Formação de imagem na câmera

Como funciona o olho humano?

Antes de discutirmos a formação da imagem em câmeras analógicas e digitais, devemos primeiro discutir a formação da imagem no olho humano. Como o princípio básico seguido pelas câmeras foi retirado do caminho, o olho humano funciona.

Quando a luz incide sobre um objeto específico, ela é refletida de volta após atingir o objeto. Os raios de luz, quando passam pelas lentes do olho, formam um ângulo específico, e a imagem é formada na retina, que fica na parte de trás da parede. A imagem formada é invertida. Essa imagem é então interpretada pelo cérebro e isso nos torna capazes de entender as coisas. Devido à formação do ângulo, somos capazes de perceber a altura e profundidade do objeto que estamos vendo. Isso foi mais explicado no tutorial de transformação de perspectiva.

Como você pode ver na figura acima, quando a luz do sol incide sobre o objeto (neste caso, o objeto é um rosto), ela é refletida de volta e raios diferentes formam ângulos diferentes quando passam através das lentes e uma imagem invertida de o objeto foi formado na parede posterior. A última parte da figura denota que o objeto foi interpretado pelo cérebro e reinvertido.

Agora vamos levar nossa discussão de volta à formação da imagem em câmeras analógicas e digitais.

Formação de imagem em câmeras analógicas

Em câmeras analógicas, a formação da imagem se deve à reação química que ocorre na tira que é usada para a formação da imagem.

Uma tira de 35 mm é usada na câmera analógica. É denotado na figura por um cartucho de filme de 35 mm. Esta tira é revestida com haleto de prata (uma substância química).

A luz nada mais é do que pequenas partículas conhecidas como partículas de fótons. Portanto, quando essas partículas de fótons são passadas pela câmera, ela reage com as partículas de haleto de prata na tira e resulta na prata, que é o negativo da imagem.

Para entender melhor, dê uma olhada nesta equação.

Fótons (partículas de luz) + haleto de prata? prata ? negativo da imagem.

Este é apenas o básico, embora a formação da imagem envolva muitos outros conceitos relativos à passagem da luz por dentro, e os conceitos de obturador e velocidade do obturador e abertura e sua abertura, mas por agora iremos passar para a próxima parte. Embora a maioria desses conceitos tenha sido discutida em nosso tutorial de obturador e abertura.

Formação de imagem em câmeras digitais

Nas câmeras digitais, a formação da imagem não se deve à reação química que ocorre, mas é um pouco mais complexa que isso. Na câmera digital, um conjunto de sensores CCD é usado para a formação da imagem.

Formação de imagem por meio de matriz CCD

CCD significa dispositivo acoplado por carga. É um sensor de imagem e, como outros sensores, detecta os valores e os converte em um sinal elétrico. No caso do CCD, ele detecta a imagem e a converte em sinal elétrico, etc.

Na verdade, esse CCD tem o formato de uma matriz ou uma grade retangular. É como uma matriz, com cada célula da matriz contendo um censor que detecta a intensidade do fóton.

Assim como as câmeras analógicas, também no caso das digitais, quando a luz incide sobre o objeto, a luz reflete de volta após atingir o objeto e entrar no interior da câmera.

Cada sensor do próprio conjunto CCD é um sensor analógico. Quando os fótons de luz atingem o chip, ele é mantido como uma pequena carga elétrica em cada fotossensor. A resposta de cada sensor é diretamente igual à quantidade de luz ou energia (fóton) atingida na superfície do sensor.

Como já definimos uma imagem como um sinal bidimensional e devido à formação bidimensional da matriz CCD, uma imagem completa pode ser obtida a partir dessa matriz CCD.

Ele tem um número limitado de sensores e significa que um detalhe limitado pode ser capturado por ele. Além disso, cada sensor pode ter apenas um valor em relação a cada partícula de fóton que o atinge.

Assim, o número de fótons que atingem (atuais) são contados e armazenados. Para medi-los com precisão, os sensores CMOS externos também são acoplados ao conjunto CCD.

Introdução ao pixel

O valor de cada sensor da matriz CCD refere-se a cada um dos valores do pixel individual. O número de sensores = número de pixels. Isso também significa que cada sensor pode ter apenas um e apenas um valor.

Armazenando imagem

As cargas armazenadas pela matriz CCD são convertidas em voltagem, um pixel de cada vez. Com a ajuda de circuitos adicionais, essa tensão é convertida em uma informação digital e depois armazenada.

Cada empresa que fabrica câmeras digitais, faz seus próprios sensores CCD. Isso inclui Sony, Mistubishi, Nikon, Samsung, Toshiba, FujiFilm, Canon etc.

Além de outros fatores, a qualidade da imagem capturada também depende do tipo e da qualidade da matriz CCD usada.