capacidad de almacenamiento.
Todas las tarjetas emplean la memoria Flash o Flash Ram, este tipo de memoria retiene los
datos. La tarjeta de memoria se vacía cuando los archivos se traspasan a nuestro ordenador o
impresora.
Algunas clases de tarjetas de memoria flash:
* Tarjetas de PC ATA
* CompactFlash
* Secure Digital Card
* Tarjetas Memory Sticks
* Tarjetas Multimedia
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i) Tarjetas de PC ATA
Esta clase de tarjetas surgieron para ofrecer más capacidad de almacenamiento de datos a los
PC (ordenadores personales). Inicialmente se denominaban Tarjetas, más tarde se las llamó
Tarjetas de PC Cards (Personal Computer Memory Card International).
Esta tarjeta se utiliza en algunas cámaras digitales y en especial a gran parte de los
ordenadores portátiles. Normalmente tienen una capacidad de almacenaje de datos de hasta
1,2 Gb (Gigabytes).
ii) Tarjeta de memoria / Compact flash
Las cámaras digitales de los teléfonos móviles y algunas cámaras de bajo coste utilizan
memoria incorporada o memoria flash.
Las tarjetas compact flash son unas de las mejores del mercado, ya que presenta todos los
tamaños y a un precio muy competitivo por megabyte de almacenamiento. Además de su
rapidez y reducido tamaño, se trata de una tarjeta inteligente, la cual, puede leerse entre
diferentes tipos de PC´s u ordenadores.
Su capacidad de almacenamiento es de 2 a 3 Gbytes. Es considerada la tarjeta de los
profesionales por su alta capacidad de almacenamiento de datos y velocidad en lo que
respecta a la escritura de información.
iii) Tarjetas SD (Secure digital Card)
Se caracteriza porque presenta un tamaño muy reducido. Su formato y su coste razonable se
corresponden perfectamente a los imperativos de precio y de tamaño. Se puede utilizar las
tarjetas SD en todos los aparatos electrónicos tal como reproductores de MP3, teléfonos o
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cámaras de foto digitales. Tienen un tamaño de 32 Mm. de largo, ancho 24 Mm. y un grosor 2
Mm, aunque en algunos casos éste puede ser variable.
Su capacidad de almacenamiento alcanza desde los 256 Mbytes, no es una tarjeta muy
extendida, aunque prestigiosas casas comerciales la van introduciendo en sus aparatos
electrónicos.
Entre los distintos tipos de tarjetas SD más extendidos, destacan;
-
-
-
-
Tarjetas SD/MMC: una tarjeta de memoria flash de tamaño pequeño que está
suplantando gradualmente Compact Flash. El límite original del almacenamiento era 2
GB, que está siendo suplantado por las tarjetas de 4 GB. Las tarjetas de 4 GB no se
reconocen en todas las cámaras fotográficas pues una revisión fue hecha al estándar
SD como SDHC (alta capacidad del SD). Las tarjetas también tienen que ser ajustadas a
formato en el formato del archivo FAT32 mientras que muchas cámaras fotográficas
más viejas utilizan FAT16 que tenga un límite de la partición de 2 GB.
Tarjetas SD HDSC: Nuevo formato de SD ~4GB: solamente algunas cámaras nuevas son
compatibles con este sistema; asegura una mayor velocidad en la transferencia de
datos.
Tarjeta de MiniSD: (un poco menos que la mitad) una tarjeta más pequeña usada en
dispositivos tales como cámaras fotográficas en teléfonos móviles.
Tarjeta MicroSD: aún más pequeño que mini SD (menos de un cuarto) versión de la
tarjeta SD. Utilizado en teléfonos móviles que incorporan funciones como cámara
fotográfica, MP3, etc.
Tarjeta XD: creado por Fuji y Olympus en 2002, un formato más pequeño que una
tarjeta SD.
iv) Smart Media: Un formato ahora obsoleto que compitió con Compact Flash, y fue limitado a
128MB de capacidad. Una de las diferencias principales era que Smart Media tenía el
regulador de la memoria integrado en el dispositivo de lectura, mientras que en Compact Flash
estaba en la tarjeta. La tarjeta de tipo xD fue desarrollada como reemplazo para Smart Media.
v) Memory Stick
Los tipos de tarjetas Memory Stick son un poco restringidas y la velocidad de escritura se
encuentra un poco limitada.
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Estas tarjetas las desarrolló la Compañía Sony. Alcanzan una capacidad de almacenaje desde
los 64 megabytes, 256, 512 megbytes hasta llegar a 1GB con la Memory Stick Pro
(MagicGateMC). Este tipo de tarjeta Memory Stick puede variar en 4 formas:
Destacamos las siguientes versiones de Memory Stick;
-
M2 la cual se usa tanto en teléfonos celulares Sony Ericsson como en las cámaras
digitales Sony.
Memory stick PRODuo,
Memory stick Duo y
Memory stick PRO.
Esta última tiene una capacidad para soportar grabaciones e imágenes con movimiento de alta
resolución. La tarjeta Memory Stick PRO se fabricó para proporcionar una transferencia de
datos con alta velocidad.
Memory Stick Pro de 4GB
Cada vez se fabrican tarjetas de memoria con más capacidad en GB, como la última que acaba
de presentar Sony.
La firma sony ha presentado la nueva tarjeta de memoria memory stick de 4GB. Está dotada de
gran velocidad de lectura - escritura y descarga de datos. La velocidad de lectura es de unos 80
Mbps. También presenta una mayor durabilidad y compatibilidad en otras variedades de
productos.
Esta tarjeta es ideal para los que necesitan bastante espacio para almacenar elevadas
cantidades de fotografías y vídeos de alta resolución. La tarjeta está dotada de un importante
característica, la Data Rescue Service, es un servicio de recuperación de datos de Memory
Stick, contra el borrado accidental o pérdida de datos por causas fortuitas.
Fotografía de la Memory Stick Pro 4GB de Sony
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vi) Tarjetas Multimedia / MMC
Esta clase de tarjetas se fabricaron en un principio para la telefonía móvil, aparatos para la
emisión de música en formato MP3, también para la fotografía digital, además de otros
aparatos electrónicos portátiles, smartphones y cámaras de vídeo digitales.
El tamaño reducido de esta tarjeta no alcanza la de un sello postal y su reducido coste,
responde
a
las
necesidades
óptimas
del
mercado
en
calidad-precio.
Mide 32mm de alto, 24mm de ancho y tiene un grosor de 1,4mm, es muy acertada para los
aparatos portátiles pequeños y delgados como pagers y móviles.
vii) Tarjeta de Memoria del punto de congelación: Una memoria flash serial de 2 a 4 MB,
usada en las cámaras fotográficas de gama baja de Mustek/Relisys Dimera.
5.1.2.- Los Discos magnéticos
Dado que ya se ha visto con anterioridad las ventajas y desventajas de utilizar tarjetas de
memoria frente al uso de discos magnéticos, trataremos a continuación los siguientes tipos de
manera individual.
Se enumeran y describen a continuación los distintos tipos de discos principales, siendo éstos;
i) Disco floppy
Es el tradicional diskette que conocemos la mayoría y uno de los sistemas de almacenamiento
de datos más económicos y viejos que se conoce. Alguna firma ha fabricado sus cámaras
digitales encajando como memoria removible un disco floppy. Este sistema hace que el diseño
de la cámara tenga un tamaño mayor.
Presenta como ventaja cierta rapidez para la trasmisión de datos y no precisa de ningún
software para descubrir los archivos de las imágenes
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ii) Microdrive o disco rígido
Las tarjetas presentan el gran inconveniente que se encuentran limitadas en cuanto a la
capacidad para el almacenamiento de datos. Ante esta limitación fabricaron el disco rígido o
micro-drive. Dentro de este tipo destacamos;
-
Micro-drives de Compact Flash: para cámaras fotográficas típicamente de profesional.
Los micro-drives son discos duros reales en el factor de forma de Compact Flash. Es un
disco duro miniaturizado con un precio de coste muy asequible en relación a sus
prestaciones.
Su capacidad de almacenamiento: 170 Megabyte, 340 Megabyte y 1Gygabyte, aunque la firma
Hitachi ya los fabrica de hasta 2 Gigabytes.
Los adaptadores actuales permiten el uso de tarjetas SD en un dispositivo Compact Flash.
iii) Discos ópticos
Se conoce que los discos ópticos aparecieron a finales de los años 80. Considerado como un
medio de almacenamiento de información muy utilizado, en especial por la televisión. Debido
a su facilidad de manejo y capacidad, provocaron que este dispositivo se hiciese famoso
empezando a comercializarse en 1988 y a introducirse su uso en las computadoras.
El disco óptico o CD-R es un disco sobre el que se lee y escribe con la luz. Son de una sola
escritura, es decir, que solo se pueden utilizar una vez. El disco óptico nos evita la acción o del
error de sobrescribir encima de otros datos importantes debido a su sola escritura. Aporta a su
vez muy buena calidad en el archivo que grabamos. Tienen una capacidad desde unos 500 MB
hasta 900 MB y últimamente ya podemos encontrar de hasta 1000 MB.
En esta categoría podemos incluir los CD-ROMs, que son grabados en el momento de su
fabricación y no se pueden borrar.
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iv) Discos magneto ópticos
Empiezan a aparecer en el mercado alrededor de 1996. Son los CD´s borrables y que pueden
ser re-escritos una y otra vez gracias a la tecnología Magneto Óptica (MO). Utilizan la el
sistema WMRA (Write Many Read Always), en el cual se puede leer y escribir tantas veces
como se desee.
Están formados por una capa muy fina de un material magnético-reflectante el cual se encarga
de guardar la información en las pistas concéntricas del CD. Constan de una protección entre
dos capas de plástico.
5.3.- Autonomía de funcionamiento;
Baterías; Las cámaras fotográficas digitales tienen requisitos de alta energía, y en un cierto
plazo el tamaño ha llegado a ser cada vez más pequeño, que ha dado lugar a una necesidad en
curso de desarrollar una batería lo suficientemente pequeña para caber en la cámara pero
capaz de accionarla por un tiempo razonable.
Esencialmente existen dos amplias divisiones en los tipos de baterías que las cámaras digitales
usan.
1) Baterías Portátiles; Son las baterías que tienen un factor disponible establecido de la
forma, lo más comúnmente posible baterías AA, CR2, o CR-V3, con las baterías del AAA en
muchas cámaras fotográficas. Las baterías CR2 y CR-V3 son de litio, y previsto pero no
reutilizable. También se ven comúnmente en camcorders. Las baterías del AA son más
comunes lejano; sin embargo, los acumuladores alcalinos no recargables son capaces de
proporcionar bastante energía para un muy corto plazo en la mayoría de las cámaras
fotográficas. La mayoría de las baterías del hidruro de níquel del AA del uso de los
consumidores (NiMH) (véase también los cargadores y las baterías) en lugar de otro, que
proporcionan una cantidad adecuada de energía y son recargables. Las baterías de NIMH no
proporcionan tanta energía como las baterías del ion del litio, y también tienden para
descargar cuando no están utilizadas. Están disponibles en varios grados del amperio hora
(amperio hora) o del milli-ampere-hour (mAh), que afecta cuánto tiempo le dura funcionando.
Típicamente los modelos del consumidor del alcance medio y algunas cámaras fotográficas del
extremo inferior utilizan las baterías disponibles; solamente cámaras fotográficas muy pocas
de un DSLR los aceptan (por ejemplo, sigma SD10). Las baterías recargables del litio-ion RCR-V3
están también disponibles como alternativa para las baterías no recargables CR-V3.
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2) Dispositivos autónomos; Un dispositivo autónomo, tal como una impresora de Pict
Bridge, funciona sin necesidad de una computadora. La cámara fotográfica conecta con la
impresora, que entonces las transfiere de manera directa e imprime las imágenes.
5.4.- Sistemas de Conectividad a dispositivos;
La mayor parte de las cámaras digitales se pueden conectar directamente a la computadora
para transferir su información. Antiguamente las cámaras tenían que conectarse a través de un
Puerto serial.
El USB es el método habitualmente más utilizado, aunque en la actualidad y dada la existencia
de nuevos dispositivos y sistemas de detección y conexión entre ellos, algunas cámaras
utilizan un puerto FireWire o Bluetooth.
La mayoría de las cámaras digitales actuales son reconocidas mediante un dispositivo de
almacenamiento USB. Algunos modelos, por ejemplo la Kodak EasyShare One puede
conectarse a la computadora vía red inalámbrica por el protocolo 802.11 (Wi-Fi).
Una alternativa común es el uso de un lector de tarjetas, como hemos visto con anterioridad,
que pueda ser capaz de leer varios tipos de medios o sistemas de almacenamiento, así como
permita efectuar la transferencia de los datos al ordenador a alta velocidad. El uso de un lector
de tarjetas también evita que la batería de la cámara fotográfica se descargue durante el
proceso de la transferencia directa, pues el dispositivo toma energía del puerto USB.
Un lector de tarjetas externo permite un adecuado acceso directo a las imágenes en una
colección de medios de almacenamiento. Un inconveniente aparece cuando solamente
funciona con una tarjeta de almacenamiento, dado que puede ser incómodo el
desplazamiento hacia adelante y hacia atrás entre la cámara fotográfica y el lector.
Hoy en día muchas cámaras fotográficas modernas ofrecen el estándar de PictBridge, que
permite el envío de datos directamente a las impresoras sin la necesidad de una computadora,
dado que también las impresoras pueden ser detectadas por medios como Bluetooth.
La tecnología actual permite la inclusión o integración de cámaras digitales en varios aparatos
de uso cotidiano como por ejemplo teléfonos móviles. Otros dispositivos electrónicos
pequeños (especialmente los utilizados para la comunicación) por ejemplo dispositivos PDA,
computadoras portátiles y Blackberry, contienen a menudo cámaras fotográficas digitales
integradas. Además, algunos camcorders digitales incorporan una cámara fotográfica digital.
Debido a la limitada capacidad de almacenamiento y al énfasis de la utilidad por sobre la
calidad en estos dispositivos integrados, la gran mayoría utiliza el formato JPEG para guardar
las imágenes (ya que su gran capacidad de compresión compensa la pequeña pérdida de
calidad que provoca).
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5.4.1.- Conectar la cámara digital con el ordenador
Una vez que la cámara ha guardado nuestras imágenes a la tarjeta de memoria, deberemos
pasarlas a nuestro ordenador.
Algunos de los sistemas más usuales:
* A través de un lector de tarjetas
* Conexión directamente por un cable (puerto USB)
Lector de tarjetas
Una vez hemos almacenado toda la información e imágenes en nuestras tarjetas de memoria,
necesitamos de un lector para cada clase o tipo de tarjeta, para que nuestro ordenador las
reconozca.
Precisamos de un adaptador donde se introduce la tarjeta, este adaptador se conecta a
nuestro ordenador a través de un puerto Firewire, USB..., y se transfieren los datos
directamente al disco duro de nuestro ordenador.
Puerto USB
El puerto USB es un dispositivo enchufado desde la cámara digital a nuestro PC u ordenador,
ligados ambos elementos por un mismo cable, a través del cual, ambas unidades ordenador y
cámara digital se comunicarán para transferir la información del uno al otro.
Uno de los inconvenientes que puede presentar el puerto USB es la velocidad de transferencia
de datos, ya que ésta es un poco limitada.
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5.4.2.- Softwares de la cámara digital
Las cámaras digitales precisan de un software o programa informático interno, que también se
le denomina "firmware". Es el programa informático que proporciona cada firma o fabricante a
su cámara digital (SONY, FUJIFILM, CANON, etc.), dado que cada cámara tiene su software
interno para que pueda funcionar adecuadamente.
5.5.- Software de edición, retoque e impresión de imágenes.
Tal y como veíamos en el capítulo anterior, además del software o firmware interno de cada
cámara digital, los fabricantes proporcionan unos programas diseñados por ellos mismos, de
edición y retoque de las imágenes.
Los programas de cada firma comercial ofrecen la tarea de facilitar la edición, impresión y
retoque de las imágenes.
Un ejemplo de estos, es el que nos ofrece la firma SONY, con el programa de transferencia de
datos al ordenador: Image Transfer " Ver tutorial de Image transfer " y como programa para realizar
videos, presentaciones, CDS ha diseñado el Image-Mixer.
Image mixer de Sony
KODAK proporciona el software EasyShare, muy sencillo por su fácil manejo en la transmisión
de las imágenes.
Además de estos programas específicos que proporciona cada fabricante, para editar las
imágenes, existen programas muy robustos y profesionales muy conocidos en el ámbito del
diseño gráfico, algunos de ellos:
* Adobe Photoshop
* ACDSee
* Paint Shop Pro
* Picture Publisher
Hay que añadir en el apartado de edición, el papel utilizado por la impresora, la pantalla del
ordenador o del televisor. Además, donde antes teníamos una película negativa o una
diapositiva, ahora contamos con una tarjeta de almacenamiento, un disco duro, un CD o un
DVD.
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5.5.1.- Tratamiento de la Imagen digital; Ruido, Grano y Textura.
Para comenzar un buen tratamiento de imagen lo mejor es comenzar con un archivo lo más
nítido y limpio posible (ausente de ruido).
Este concepto es válido para cualquier tipo de tratamiento de la imagen, desde los tonos e
iluminaciones, hasta las texturas de la imagen.
Trabajar las luminosidades de una imagen digital es bastante difícil, sobre todo cuando ésta
aparece demasiado clara / oscura, con mucho contraste, o cualquier defecto o propiedad que
disminuya la calidad de la imagen, y sobre todo para obtener un resultado final de calidad en
el tratamiento.
Cuando hablamos de “grano o de textura”, siempre es más complicado quitar que añadir
como ocurre con el “enfoque o la nitidez”.
Es por ello por lo que es preferible una imagen realizada con una réflex digital que con una
cámara compacta cuando pretendemos hacer tratamientos de imagen más complejos.
Dado que las cámaras réflex proporcionan generalmente fotografías más limpias y suaves,
podemos considerar además que podemos fotografiar en formato de archivo RAW, evitando
así todos los procesados innecesarios de la cámara, lo que hace que se disponga de un mejor
control del proceso y por tanto mayor calidad.
- Para eliminar el ruido, lo primero que debemos considerar, es que si no disponemos de un
archivo lo suficientemente limpio por la imposibilidad de fotografiar con sensibilidades bajas
(debido a las condiciones de iluminación), tendremos que utilizar alguna técnica de reducción
del ruido.
Existen en el mercado diversos softwares y plug-ins disponibles para poder realizar esta
corrección (como Digital GEM Pro de Kodak, y Noise Ninja de Picture Code).
Estas herramientas pueden llegar a ser esenciales para aquellas fotografías realizadas con
sensibilidades altas, y sobre todo en aquellas en las que deseamos hacer algún tipo de
tratamiento de la imagen.
Tamaño del grano y conservación del detalle
Dado que la calidad de los resultados a obtener depende de varios factores, uno de los
consejos que se pueden ofrecer sería realizar la fotografía siempre que nos sea posible en
formato de archivo adecuado (p.e. RAW).
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-
En primer lugar podemos convertir la imagen en un archivo TIFF de 16 bits, para
trabajar con la máxima información tonal.
En segundo lugar, para evitar el enfoque (nitidez) que produce el procesado de la
cámara cuando se tira en JPEG. Esto es por lo que la limpieza del ruido debe realizarse
al final y no al inicio del tratamiento de imagen.
Cualquier enfoque que se haya dado a una foto con ruido, degrada todavía más la calidad de la
imagen, lo que hace más difícil poder tratarla con posterioridad, de modo que cualquier
tratamiento de luminosidad (por ejemplo, aumentar el contraste), al estar constituido por
píxeles de colores muy diferentes y sin continuidad tonal, afectará notablemente con una
degradación mayor del ruido.
Añadir grano; Incorporar un efecto de grano a una imagen digital puede ser muy útil para
mejorar u optimizar la resolución y calidad de determinadas imágenes digitales.
Al eliminar el ruido, en determinadas ocasiones se genera en la imagen un efecto
aparentemente algo artificial, ya que lo que esencialmente estamos haciendo es eliminar la
textura de esa imagen.
En el proceso de añadir grano a un archivo fotográfico digital, conviene añadir alguna nueva
textura como la que produce el grano. Para ello sería de considerar que un grano ligero
aumenta la percepción de detalle en cualquier imagen tratada.
Toque final Al contrario del ruido, el grano debe ser lo último que debemos aplicar a la
imagen, es decir, después del tratamiento de enfoque. Añadir grano pasa por agregar píxeles
de luminosidad diferentes a la imagen. Si luego alteramos la luminosidad o el contraste (a
través de las herramientas de curvas o niveles), estamos degradando la calidad del grano.
Por otro lado, si introducimos el enfoque después de añadir el grano, éste también será
afectado y se volverá más agresivo. Por las mismas razones que debemos reducir el ruido
antes de cualquier tratamiento de imagen, el grano debe ser lo último que hagamos. De este
modo, encontraremos exactamente la textura que deseamos.
Plug-in´s existentes para añadir grano;
Aunque Existen numerosos plug-ins para añadir grano fotográfico a una imagen digital, en este
documento mencionaremos Photokit Sharpener Pro de Píxel Genius, dado que parece ser un
plugin esencial para Photoshop. Éste permite añadir un grano fotográfico de tamaños
diferentes (como si estuviéramos trabajando con una película desde 100 a 1600 ISO) de
manera automática para una capa separada, en la que posteriormente podemos ajustar su
intensidad.
Esta operación se realiza a través de un menú con diferentes acciones entre las que podemos
controlar no sólo el tamaño del grano, sino la intensidad del efecto, lo cual es fundamental
para no perjudicar el detalle de la misma. El grano introducido por el software, preserva toda
la tonalidad original de la imagen.
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Conclusión
Con la utilización de estas herramientas, y sin dedicar mucho tiempo en ello por su sencillez de
manejo, en dos fases muy específicas del proceso digital, podemos reducir el ruido al inicio del
tratamiento, y añadir el grano al final para poder controlar así la apariencia de las texturas de
las imágenes digitales.
Tanto si estamos utilizando el GEM como el Noise Ninja (o cualquier otro programa parecido)
es importante no caer en la tentación de exagerar el efecto de reducción de ruido.
Todos estos efectos suavizan la imagen, por lo que tenemos que seleccionar un equilibrio en
un punto en que el ruido está suficientemente reducido (nunca tendremos una reducción
completa) y los detalles se conserven bien definidos. Todas las herramientas de reducción de
ruido incluyen siempre una opción (por ejemplo/’Blending” en GEM y”Strength”en Ninja) que
determina la intensidad del efecto.
5.5.2.- Impresión de la Imagen digital;
Tipo de Papel y Dispositivos de impresión; Algunos consejos en Impresión Digital
Un equipo de impresión digital está compuesto por ordenador PC con pantalla, teclado, ratón
y/o lápiz digital, software de tratamiento de imagen, dispositivos de digitalización o lectura de
imagen, e impresora digital.
Actualmente, una de las grandes dudas que podemos plantearnos cuando utilizamos cámaras
digitales es que tipo de metodología y materiales hemos de emplear para revelar las
fotografías digitales obtenidas. ¿En qué formatos es posible imprimirlas?
Para la impresión de fotografías digitales, y dado que el proceso como hemos visto
anteriormente, es similar al revelado convencional, cabe mencionar que éste ya se produce en
el interior de la propia cámara digital.
La impresión digital empieza a hacerse un hueco importante en sectores tan tradicionalistas
como la flexografía, la serigrafía e incluso en el mundo del sector cerámico, o de la moda,
donde ya existen desde hace algunos años, máquinas de imprimir con tecnología inkject
digital sin contacto, que igualan, e incluso superan en muchas ocasiones, las prestaciones de
los sistemas tradicionalmente utilizados.
Según diversos estudios consultados, hasta 1998, sólo el 10% de la industria gráfica poseía
algún sistema de impresión digital en sus instalaciones el incremento de este tipo de máquinas
de impresión ha experimentado un auge sin precedentes, pudiéndose encontrar en empresas
gráficas, los dos tipos de impresión funcionando simultáneamente.
La calidad de impresión en algunas ocasiones pasa a un segundo plano dependiendo de la
rapidez y/o los costes del servicio.
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En algunos sectores donde se trabaja con tecnología e imagen digital, existe cierta tendencia a
utilizar estos dispositivos, ya que han alcanzado la tecnología necesaria para ofrecer y
mantener bajo unos mínimos la calidad suficiente para ser utilizadas para algo más que meras
fotocopias o reproducciones rápidas y económicas.
Algunas de las nuevas posibilidades que estas máquinas nos ofrecen estos dispositivos pueden
ser por ejemplo Pruebas de color certificadas e impresión de alta calidad sobre soportes y/o
superficies son complicados.
De manera resumida enumeramos algunas de las opciones existentes como pueden ser la
impresión a través de impresoras entre cuya amplia gama podemos encontrar desde las más
básicas de chorro de tinta a color, hasta los últimos modelos de impresoras específicas como
pueden ser las de inyección Láser.
En todos los casos, es de considerar que los resultados que nos ofrecerán estos dispositivos
dependerán de factores como;
Si se trata de impresión en el ámbito aficionado y/o profesional,
Si se realiza en papel o en otro tipo de material, superficies y formatos como por ejemplo
lienzo, metacrilato, etc...
Si se utiliza un dispositivo u otro para la impresión (impresora, escáner, plotter, etc.)
Para finalizar con el objetivo para el que a menudo realizamos la operación de impresión de
imagen digital, os planteamos la última cuestión:
¿A qué Tamaño debemos hacer las Fotografías para que no pierdan la calidad que nos ofrece la
cámara?
Bajo la consideración de que no conocemos de manera genérica o directa la equivalencia entre
pixels y centímetros, y teniendo en cuenta que el zoom (digital) de nuestra cámara tiene “N”
Mega-pixels, describimos a continuación la metodología para poder realizar adecuadamente la
equivalencia entre el tamaño de la copia impresa ( cuyas medidas generalmente vienen
expresadas en centímetros y/o milímetros) y la resolución de la imagen definida por los puntos
por pixel ofrecida por nuestra cámara, lo cual en muchas ocasiones dependerá de las
precisiones que pretendamos obtener en la resolución final de impresión.
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Para poder realizar una equivalencia de cálculo adecuado a nuestras necesidades, definiremos
de manera sencilla los siguientes conceptos descritos en capítulos anteriores.
a. El Tamaño de la Fotografía
Es el tamaño medido en número de puntos (píxels): ancho x alto. En función de la cámara
digital utilizada, podremos disponer de distintos tamaños, como por ejemplo 1024x760,
1600x1200, 2272x1704.
b. La Resolución de la Imagen
Se mide en puntos por pulgada (ppp; en inglés, dots per inch (dpi)), o si ya se ha realizado la
conversión, en puntos (o pixeles) por centímetro (o milímetro).
c. Equivalencia entre Pulgadas y Centímetros
Una pulgada equivale a 25,4 mm.
El concepto de píxels de resolución, continuamente lo aplicamos en la pantalla del ordenador,
pero, ¿cómo paso esto a papel para que se vea de acuerdo a mis necesidades? ¿Hasta qué
tamaños y resolución puedo imprimir? Para resolver estas dudas habrá que realizar unos
sencillos ejercicios matemáticos.
A la hora de imprimir nuestra fotografía en papel, el tamaño final que ocupará nuestra foto
dependerá de la resolución de impresión. De este modo, cuanto menos resolución
apliquemos a la impresión, mayor tamaño en papel obtendremos. Pero la pregunta clave es:
¿cuál es la resolución normal a la que imprimen los centros de revelado profesionales y cual es
la mínima aplicable para que el resultado sea bueno? En principio, los procesos de revelado
actuales suelen conseguir un nivel de resolución de 300 ppp o 400ppp, aunque a partir de 150
ppp los resultados pueden ser más que aceptables.
A partir de los tres elementos, generamos una fórmula que se puede aplicar para resolver la
siguiente pregunta:
¿Que medida en centímetros tendrá una fotografía impresa según su tamaño en píxels y la
resolución en ppp?
Tamaño del papel (cm) = [tamaño fotografía (pixels) * 2,54 cm/pulgada] / resolución (puntos
por pulgada)
Además también dependerá del tipo de superficie sobre la que vayamos a imprimir y el tipo
de impresora que se vaya utilizar para ello. Si además estamos pensando en impresiones en
gran formato (pasar nuestras fotos a posters o tamaños muy grandes), al contemplar las fotos
a cierta distancia podremos observar distintos niveles de resolución y por tanto calidad de la
imagen impresa.
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Pondremos el siguiente ejemplo; Para imprimir en lienzo generalmente se suele utilizar un
plotter, y tanto la tecnología como la superficie permiten imprimir con resoluciones de hasta
50 pixels por centímetro. En cambio en el caso de realizar una impresión fotoquímica
(impresión en papel fotográfico), se suelen utilizar otro tipo de impresoras y las resoluciones
obtenidas por tanto son diferentes Algunos autores y profesionales dela fotografía
recomiendan definir un tamaño que no sea menor del entorno de 80 puntos por centímetro.
6
ACCESORIOS PARA CÁMARAS DIGITALES
Se han visto a lo largo del documento todos aquellos elementos que componen una cámara
digital, así como algunos elementos que complementariamente aportan a la cámara digital
mayores aplicaciones y alternativas de funcionamiento.
A continuación enumeraremos aquellos accesorios generales (algunos previamente descritos)
que nos permitirán un correcto funcionamiento de la cámara digital como dispositivo de
registro de imágenes y nos asegurarán tanto una mejora y optimización de las imágenes
obtenidas, y un mejor aprovechamiento de aquellos trucos y consejos para conseguir la mejor
fotografía conseguida en unas condiciones determinadas.
Destacamos entre los accesorios básicos más útiles, siendo éstos;
Baterías.
Forman parte de los accesorios que no pueden faltar en un equipo de un fotógrafo (aficionado
y/o profesional) es un conjunto de baterías de repuesto (cargadas, en caso de ser recargables
y/o nuevas en caso de no serlo). Las baterías recargables modernas permiten utilizar la
máquina de manera discontinua con un rendimiento de entre 400 y 500 fotografías. Pero si te
gusta repasar y compartir tus fotos en ese momento usando la pantalla LCD de la cámara
fotográfica, la batería se descargará de manera más rápida.
Cargador de baterías.
Algunas cámaras fotográficas vienen con los cargadores de batería separados, pero otras
tienen adaptadores de corriente que cargan la batería dentro de la cámara fotográfica sin
necesidad de extraerla. Sobre este tema siempre existió la polémica relacionada a las baterías
incorporadas versus las baterías doble A (AA).
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Salvo en aquellas ocasiones en las que nos encontremos en un entorno donde no es posible
localizar toma de corriente eléctrica (campo, playa, etc.), lo más recomendable sería disponer
buenas baterías recargables y un cargador adecuado a las mismas.
Tarjetas de memoria (Extra memory cards)
Las cámaras digitales poseen una memoria interna para almacenar una cantidad muy limitada
de fotografías. Sin embargo, la solución a este inconveniente se resuelve de manera muy
sencilla con alguna tarjeta de expansión de memoria. Todas las máquinas vienen preparadas
para su utilización. Muchas cámaras traen estos dispositivos como parte del conjunto
adquirido pero otras requieren que sean compradas aparte.
Trípode.
La estabilización óptica de una imagen obtenida en forma dinámica es una característica
ofrecida por unos pocos modelos de gama alta y marcas de primera línea. Este proceso
permite corregir los defectos en los que podamos incurrir al intentar capturar una imagen en
movimiento. En los casos en que obtenemos las fotos “movidas” por no haber tomado las
medidas adecuadas tales como: tomar una posición adecuada, mantener la cámara lo más
estática posible), un trípode te ayudará a resolver esta clase de inconvenientes con el beneficio
de que (gracias al disparador automático) tú también podrás ser parte de la fotografía.
Además, las exposiciones prolongadas durante la noche o en ambientes con poca iluminación
se verán beneficiadas con el uso de estos sistemas de soporte que en la actualidad pueden
encontrarse a precios muy accesibles y con una variedad de formatos y tamaños adecuados a
las necesidades de Profesionales y Aficionados indistintamente.
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Funda / Estuche.
Una bolsa, funda o estuche para llevar todos los accesorios que dispongamos nos permitirá
mantener un orden, aumentar la vida útil tanto de la cámara como de los accesorios y una
disponibilidad inmediata de cualquier accesorio que podamos necesitar ante condiciones
imprevistas.
Cables.
Es recomendable disponer y llevar cables de salida de audio y video (RCA) para conectar la
cámara en cualquier TV u ordenador. Las cámaras más modernas (y de alta gama) incluyen un
cable mini-HDMI entre los accesorios originales.
Porta Retratos Digital.
Al igual que en el punto anterior, un porta retratos digital puede ser una buena alternativa
para compartir entre muchos las imágenes del día. Muchas cabezas intentando mirar en una
pequeña pantalla LCD de dos pulgadas puede resultar una situación incómoda, pero un porta
retratos digital es capaz de resolver este problema cuando no hay un gran TV u ordenador
cercano.
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BIBLIOGRAFÍA Y ENLACES DE INTERÉS;
Hay referencias adicionales muy instructivas, y que no deberían dejar de estudiarse para
conseguir una buena comprensión de los temas tratados, aunque son técnicamente más
difíciles.
Esta información anterior ha sido extraída, entre otros, de los siguientes documentos y enlaces
a distintas páginas webs consultadas y relacionadas a continuación;
Según el Trabajo “Fundamentos de fotografía digital”; Efraín García y Rubén Osuna ©
Son absolutamente recomendables tres referencias básicas para entender el tema de la
resolución y la calidad de imagen en general, reforzando el razonamiento que hemos
presentado en este mismo artículo: el contraste es tan importante como la resolución para la
calidad percibida en una imagen; a menores resoluciones los objetivos proporcionan mayor
nivel de contraste, y los sensores más grandes tienen que hacer menores esfuerzos resolutivos
para cualquier impresión; y por último, la capacidad resolutiva de un sensor (frecuencia de
muestreo) debe ser lo más alta posible, para de esa forma eliminar los efectos degradantes del
exceso de señal, si bien hay una relación inversa con la razón señal-ruido y con el porcentaje
de aprovechamiento real de la capacidad resolutiva del sensor.
• Primero, un famoso artículo de Erich Heynacher y Fritz Köber (1969), y otro de Kämmerer
(1979), ingenieros de Carl Zeiss, que trata de forma muy accesible la importancia del contraste
en la percepción de la calidad de una fotografía. Véase Heynacher, E. y Köber, F. 1969.
Resolving Power and Contrast. Zeiss Information, 51; y Kämmerer, J. 1979. When is it advisable
to improve the quality of camera lenses? Optics & Photography Symposium, Les Baux, 1979.
Habría que añadir la consideración del ruido en dicha percepción, tema tratado por Norman
Koren.
• En segundo lugar debería consultarse el análisis de Bob Atkins sobre la importancia del
tamaño del sensor, por su relación con el nivel de contraste de la imagen impresa (otro tema
es el de la calidad relativa de la imagen en los bordes del fotograma, que también hay que
considerar). Erwin Puts ha publicado sus reflexiones (1, 2, y especialmente 3) sobre el tema, en
última instancia coincidentes con las apreciaciones de Atkins.
• En tercer lugar, un importante documento del Dr. Karl Lenhardt, de la firma SchneiderKreuznach, que añade consideraciones sobre el exceso de señal, en relación con el número de
píxeles requeridos para la impresión y la frecuencia de muestreo.
Otras referencias bibliográficas de interés;
“Enciclopedia Práctica de la Fotografía de Kodak”
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Enlaces web de referencia;
http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_digital
http://www.xatakafoto.com/camaras/sensores-con-tecnologia-ccd-vs-cmos
http://www.fototeca-tachira.org.ve/curso_foto/historia_digital.html Por Javier Martinez;
http://es.wikipedia.org/wiki/Fotograf%C3%ADa_digital
http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_digital
http://es.wikipedia.org/wiki/Canal_(imagen_digital)
http://conocelafotografia.com/tipo-de-sensores-fotograficos-de-nuestras-camaras/
http://www.digitalfotored.com/imagendigital/camaradigital.htm
http://www.gestiondecolor.com/rs/1125/d112d6ad-54ec-438b-93584483f9e98868/cbd/rglang/es-ES/filename/articulo-impresion-digital.pdf
http://www.photoshop-designs.es/2010/10/controlar-la-profundidad-de-campo-en-tusfotografias/
http://www.fotonostra.com/glosario/aberracion.htm
http://www.digitalfotored.com/imagendigital/tarjetasmemoria.htm
http://www.digitalfotored.com/imagendigital/discosopticos.htm
http://www.fotogeek.com/objetivos-fotograficos-aberraciones-y-luminosidad
http://www.fotogeek.com/ruido-digital-como-controlar-el-grano-digital-y-la-apariencia
http://www.dzoom.org.es/noticia-14428.html
http://www.eduardozamarro.com/img/E_Zamarro_Tesis_Impresion_digital.pdf
http://www.digitalfotored.com/imagendigital/monitorlcd.htm
http://www.photoshop-designs.es/2010/10/tipos-de-camaras-reflex-digitales-en-funcion-deltamano-de-su-sensor/
Keywords y Categorías: Cámara oscura, Cámara fotográfica, Cámaras digitales, Compacta,
Réflex, cámara bridge, Sensor Fotográfico, Objetivos fotográficos, CCD, Sensor CMOS,
Teleobjetivo, Gran angular, ángulo de visión, profundidad de campo, resolución, calidad de
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