Formación de la_imagen_digital

Programa de Formación de Recursos Humanos Área Profesional

Cátedra Fotografía II Tecnicatura Universitaria en Fotografía - Facultad de Artes – U. N. T.

Realización y recopilación: Paz Silvana 1/14

Imagen digital

Tipos de sensores

Sensores lineales o de barrido Se basan en una única línea de fotodiodos que se van desplazando para leer la imagen. Este tipo de tecnología se emplea únicamente en escáneres y algunos respaldos digitales. Eran una única solución cuando se requería una alta resolución.

Sensores de área o superficie

Capturan la información en un único momento y por tanto, son capaces de trabajar en movimiento. Son este tipo de sensores lo que emplean todas las cámaras digitales.

Formación de la imagen digital Esta demás decir que si hay presencia de luz hay imagen. En las cámaras digitales se sustituye el soporte fotosensible, la película, por el sensor digital. La luz que capta el objetivo llega a través del mismo hasta el sensor, llamado CCD o CMOS. El mismo es una matriz de pequeños diodos de silicio. La luz incidente produce una carga eléctrica proporcional a su nivel de intensidad en cada fotodiodo o fotosito. Luego el Conversor Analógico Digital transforma la carga eléctrica en datos digitales, o sea en un código binario.

Imagen 1

El sensor CCD captura la imagen, y la transfiere a la memoria de la cámara para guardarla como datos electrónicos. Es un dispositivo de carga acoplada (CCD – charge coupled device). Está hecho de una placa de silicio, un material fotosensible. Para definir cada fotosito en la placa se creó un sistema de secciones aislantes que separan la superficie en canales. Estas secciones dividen la placa en filas. La superficie se cubre con una capa fina de óxido de silicio aislante y después, de forma perpendicular a las secciones anteriores se colocan finas tiras de aluminio. Al final, cada fotosito




corresponde a una sección determinada por las bandas de aluminio, y las separaciones entre canales. Obteniendo así una matriz de fotositos . Cada diodo expuesto a la luz produce una carga eléctrica proporcional a la luz incidente. Hasta aquí se tiene una imagen capturada en forma de carga en cada píxel. Si se mide esa carga se puede saber cuan brillante es esa área de la imagen, la intensidad de brillo y profundidad de color es la que determina el número de cifras que tendrá el código binario; o sea la cantidad de valores de los colores que tendrá la imagen. Cada fotodiodo es el elemento más pequeño que forma la imagen. El proceso de transformar la carga eléctrica de cada fotosito en un código binario es lo que se llama muestreo. De este proceso se encarga el Conversor Analógico Digital - ADC -. A partir de la información eléctrica, a cada fotosito se le otorga un valor formado por ceros y unos que luego será interpretado como un color determinado. Así, un ADC de un bit, sólo podría asignar dos valores: 0 o 1, presencia de luz o ausencia de ella. Un ADC de 8 bits genera valores de 8 cifras, por lo que combinando ceros y unos podemos obtener un total de 256 resultados, 256 valores que equivalen a la cantidad de grises que el ojo humano es capaz de distinguir en una imagen. ¿Cómo transfiere el CCD los datos que forman la imagen a la memoria de la cámara? El CCD va desplazando las cargas fila a fila, hasta que llega hasta el final, donde un registro transfiere la carga a la memoria de la cámara con muy poca distorsión. La cámara entonces construye la imagen de acuerdo a los niveles de carga.

Imagen 2 Ahora como el material de silicio es monocromo es útil para generar una imagen en blanco y negro, pero para una fotografía en color necesitamos separar la luz incidente que forma la imagen en sus colores componentes primarios rojo, verde y azul.




Imagen 3 En lugar de utilizar tres CCDs separados, se utiliza un poco de matemáticas para sólo necesitar uno. Lo que se resolvió es cubrir a un único CCD con un filtro con secciones rojas, verdes y azules del tamaño de un píxel. El llamado mosaico de Bayer. Esto hace que la imagen que captura el CCD sea un mosaico de esos tres colores. La cámara entonces utiliza un algoritmo para estimar los colores correctos de cada píxel. Por ejemplo, si un píxel está cubierto por un filtro verde, necesitaremos estimar las componentes rojas y azul de ese píxel. Para hacerlo, a partir del fotosito correspondiente al píxel se consideran los valores de R, G y B de los píxeles adyacentes y se estima una medida del color para el píxel en cuestión. Este proceso se llama interpolación de color.

Imagen 5

Imagen 4




Nota: 28 = 256; 224 = 16.777.216

Imagen 6 El filtro bayer tiene cantidades diferentes de filtros correspondientes a cada uno de los tres colores. Presenta un 50 % de verde, un 25 % de rojo y un 25 % de azul. El hecho de que la presencia de píxeles verdes sea mayor (1/2 G + ¼ B + ¼ R) se debe a que el ojo humano es más sensible a este color y las cámaras tratan de reproducir las imágenes tal y como son percibidas. Este método funciona bien, porque los detalles significantes de la imagen son mucho más grandes que los píxeles. No obstante como estamos hablando de imagen en color, los dispositivos digitales vienen equipados con conversores de, por lo menos, 24 bits, esto es, 8 bits para cada canal. Con esta combinación de 24 números entre ceros y unos, el resultado es algo más de 16 millones de posibilidades. El número de colores que nuestra visión es capaz de reconocer. Aún así hay cámaras que trabajan a 12 o 16 bits por canal (es decir, 36 o 48 bits). Mediante esta información extra contenida en cada píxel se consigue una imagen que resuelve mejor las zonas más complejas (sombras, áreas quemadas) y que permitirá obtener mejores resultados sobre todo a la hora de interpolar. Resolución La resolución expresa el número de píxeles que forman una imagen de mapa de bits. Las dimensiones en píxeles (tamaño de imagen o altura y anchura) de las imágenes de mapa de bits son una medida del número de píxeles de altura y anchura de la imagen. La resolución es la precisión del detalle en las imágenes de mapa de bits, que se mide en píxeles por pulgada (ppp). Cuantos más píxeles por pulgada, mayor resolución. En general, las imágenes con más resolución producen una calidad de impresión mejor. 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 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) Ejemplo:

Imagen 7 Altura x Anchura de la imagen = 2075 x 3130 píxel Resolución = 72 píxel / pulgada 1 pulgada = 2,54 cm. Altura de la imagen de píxel a cm. 2075 píxel = 28,8194 pulg. 28,8194 pulg. x 2,54 cm = 73,201 cm. 72 píxel pulg. pulg. Anchura de la imagen de píxel a cm. 3130 píxel = 43,4722 pulg. 43,4722 pulg. x 2,54 cm = 110,419 cm 72 píxel pulg. pulg. Altura x Anchura de la imagen en cm: 73,201 x 110,419 cm. 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

Sensor CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor):




Mientras que el CCD debe transportar la señal hasta los extremos del sensor para amplificar y transmitirla desde allí hasta el ADC, en el CMOS cada píxel incorpora un amplificador de la señal eléctrica y el conversor digital se encuentra integrado en la estructura del sensor. Imagen 8 Lo que lleva a una disminución de la superficie sensible a la luz y a una mayor amplificación de la señal. A ello se debe que sus imágenes no brinden la misma calidad que un ccd. Sin embargo, los nuevos modelos CMOS –retroiluminados- del mercado han dejado en claro que estas cuestiones pertenecen al pasado. Utilizando ambas caras del sensor, de un lado todo el fotosito es sensible a la luz y del otro ubican el conversor y el amplificador. De este modo ya no es necesario amplificar tanto la señal, mejorando así la calidad de la imagen. El sensor X3 de Foveon 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 los fotodetectores 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. De esta forma cada píxel del sensor utilizará un fotodector, para captar la luz azul, otro a diferente profundidad captará la luz verde y otro la luz roja. Las tres capas con los colores RGB, azul, verde y rojo de las que esta formado el sensor. Este proceso hace, que al fusionarse en las diferentes profundidades dentro del xip, formen la imagen final.




Manejo de la cámara digital, principios

Medición de la exposición Indicador de exposición Muestra si la fotografía será sub o sobre expuesta con los ajustes actuales.

Un tercio

Dos tercios

Paso completo

Imagen 9




Compensación exposición La función de compensación se usa para modificar los valores de exposición sugeridos por la cámara y obtener imágenes más brillantes o más oscuras. Esta función resulta especialmente útil cuando se utiliza con los métodos de medición central ponderada o puntual. Imagen 10 Balance de blancos Se puede realizar un “ajuste de precisión” del balance de blancos para compensar las variaciones de color de la fuente de luz o para introducir un tono deliberado en la imagen.




Imagen 11 Se realizo un balance de blanco para una temperatura de color alta (fría), lo que acentuó la baja temperatura de color de la fuente luminosa. Opciones: Temperatura de color El color percibido de una fuente de luz varía según el visor y otras condiciones. La temperatura de color es una medida objetiva del color de una fuente de luz, definida en relación a la temperatura a la que un objeto tiene que calentarse para irradiar luz de la misma longitud de onda. Las fuentes de luz con una temperatura del color cercana a 5000-5500 K se ven blancas, pero la fuente de luz con una temperatura más baja, como las bombillas de filamento incandescente, se ven ligeramente amarillas o rijas. Las fuentes de luz con una temperatura de color más alta se ven azulosas. Las opciones de balance de blancos se adaptan a las siguientes temperaturas de color:




Preajuste manual Se utiliza para registrar y recuperar ajustes personalizados de balance de blancos para fotografiar en condiciones de iluminación mixta o para compensar fuentes de luz en la que predomina un determinado color. Medición de un valor para el balance de blancos predeterminado: * coloque un objeto blanco o gris neutro bajo la iluminación que se utilizará para la imagen definitiva. * medir el balance de blancos Sensibilidad ISO Es el equivalente digital a la velocidad de la película. La probabilidad de que aparezca ruido aumenta a sensibilidades más altas. D-Lighting Conserva los detalles de altas luces y sombras, creando fotografías con contraste natural. Esta función es muy útil para escenas de alto contraste, por ejemplo, para fotografiar una escena exterior altamente luminosa a través de una ventana o para fotografiar sujetos que están a la sombra en un día soleado. Esta función es más eficaz cuando se utiliza con la medición Matricial. D-Lighting off (desactivado) D-Lighting on (activado) Imagen 12 Al estar activo el D-Lighting lo que hace es ampliar el rango dinámico, logrando un mayor detalle en la imagen. Enfoque Modos de enfoque AF-A, Autofoco de servo automático: la cámara selecciona automáticamente el autofoco de servo único si el sujeto es estacionario y el autofoco de servo continuo si el sujeto se encuentra en movimiento.




AF-S, Autofoco de servo único: para sujetos estacionarios. El enfoque se bloquea cuando se pulsa el disparador hasta la mitad. AF-C, Autofoco de servo continuo: para sujetos en movimiento. La cámara enfoca continuamente mientras el disparador esté pulsado hasta la mitad. MF, Enfoque manual: realice un enfoque manual. En el modo de AF-C o AF-A, la cámara da prioridad a la respuesta del disparador y el disparador puede liberarse antes de que aparezca el indicador de enfoque. El autofoco no funciona bajo estas condiciones: El disparador puede quedar inhabilitado si la cámara no logra enfocar bajo estas condiciones o el indicador de enfoque puede aparecer y la cámara puede emitir un pitido, permitiendo abrir el disparador incluso si el sujeto no está enfocado. En estos casos, enfoque manualmente o utilice el bloqueo del enfoque para enfocar otro sujeto a la misma distancia y, después, recomponga la fotografía. Nota: algunos parámetros como los modos de enfoque varían de acuerdo a la marca de la cámara, estos apuntes están basados en una cámara Nikon. Modo de área de AF

Punto único: la cámara enfoca únicamente el sujeto del punto de enfoque seleccionado. Utilice esta opción con sujetos estacionarios.

Zona dinámica: en los modos de enfoque AF-A y AF-C, el usuario selecciona

manualmente el punto de enfoque, pero la cámara enfoca basándose en la información obtenida de los puntos de enfoque circundantes si el sujeto abandona brevemente el




punto seleccionado. Utilice esta opción con sujetos en movimiento. En el modo de enfoque AF-S, el usuario selecciona el punto de enfoque manualmente; la cámara enfoca únicamente el sujeto del punto de enfoque seleccionado.

Zona automática: la cámara detecta automáticamente el sujeto y selecciona el punto de enfoque.

Seguim. 3D (11ptos): En los modos de enfoque AF-A y AF-C, el usuario selecciona el punto de enfoque utilizando el multiselector. Si el usuario cambia la composición después de enfocar, la cámara utiliza la función seguim. 3D para selecciona un nuevo punto de enfoque y mantiene el enfoque bloqueado en el sujeto original mientras se pulsa el disparador hasta la mitad. Si el sujeto sale del campo de visión.




Bibliografía

http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=115





http://www.dimages.es/Tutorial%20A.I/introduccion/imdig_1.htm#mono

http://www.dimages.es/Tutorial%20A.I/introduccion/resolucion.htm#top

http://www.dimages.es/Tutorial%20A.I/color/comp_color.htm#Comp_color

http://www.fotonostra.com/digital/fomacionimagen.htm

http://www.fotonostra.com/digital/sistemabinario.htm

http://www.zonezero.com/magazine/news/sensorsp.html

http://www.digitalfotored.com/imagendigital/sensorfoveonx3.htm

http://www.xatakafoto.com/hasselblad/que-hay-despues-del-sensor-bayer

http://www.youtube.com/watch?v=wsdmt0De8Hw

http://www.youtube.com/watch?v=858bFzo2Bxw

http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=nxUDHcZl1uo&NR=1

http://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=D_QoZGejBSM

http://www.youtube.com/watch?v=JcmP-ySi5ZU&feature=related

Manual de la cámara Nikon D3000

Imágenes

Imagen 13




Imagen 1: http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=115;

http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=119; Edición: Paz Silvana

Imagen 2: http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=124

Imagen 3: http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=119 Imagen 4: http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=115; http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=119; Edición: Paz Silvana Imagen 5: http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=119; Paz Silvana; Edición: Paz Silvana Imagen 6: http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=119; Paz Silvana; Edición: Paz Silvana Imagen 7: Paz Silvana Imagen 8: http://www.quesabesde.com/camdig/articulos.asp?articulo=124 Imagen 9: http://www.digitalfotored.com/imagendigital/sensorfoveonx3.htm

Imagen 10: Manual de la cámara Nikon D3000 Imagen 11: Paz Silvana Imagen 12: Manual de la cámara Nikon D3000 Imagen 13: facebook.com/juan.paolini

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