CAPTURA DA IMAGEM DIGITAL

Sensores de Imagem CCD

O sensor de imagem é o “filme” em uma máquina fotográfica digital, é o dispositivo que de fato captura “o quadro”. Devido a seu valor, muito ajudará se você entender suas características mais importantes, pois eles têm um impacto profundo na qualidade de suas imagens.

O sensor de imagem empregada pela maioria das máquinas fotográficas digitais é um dispositivo chamado de CCD - charge-coupled device (em português, dispositivo de carregamento acoplado) que não significa muito na nossa língua, é preferível então chamá-lo simplesmente de Sensor.

O CCD é uma coleção de diodos sensíveis á luz, minúsculos, que convertem fótons (luz) em elétrons (custo elétrico). Estes diodos são chamados photosites. A luz incide sobre o CCD repleto photosites, recebida por estes e convertida em sinais elétricos, mas estes sinais elétricos que são “construídos” no CCD não são sinais digitais que estão prontos para ser usados por seu computador. Para digitalizar as informações, os sinais elétricos devem ser passados por um conversor analógico / digital (ADC). Esta tarefa é controlada por um microprocessador instalado dentro da câmera digital. O processo pelo qual o CCD converte imagens em imagens eletrônica é chamado conversão fotoelétrica.

Cada photosite converte a luz incidente em uma carga elétrica. Quanto mais luminosa for a luz, o mais alto a carga. Quando o obturador fecha e a exposição se completa, o sensor “se lembra” do padrão que registrou. Então são convertidos os vários níveis de carga para números digitais que podem ser usados para recriar a imagem.

Outros tipos de Sensores

Super CCD

A principal diferença entre um SuperCCD e CCD padrão é a orientação dos fotosites. Em um SuperCCD eles são orientados em uma formação octogonal ou em favo de mel, como a Fujifilm gosta de denominar. Para gerar os resultados em pixels, em imagem quadrada, requer um processo que gera uma quantidade maior de pixels.

Uma câmera profissional da fujifilm com um SuperCCD de 3.4 megapixel gerar uma imagem de 6.13 megapixel. Isto significa que sistemas internos destas máquinas fotográficas estão processando esses pixels diagonalmente orientados para gerar a imagem maior, através da interpolação.

CMOS - Complementary Metal-Oxide-Silicon são uma alternativa aos CCD. Como preços continuam caindo, cada vez mais as pessoas estão usando máquinas fotográficas digitais. Contudo as máquinas fotográficas digitais não são tão comuns quanto máquinas fotográficas de filme, mas coisas estão certamente mudando. Uma das buscas atrás de preços cadentes foi a introdução do sensor imagem CMOS. Os sensores CMOS são muito mais baratos de fabricar do que os sensores CCD. Eles não necessitam de uma linha de produção totalmente dedicada, assim o preço diminui porque os custos fixos da produção são distribuídos em um muito maior número de dispositivos utilizados por diferentes aparelhos eletrônicos e não apenas nos sensores.
Sensor de CMOS geralmente tem qualidade menor, assim como a resolução e sensibilidade. Porém ele permite vida longa da bateria, pois consomem menos energia do que o CCD.

Algumas máquinas fotográficas amadoras usam a tecnologia do semicondutor de óxido de metal complementar - CMOS. O sensor CMOS está melhorando muito e já está sendo utilizado até em algumas câmeras profissionais, permitindo não só bons, mas sim excelentes resultados. Certamente ficarão ainda melhores e mais populares no futuro.

O custo de fabricação dos sensores CMOS é menor e, sendo menos ávidos por energia do que os chips CCD, eles consomem menos bateria. Os sensores CMOS também lidam com altas luzes melhor do que os CCD, que podem sofrer de ‘blooming’ – halos indesejáveis em torno de altas luzes brilhantes.

Sensores fabricados com tecnologia FULL FRAME, tem a janela de captura da luz com o tamanho máximo disponível e NÃO possuem "áreas escuras". Desta forma, ele não pode transferir a carga capturada para uma memória auxiliar interna. Isso faz com que o sensor necessite de um dispositivo para controlar o tempo de exposição. Eles necessitam de um obturador mecânico.

Sensores fabricados com tecnologia INTERLINE-TRANSFER, fazem um SCROLL das linhas durante a leitura, devido ao fato de que somente UMA linha é acessível ao circuito de leitura dos dados. Durante o SCROLL, o sensor continua capturando a luz, e por isso pode produzir erros quando captura pontos brilhantes, que acabam sendo convertidos em "traços verticais".

Existem também sensores deste tipo que tem área de transferência para todas as células (uma memória auxiliar) que evita a distorção da imagem durante a transferência.

Sensores fabricados com tecnologia FRAME TRANSFER, dividem o espaço da janela de captura ao meio, e mantém metade desta janela protegida por uma cobertura opaca (area escura). Este tipo de sensor é utilizado em câmeras do tipo Point & Shot, e podem utilizar-se de um pulso elétrico passa transferir a informação capturada para a area escura, onde ela é mantida sem alterações para ser acessada por um circuito esterno. Desta forma, a área escura passa a ser uma memória auxiliar que retem a informação até que ela seja transferida para o circuito externo de captura. Este tipo de sensor permite altas velocidades de captura e não apresentam problemas de sincronismo, uma vez que não necessitam de "cortina" ou de qualquer outro tipo de obturador mecânico. Veja que câmeras como a Canon G7 e outras modelos PROSUMER sincronizam em QUALQUER velocidade, e com QUALQUER tipo de flash eletrônico..

O motivo da câmera D70 (e outras) sincronizarem em qualquer velocidade é exatamente este. Um Flash tem um tempo de relâmpago menor de 1/1000 seg (1 milisegundo). A cortina tem um movimento muito mais lento e para que não cubra parte do quadro durante a exposição, precisa de um tempo da ordem de 1/250 seg (4 milisegundos). Um sensor do tipo FRAME TRANSFER pode capturar uma imagem em um tempo muito menor que isso, e se estiver utilizando um flash de estúdio, ele capturará apenas uma parte da luz emitida pelo flash e provocará um "escurecimento" gradual e uniforme na foto. Outra coisa interessante é que este tipo de câmera não apresenta as distorções causadas pela cortina quando se congela um movimento.

Por fim, TODOS os sensores de imagem tem um sinal de RESET, que faz com que ele "zere" a memória e inicie uma captura, mas nem todos tem uma maneira da parar a captura e/ou armazenar os dados capturados em uma memória auxiliar.

Quanto ao motivo de câmeras como a Nikon D70 utilizar cortina, é apenas para eliminação de ruídos. A cortina permite capturas "escuras", que são utilizadas para eliminar os ruídos gerados pelos sensores, principalmente em áreas escuras da imagem.

Até o presente momento, os sensores de tecnologia denominados FULL FRAME são os melhores quanto a qualidade da imagem capturada.

A imagem digital requer conhecimento aprofundado de fotografia, informática, eletronica, programas de imagem e uso de computadores ou lap tops rápidos, de ultima geração.

Prof. Enio Leite
FOCUS ESCOLA DE FOTOGRAFIA
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