¿Cómo funciona la cámara de fotos?

Cómo funciona una cámara de cine

El efecto de la luz es el mismo: al entrar en el cristal en ángulo, se curva en una dirección. Se vuelve a curvar cuando sale del cristal porque partes de la onda luminosa entran en el aire y se aceleran antes que otras partes de la onda. En una lente convergente o convexa estándar, uno o ambos lados del cristal se curvan hacia fuera. Esto significa que los rayos de luz que la atraviesan se curvan hacia el centro de la lente al entrar. En una lente convexa doble, como una lupa, la luz se curvará tanto al salir como al entrar.

De este modo, se invierte la trayectoria de la luz procedente de un objeto. Una fuente de luz, por ejemplo una vela, emite luz en todas las direcciones. Todos los rayos de luz parten del mismo punto -la llama de la vela- y se desvían constantemente. Una lente convergente toma esos rayos y los redirige para que todos converjan hacia un punto. En el punto donde convergen los rayos, se obtiene una imagen real de la vela. En las próximas secciones, veremos algunas de las variables que determinan cómo se forma esta imagen real.AdvertisementContentsCámaras: Enfoque

Cómo funciona la ciencia de las cámaras

Las cámaras han evolucionado mucho en el último siglo y medio. La fotografía ha cambiado drásticamente. Las cámaras modernas de hoy son el resultado de incontables años de desarrollo, pero los principios básicos siguen siendo los mismos.

La luz pasa a través del objetivo. A través de diferentes fórmulas ópticas, crea la forma en que se proyecta la imagen. Es una de tus herramientas de expresión más poderosas, por lo que es vital que entiendas cómo funciona.

La estructura es el resultado de un diseño y unas pruebas meticulosas. Hay algunas fórmulas estándar, como el 50 mm f/1,8 o f/1,4. Éstas son muy similares en los distintos fabricantes y se han desarrollado hace mucho tiempo.

Es prácticamente imposible diseñar un objetivo con su punto de convergencia antes del elemento frontal, pero puede estar detrás.  Esto significa que los teleobjetivos deben ser realmente más largos (con la excepción de los objetivos de espejo). Sin embargo, los objetivos gran angulares pueden ser sorprendentemente largos.

Por supuesto, al hacer zoom, la distancia focal cambia. En los objetivos con un valor de abertura mínima constante -por ejemplo, un 24-70 mm f/2,8-, la abertura se abre gradualmente a medida que se amplía el zoom. De este modo, se mantiene la misma relación en todo momento.

Cómo funciona una cámara paso a paso

Los fotones del cielo son recogidos por un telescopio y enfocados en el sensor de una cámara digital, donde se crean fotoelectrones, se almacenan durante una exposición y, finalmente, se digitalizan y se convierten en números con los que trabajamos en un ordenador.

Una cámara digital toma la luz y la enfoca a través del objetivo en un sensor hecho de silicio. Está formado por una retícula de diminutos fotositos sensibles a la luz. Cada fotosito suele llamarse píxel, una contracción de “elemento de imagen”. Hay millones de estos píxeles individuales en el sensor de una cámara DSLR.

Las cámaras digitales muestrean la luz de nuestro mundo, o del espacio exterior, espacialmente, tonalmente y por tiempo. El muestreo espacial significa que el ángulo de visión que ve la cámara se descompone en la cuadrícula rectangular de píxeles. El muestreo tonal significa que los tonos de brillo que varían continuamente en la naturaleza se descomponen en pasos individuales discretos de tono. Si hay suficientes muestras, tanto espaciales como tonales, lo percibimos como una representación fiel de la escena original. El muestreo temporal significa que hacemos una exposición de una duración determinada.

Cómo funciona la cámara de un smartphone

Una cámara digital utiliza un conjunto de millones de diminutas cavidades de luz o “fotositos” para grabar una imagen. Cuando se pulsa el botón del obturador de la cámara y comienza la exposición, cada una de ellas se destapa para recoger fotones y almacenarlos como señal eléctrica. Una vez finalizada la exposición, la cámara cierra cada uno de estos fotositios y, a continuación, intenta evaluar cuántos fotones han caído en cada cavidad midiendo la intensidad de la señal eléctrica. Las señales se cuantifican entonces como valores digitales, con una precisión que viene determinada por la profundidad de bits. La precisión resultante puede reducirse de nuevo en función del formato de archivo que se registre (0 – 255 para un archivo JPEG de 8 bits).

Sin embargo, la ilustración anterior sólo crearía imágenes en escala de grises, ya que estas cavidades son incapaces de distinguir cuánto tienen de cada color. Para capturar imágenes en color, hay que colocar un filtro sobre cada cavidad que sólo permita determinados colores de luz. Prácticamente todas las cámaras digitales actuales sólo pueden captar uno de los tres colores primarios en cada cavidad, por lo que descartan aproximadamente 2/3 de la luz entrante. Como resultado, la cámara tiene que aproximarse a los otros dos colores primarios para tener el color completo en cada píxel. El tipo más común de matriz de filtros de color se llama “matriz Bayer”, como se muestra a continuación.