No hay duda de que la fotografía digital se ha convertido en un estándar para nuestra forma de vida moderna, con cámaras más pequeñas y compactas que ofrecen una calidad de imagen asombrosa que entran en el mercado cada día. Pero, ¿qué lo hace posible? El secreto está en el sensor de imagen. Este episodio de Techquickie con Linus Sebastian ofrece una explicación rápida y directa de los sensores de imagen:

¿Qué son los sensores de imagen?

Los sensores de imagen imitan artificialmente el proceso de transducción de un ojo biológico. Vale, espera, dirás, ¿qué es la transducción? Es la acción o el proceso de convertir la energía en otra forma.

Así que, en fotografía, los sensores de imagen nos proporcionan la capacidad de capturar imágenes y vídeos de alta calidad de forma más directa en un formato digital para facilitar su uso.

Aquí está la explicación condensada de Sebastián:

En el ojo humano, los receptores de bastones y conos trabajan en combinación con las células ganglionares para convertir los fotones en una señal electroquímica que el lóbulo occipital de su cerebro puede procesar.

En el caso de un sensor de imagen, los fotones se capturan como electrones cargados y silicio y se convierten en un valor de voltaje mediante el uso de condensadores y amplificadores, y posteriormente se transfieren a un código digital que puede ser procesado por un ordenador.

Aunque esto puede hacerse de diferentes maneras, la mayoría de los sensores funcionan más o menos de forma similar. La gran diferencia que los separa es la forma en que procesan los estímulos. Hay dos formas de sensores más disponibles y maduras: CCD (Dispositivo de Carga Acoplada) y CMOS (Semiconductor de Óxido Metálico Complementario).

Como explica Sebastian, los sensores CCD funcionan registrando los rayos de fotones en el silicio que contiene una matriz de píxeles. Después de capturar las cargas de electrones en esta matriz de píxeles, se procesan desde la parte inferior a la superior de la rejilla en un registro de desplazamiento en serie y se empuja una sola carga a la vez para convertirla en un voltaje analógico que luego se transforma en codificación por medio de un convertidor analógico a digital.

Sensor de imagen CCD

Como estos sensores funcionan procesando las cargas individualmente a través de las líneas de una matriz, este sistema necesita bastante energía para funcionar. Pero, eso también significa que habrá menos ruido debido al uso minimizado de amplificadores de tensión. Por esta razón, los sensores CCD son mejores para ciertos tipos de fotografía, como la aérea o la espacial.

Los sensores CMOS son los que se suelen encontrar en los productos de consumo. La diferencia entre CMOS y CCD es que, en lugar de barajar las cargas de electrones a lo largo de una matriz para luego ser modificadas, los sensores CMOS añaden circuitos adicionales a cada píxel, lo que le permite hacer prácticamente todo el procesamiento de forma individual con la señal, enviándola luego directamente por la línea a la CPU.

Esto elimina el bloqueo, lo que reduce el uso de energía y aumenta la velocidad de procesamiento.

Sensores de imagen CCD y CMOS comparados

CCD:

• Más caro
• Usa más energía
• Menos ruido digital
• Mejor con poca luz

CMOS:

• Menos caro
• Consume menos energía
• Más ruido digital
• Problemas con el obturador giratorio

Esta ha sido una buena y compacta explicación y comparación de los sensores de imagen CCD y CMOS. Esperamos que le haya aclarado algunas cosas y le haya ayudado a entender cómo funciona su cámara un poco más.