¿Qué captan los sensores de las cámaras digitales?

Cómo capturan los sensores de las cámaras digitales la luz

Las cámaras digitales utilizan sensores electrónicos para capturar imágenes. Estos sensores están compuestos por millones de diminutos fotositios, que son celdas sensibles a la luz. Cuando la luz incide en un fotositio, se genera una carga eléctrica que es proporcional a la intensidad de la luz. Esta carga se convierte en una señal eléctrica que se procesa y almacena como una imagen digital.

El proceso de captura de luz por parte de los sensores de las cámaras digitales puede dividirse en los siguientes pasos:

1. Conversión de luz en electrones:

La luz que incide en un fotositio es absorbida por un semiconductor, que es un material que puede conducir electricidad. La energía de la luz excita los electrones en el semiconductor, haciéndolos saltar a un estado de mayor energía.

2. Generación de carga:

El electrón excitado crea un hueco, que es un lugar donde falta un electrón. La carga positiva del hueco y la carga negativa del electrón forman un par de carga.

3. Separación de carga:

Un campo eléctrico dentro del fotositio separa el par de carga, moviendo el electrón hacia un electrodo positivo y el hueco hacia un electrodo negativo.

4. Lectura de carga:

La carga acumulada en los electrodos se lee y convierte en una señal eléctrica. La magnitud de la señal eléctrica es proporcional a la intensidad de la luz incidente.

Tipos de sensores de imagen:

Existen dos tipos principales de sensores de imagen utilizados en cámaras digitales:

• Sensores CCD (Charge-Coupled Device): Los sensores CCD transfieren la carga generada en cada fotositio a través de la matriz del sensor mediante un proceso llamado transferencia de cargas. La carga se lee al final de la matriz.
• Sensores CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor): Los sensores CMOS utilizan transistores para amplificar y leer la señal de carga de cada fotositio individualmente.

Ventajas y desventajas:

Cada tipo de sensor tiene sus ventajas y desventajas:

Sensores CCD:

• Ventajas: Alta calidad de imagen, bajo nivel de ruido
• Desventajas: Costo elevado, consumo de energía más alto

Sensores CMOS:

• Ventajas: Mayor velocidad, menor consumo de energía
• Desventajas: Mayor nivel de ruido, menor rango dinámico

Conclusión:

Los sensores de las cámaras digitales son dispositivos esenciales que convierten la luz en señales eléctricas que forman la imagen. Al comprender cómo estos sensores capturan la luz, podemos apreciar mejor la tecnología detrás de la fotografía digital y los increíbles avances que ha permitido.