Não há nenhum argumento de que a fotografia digital se tornou padrão para o nosso modo de vida moderno, com câmeras menores e mais compactas que oferecem uma qualidade de imagem incrível entrando no mercado todos os dias. Mas o que torna isso possível? O segredo está no sensor de imagem. Este episódio de Techquickie com Linus Sebastian fornece uma explicação rápida e direta dos sensores de imagem:

O que são sensores de imagem?

Os sensores de imagem imitam artificialmente o processo de transdução de um olho biológico. OK, espere, você diz, o que é a transdução? É a ação ou processo de conversão de energia em outra forma.

Então, na fotografia, os sensores de imagem nos fornecem a capacidade de capturar imagens e vídeos de alta qualidade mais diretamente em um formato digital para fácil utilização.

Aqui a explicação condensada de Sebastian:

No olho humano, os receptores de haste e cone trabalham em combinação com células ganglionares para converter fótons em um sinal eletroquímico que o lobo occipital no seu cérebro pode então processar.

No caso de um sensor de imagem, os fótons são capturados como elétrons carregados e silício e convertidos para um valor de voltagem através do uso de capacitores e amplificadores, e posteriormente transferidos para código digital que pode ser processado por um computador.

Embora isso possa ser feito de maneiras diferentes, a maioria dos sensores operam de maneira semelhante. A grande diferença que os separa é a forma como eles processam os estímulos. Existem duas formas de sensores mais prontamente disponíveis e maduros: CCD (Charge Coupled Device) e CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

Como explica Sebastian, os sensores CCD funcionam registrando os raios fotônicos em silício que contém uma grade de pixels. Depois que cargas de elétrons são capturadas nesta matriz de pixels, elas são então processadas de baixo para cima da grade em um registro de deslocamento em série e empurradas para fora uma única carga de cada vez para ser convertida em uma tensão analógica que é então transformada em codificação por meio de um conversor analógico para digital.

Desde que estes sensores operam processando cargas individualmente através das linhas de uma matriz, este sistema precisa de um pouco de energia para funcionar. Mas, isso também significa que haverá menos ruído devido ao uso minimizado de amplificadores de tensão. Por este motivo, os sensores CCD são melhores para certos tipos de fotografia como aérea ou espacial.

CMOS sensores são o que você normalmente encontrará em produtos de grau de consumo. A diferença entre CMOS e CCD é que ao invés de embaralhar cargas de elétrons ao longo de uma matriz para depois serem modificados, os sensores CMOS adicionam circuitos extras a cada pixel, permitindo que ele faça praticamente todo o processamento individualmente com o sinal, depois enviando-o diretamente para a CPU.

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Isso elimina o bloqueio da rede, o que reduz o uso de energia e aumenta a velocidade de processamento.

CCCD e CMOS Sensores de imagem comparados

CCD:

• Mais caro
• Utilizar mais energia
• Menos ruído digital
• Melhor em baixa luz

CMOS:

• Menos caro
• Utilizar menos energia
• Mais ruído digital
• Problemas com o obturador

Foi uma explicação agradável e compacta e uma comparação dos sensores de imagem CCD e CMOS. Esperamos que tenha esclarecido algumas coisas para você e ajudado a entender como sua câmera funciona um pouco mais.