Bloque Óptico
Conjunto de lentes, captadores y conversores optoeléctricos.
Proceso de Luminancia
A partir de las señales de los tres colores básicos (rojo, verde y azul o RGB) se extrae la información correspondiente a la luminosidad de la escena.
Proceso de Crominancia
Se realiza la mezcla de RGB para obtener señales de diferencia de color y, luego, modulándose para obtener la señal de croma.
Interfaz de Usuario
Gobierna la comunicación entre la cámara y el operador durante su utilización habitual.
Estructura de un Objetivo Focal Variable o Zoom
Lentes de Enfoque
Se encargan de concentrar el punto focal sobre el sujeto que se desea captar. Para poder ajustar el foco sobre una gran variedad de distancias, este grupo de lentes se desplaza longitudinalmente.
Lentes de Encuadre (Zoom)
Se encargan de seleccionar la zona concreta de la imagen que se transferirá hacia los sensores ópticos. Esto se logra con el movimiento de adelante hacia atrás de las lentes, definiendo la distancia focal en cada punto (distancia focal mínima y número de aumentos).
Lentes de Foco Trasero
En los objetivos de distancia focal variable se debe garantizar que la luz incida sobre la superficie de los sensores de imagen en foco correcto para todo el recorrido de las lentes de zoom. Por ello, se monta una lente que se ajustará cada vez que se monte el objetivo de la cámara.
Filtros de la Cámara
La luz incidente puede ser considerada como una mezcla de componentes que llegan en múltiples planos. Las ondas luminosas que llegan en paralelo son las componentes P y las que llegan perpendicular, S. Se diferencian por su comportamiento frente a superficies reflectantes. Debemos establecer un método para eliminar las diferencias en el tratamiento de las distintas polarizaciones; por ello, se pone un filtro de 1/4 de onda que permite el paso de componentes con plano de polarización igual al filtro y el resto son desfasadas 90º.
Luego, están los filtros de corrección de color que se encargan de adaptar la luz incidente modificando su temperatura de color para que los separadores cromáticos reciban una señal luminosa adecuada.
Separación Cromática
El elemento que se encarga de separar la luz en componentes básicos en cámaras profesionales es el prisma dicroico, conjunto de espejos semirreflectantes que permiten el paso de uno de los colores principales, reflejando el resto. Se hacen de dos materiales con índice de refracción distintos.
Un problema asociado a los separadores cromáticos son las imágenes fantasma, que se dan cuando la luz se refleja de forma no deseada en las paredes del prisma divisor. Para evitarlo, se ponen:
- Máscaras opacas: en la entrada del prisma, delimitan la zona por la cual se permite el paso de la luz hacia el interior.
- Barreras internas: bloquean los haces de luz de reflexiones incontroladas, evitando que lleguen a los sensores ópticos.
- Recubrimientos interiores: de alta absorción óptica en las paredes laterales que anulan los reflejos no deseados.
Tubos Captadores de Imagen
Antes se usaban los tubos fotoconductores, que eran de menor tamaño que los de ahora. Su estructura era igual al tubo de imagen que se usa hoy en día en los receptores de TV, con un cátodo termoiónico que emite electrones al ser calentado por un filamento, rejillas de control de haz que lo aceleran y concentran, y un sistema de deflexión electromagnético que permitía a los electrones realizar un barrido de exploración de la imagen.
La diferencia entre los tubos de cámara y los de presentación de imagen se manifiesta en la pantalla, ya que en los tubos captadores está cubierta por un material fotosensible. Cuando los electrones barren la matriz fotosensible (target), los diminutos condensadores se cargan almacenando energía de los electrones incidentes.
Sensores CCD: Ventajas
- Mucho menor volumen y peso, pudiéndose conseguir cámaras más pequeñas y ligeras.
- Menor fragilidad ante golpes al no tener ampolla de vidrio.
- Eliminación de las deformaciones geométricas, desapareciendo también la necesidad de corrección mediante sistemas electrónicos.
- Aumento del tiempo de vida útil x20, manteniendo sus características invariables durante toda la vida.
- Reducción drástica del consumo al no tener sistema de calentamiento y aceleración por alta tensión.
- Mayor sensibilidad, permitiendo realizar tomas en condiciones mínimas de luz.
- Eliminación de la remanencia, porque se puede exponer la cámara a escenas de alto contraste, incluso directamente al sol.
El condensador MOS es el elemento que posibilita tal avance.
Tipos de CCD
Sensor de Transferencia de Cuadro
Con el objetivo, proporciona una imagen sobre la zona sensible. Se forman los pozos de potencial bajo los fotosensores. Al llegar al periodo de borrado vertical, un obturador mecánico se encargará de bloquear la luz, empezando la fase de almacenamiento.
Smear
Es una pérdida de definición por el rebosamiento de los pozos de potencial por la cantidad de luz a la que son sometidos, lo que mostrará una zona borrosa blanca o ligeramente coloreada. Cuando se mueva la información correspondiente al pozo saturado de potencial, adoptando la posición de otro que estaba vacío, será inevitable que una parte se derrame (rastro de celdas contaminadas).
Lag (Efecto Cometa)
Se manifiesta cuando vemos un punto altamente iluminado y en movimiento sobre un fondo oscuro. Esto hace que con el movimiento tendremos una situación de contaminación en la dirección de la imagen.
Matriz de Luminancia
Una vez realizado el ajuste de los amplificadores RGB a fin de obtener un nivel de gamma de 0,45, es necesario unificar tres señales unitarias para obtener la información de luminancia.
Otros Circuitos de Luminancia
Mejoradores de Detalles
Configurados en base a un filtro paso alto adaptativo, tiene que compensar el limitado ancho de banda de los amplificadores de video, consiguiendo una respuesta en frecuencia más elevada.
Limitadores de Blanco y Negro
Como resultado de estos magnificadores se pueden producir picos de nivel que se extiendan por encima del nivel de blancos o por debajo del negro.
Controladores de Pedestal y Ganancia
Una vez seleccionado el margen en el que se moverá una señal, se define el control de pedestal en nivel mínimo que entregarán los amplificadores.
Controles de Pendiente y Knee
Si se orienta la imagen sobre una escena sobreiluminada, la señal de salida se satura y la imagen se ve resentida. Por eso, las cámaras tienen circuitos de codo y pendiente para detectar sobreexposición de imagen.
Balance de Blancos
Garantiza una correcta representación del resto de colores captados por la cámara. Se realiza pulsando un interruptor cuando la cámara se encuadra sobre una superficie blanca que refleja la misma luz que se empleará durante la toma. El sistema guarda los valores de las ganancias aplicadas a los amplificadores de rojo y azul.