Todas as câmeras digitais possuem um sensor de imagem que captura informações para criar uma fotografia. Existem dois tipos principais de sensores de imagem - CMOS e CCD - e cada um tem suas vantagens.
Como funciona um sensor de imagem?
A maneira mais fácil de entender o sensor de imagem é pensar nele como o equivalente a um pedaço de filme. Quando o botão do obturador de uma câmera digital é pressionado, a luz entra na câmera. A imagem é exposta no sensor da mesma maneira que seria exposta em um pedaço de filme em uma câmera de 35mm.
Os sensores de câmeras digitais consistem em pixels que coletam fótons (pacotes de energia de luz) que são convertidos em uma carga elétrica pelo fotodiodo. Por sua vez, essa informação é convertida em um valor digital pelo conversor analógico-digital (ADC), permitindo que a câmera processe os valores na imagem final.
Câmeras DSLR e câmeras point-and-shoot usam principalmente dois tipos de sensores de imagem: CMOS e CCD.
O que é um sensor de imagem CCD?
Os sensores do Dispositivo de Acoplamento de Carga convertem as medições de pixel seqüencialmente usando circuitos ao redor do sensor. CCDs usam um único amplificador para todos os pixels.
Os CCDs são fabricados em fundições com equipamentos especializados. Essa complexidade é refletida em seu custo geralmente mais alto.
Existem algumas vantagens distintas para um sensor CCD sobre um sensor CMOS:
- Menos ruído e normalmente imagens de maior qualidade, especialmente em condições de baixa luminosidade
- Melhor profundidade de cor porque a faixa dinâmica do sensor é geralmente o dobro dos sensores CMOS
- Maior resolução e sensibilidade à luz
O que é um sensor de imagem CMOS?
Os sensores semicondutores de óxido de metal complementares convertem as medições de pixel simultaneamente, usando circuitos no próprio sensor. Os sensores CMOS usam amplificadores separados para cada pixel.
Sensores CMOS são comumente usados em DSLRs porque são mais rápidos e mais baratos que os sensores CCD. Tanto a Nikon quanto a Canon usam sensores CMOS em suas câmeras DSLR de ponta.
O sensor CMOS também tem suas vantagens:
- Velocidade de processamento mais rápida porque os pixels ativos e o ADC estão no mesmo chip
- Menor consumo de energia, até 100 vezes menos que um CCD
- Funções integradas da câmera, como exposição automática, codificação de cores e compactação de imagem diretamente no chip
- Evita "manchas" quando uma imagem é superexposta
- Processo de fabricação menos caro
- A qualidade melhorou significativamente desde a sua introdução
Sensores de matriz de filtro de cor
Uma matriz de filtros de cor é instalada na parte superior do sensor para capturar componentes vermelhos, verdes e azuis de luz que caem no sensor. Portanto, cada pixel só é capaz de medir uma cor. As outras duas cores são estimadas pelo sensor com base nos pixels adjacentes.
Embora essa abordagem possa afetar levemente a qualidade da imagem, ela dificilmente é perceptível nas câmeras de alta resolução atuais. A maioria das DSLRs atuais usa essa tecnologia.
Sensores Foveon
Os olhos humanos são sensíveis às três cores primárias de vermelho, verde e azul, e outras cores são trabalhadas por uma combinação das cores primárias. Na fotografia cinematográfica, as diferentes cores primárias expõem a camada química correspondente do filme.
Da mesma forma, os sensores Foveon possuem três camadas de sensores, cada uma medindo uma das cores primárias. Uma imagem é produzida pela combinação dessas três camadas para produzir um mosaico de ladrilhos quadrados. Esta ainda é uma tecnologia relativamente nova que está em uso em algumas câmeras Sigma.
