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.

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

Realización y recopilación: Paz Silvana

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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.


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Imagen 4

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


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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

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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
72 píxel
pulg.

= 43,4722 pulg.  43,4722 pulg. x 2,54 cm = 110,419 cm
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):


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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.


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Imagen 9

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


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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.


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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:


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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.


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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


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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.


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Imagen 13

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


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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 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 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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