Totes les càmeres digitals tenen un sensor d'imatge que captura informació per crear una fotografia. Hi ha dos tipus principals de sensors d'imatge: CMOS i CCD, i cadascun té els seus avantatges.
Com funciona un sensor d'imatge?
La forma més senzilla d'entendre el sensor d'imatge és pensar-ho com l'equivalent a una pel·lícula. Quan el botó de l'obturador d'una càmera digital està deprimit, la llum entra a la càmera. La imatge s'exposa al sensor de la mateixa manera que s'exposaria sobre una peça de pel·lícula en una càmera de cinema de 35 mm.
Els sensors de càmeres digitals consisteixen en píxels que recullen fotons (paquets d'energia de llum) que es converteixen en una càrrega elèctrica pel fotodíode. Al seu torn, aquesta informació es converteix en un valor digital mitjançant el convertidor analògic a digital (ADC), que permet que la càmera processi els valors en la imatge final.
Les càmeres DSLR i les càmeres de punta i càmera utilitzen principalment dos tipus de sensors d'imatge: CMOS i CCD.
Què és un sensor d'imatge CCD?
Els sensors del dispositiu acoblats de càrrega converteixen mesures de píxels de manera seqüencial utilitzant circuits que envolten el sensor. Els CCD usen un amplificador únic per a tots els píxels.
Els CCD es fabriquen en foses amb equips especialitzats. Aquesta complexitat es reflecteix en el seu cost sovint més alt.
Hi ha alguns avantatges diferents per a un sensor CCD a través d'un sensor CMOS:
- Menys soroll i, típicament, imatges de més qualitat, especialment en condicions de poca llum
- Millor profunditat de color perquè el rang dinàmic del sensor és sovint el doble que el dels sensors CMOS
- Resolució més alta i sensibilitat a la llum
Què és un sensor d'imatge CMOS?
Els Òptics semiconductors d'òxid metàl·lic complementaris converteixen mesures de píxels simultàniament, utilitzant circuits en el propi sensor. Els sensors CMOS utilitzen amplificadors separats per a cada píxel.
Els sensors CMOS s'utilitzen habitualment en DSLR perquè són més ràpids i més barats que els sensors CCD. Tant Nikon com Canon utilitzen sensors CMOS en les seves càmeres DSLR d'alta gamma.
El sensor CMOS també té els seus avantatges:
- Velocitat de processament més ràpida perquè els píxels actius i ADC estan en el mateix xip
- Menor consum d'energia, fins a 100 vegades menys que un CCD
- Funcions integrades de càmera com exposició automàtica, codificació de colors i compressió d'imatges directament al xip
- Evita "fregar" quan una imatge està sobreexpuesta
- Procés de fabricació menys costós
- La qualitat ha millorat considerablement des de la seva introducció
Sensors de matriu de filtre de color
Una matriu de filtre de color s'adapta a la part superior del sensor per capturar components vermells, verds i blaus de la llum que cauen en el sensor. Per tant, cada píxel només pot mesurar un color. Els altres dos colors són estimats pel sensor en funció dels píxels que l'envolten.
Tot i que aquest enfocament pot afectar lleugerament la qualitat d'imatge, gairebé no es nota en les càmeres d'alta resolució actuals. La majoria dels DSLR actuals utilitzen aquesta tecnologia.
Sensors Foveon
Els ulls humans són sensibles als tres colors primaris de color vermell, verd i blau, i altres colors són elaborats per una combinació dels colors primaris. En la fotografia cinematogràfica, els diferents colors primaris exposen la capa química corresponent de la pel·lícula.
De la mateixa manera, els sensors Foveon tenen tres capes de sensors, que cadascuna mesura un dels colors primaris. Una imatge es produeix combinant aquestes tres capes per produir un mosaic de rajoles quadrades. Aquesta encara és una tecnologia bastant nova que s'utilitza en algunes càmeres Sigma.
