Como funciona uma câmera digital? [Tecnologia explicada]

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A câmera digital é outro grande exemplo de uma tecnologia que tomamos como garantida. Porque nós tivemos câmeras baseadas em filmes por tanto tempo, a ideia de capturar uma imagem não é mais milagrosa para nós. Então, com a progressão natural da tecnologia tornando a fotografia cada vez mais instantânea, todos nós parecíamos pensar, “Claro que podemos tirar fotos digitais” sem questionar como ela funciona.

Exceto eu. Eu tenho que saber como as coisas funcionam. Nenhuma boa razão para isso. Às vezes eu tenho que ler um monte de jargão técnico, fazer muitas perguntas e depois relacionar as informações com algo que eu entendo, antes que eu possa realmente entender o que está acontecendo. Isso me faz um aprendiz lento, mas tenaz. E realmente irritante quando Jeopardy! está ligado.

A tecnologia subjacente da câmera digital é um sensor de luz e um programa. O sensor de luz é, na maioria das vezes, um dispositivo C ( C harge C oupled D evice) e o programa é um firmware incorporado à placa de circuitos da câmera. Mais ou menos como os programas que ajudam a fazer seu micro-ondas ou iPod funcionar.

Vou me concentrar no CCD primeiro. Sim, existe outro tipo de sensor de luz que pode ser usado e esse é o tipo CMOS do tipo M etal O xide S. A mecânica de como eles fazem o que fazem é diferente, mas os princípios são os mesmos.

Pense no CCD como uma grade de milhões de pequenos quadrados, cada um como uma célula solar. Você sabe que uma célula solar leva energia luminosa e a converte em energia elétrica, certo? E você provavelmente imaginou que quanto mais luz há, mais energia ela faz e vice-versa, certo? Então você pode ver para onde estamos indo com essa coisa toda do CCD.

Cada um desses pequenos quadrados no CCD pega energia luminosa e a converte em energia elétrica. Cada condição do brilho e intensidade de luz - gera uma carga elétrica muito específica. Esses encargos para cada pequeno quadrado são transportados através de uma matriz de eletrônica para onde ele pode ser interpretado pelo firmware. O firmware sabe o que cada carga específica significa e traduz para informações que incluem a cor e outras qualidades da luz que o CCD detectou.

Este processo é feito para cada um dos quadrados na grade do CCD - então agora você pode ver o milagre que realmente é! Agora imagine (trocadilho intencional) um milhão de pequenos quadrados, cada um diferente como se fossem peças de quebra-cabeça. O firmware coloca essas peças do quebra-cabeça juntas para formar uma imagem que é reconhecível para o olho humano.

O processo de colocá-lo em conjunto é muito parecido com o que acontece com a sua televisão ou monitor. Isso é feito usando pixels. Cada pixel é composto por três cores básicas - vermelho, verde e azul. Ao variar a intensidade de cada cor dentro de um pixel, a variedade de cores que podem ser produzidas é realmente incrível. Isso é conhecido como um filtro Bayer.

Fique de perto com o seu monitor - até o ponto em que você pode ver os pixels individualmente. Não se preocupe, essa coisa toda de ficar cego por estar sentado perto demais da TV é um conto da carochinha. Exceto quando se trata de meus filhos. Você pode precisar de uma lupa. Puro, né? Você viu como havia mais pixels verdes do que vermelhos ou azuis? Isso porque alguém descobriu que o olho não é tão sensível ao verde quanto ao vermelho ou ao azul.

Eu divaguei. O próximo passo é o firmware gravar as informações que ele viu no código digital. Esse código pode ser usado para reproduzir com precisão a hora e a hora da imagem novamente. Chame isso de receita para aquele momento específico no tempo que você capturou. Agora, esse código pode ser passado para a tela de exibição da câmera ou para um monitor ou impressora a ser reproduzido.

E agora você sabe como tudo isso funciona. Esperançosamente, levar o mistério embora não arruinou a experiência para você. Espero que tenham gostado desta visão geral de alto nível de como essas coisas funcionam.

Você é um entusiasta de fotografia digital? Este artigo ajudou você a entender melhor o processo? Compartilhe suas dúvidas conosco nos comentários e tentarei respondê-las.

Crédito da foto: ralphbijker