Quando fotografamos, a luz entra pela lente e é registrada pelo sensor da câmera.
Os diodos fotográficos no sensor criam um sinal elétrico que é convertido em valor digital pelo processador, sendo armazenado no buffer e, em seguida, gravado em um cartão de memória.
Um sensor de câmera fotográfica é na verdade um chip de silício no interior da câmera, responsável pela conversão da luz proveniente da lente em voltagem, e quanto maior o sensor, mais luz ele será capaz de coletar para gerar e gravar uma imagem.
Atualmente no mercado encontramos sensores com diversos tamanhos. Por exemplo, uma câmera compacta de pode ter um sensor com dimensão de 5.8mm. Já uma câmera compacta mais avançada, um sensor com 7.6mm de tamanho. Uma câmera compacta de alta qualidade pode trabalhar com um sensor de 8.8 mm, por exemplo.
Uma câmera do tipo micro-four trabalha com sensor de 17mm, uma câmera Sony Nex com 24mm, uma Nikon D300 com 24mm e uma câmera Full-Frame com sensor de 35mm.
Veja abaixo um diagrama com as diferenças de tamanhos entre os sensores mais comuns no mercado:
Tipos de Sensores – CCD X CMOS
CCD (Charged Couple Device) e CMOS (Complimetary Metal Oxide Semiconductor) são dois tipos comuns de sensores encontrados em câmeras digitais.
As câmeras DSLR mais recentes usam sensores CMOS.
Os sensores CMOS possuem minúsculos pixels, onde cada pixel é lido individualmente pelo processador. Em um sensor CCD os dados são transferidos através da matriz de pixels e convertidos em um sinal analógico. Uma das vantagens dos sensores CMOS, é o consumo inferior de energia.
Como o CCD não possui transistores nos pixels, o pixel CCD é mais sensível à luz, o que teoricamente pode gerar menos ruído.
Pixels
Pixels são os blocos de construção de uma imagem, e quando a luz atinge o fotossensor de uma câmera, os sinais são convertidos em valor para cada pixel. Em um arquivo do tipo JPEG, cada pixel na verdade possui 3 valores, variando de 0 a 255, para vermelho, verde e azul, conhecidos como valor RGB.
Um photosite (vermelho, verde ou azul) geralmente é mapeado para um pixel (que possui um valor RGB). A interpolação de photosites vizinhos é usada para calcular o valor RGB do pixel.
O termo pixel e photosite às vezes são trocados. Photosite seria o dispositivo físico no sensor exposto à luz.
Fotossite (Fotossensor – Fotodiodo)
O photosite também conhecido como fotodiodo, é uma área do sensor da câmera que capta a luz e a converte em sinal. Os photosites são realmente dedicados ao vermelho, azul ou verde, e as câmeras possuem algoritmos para interpolar valores precisos de cores RGB para cada pixel.
Resolução
A resolução de uma imagem é o número de pixels por polegada (pontos por polegada – DPI), onde 72 DPI’s são suficientes para visualização em um monitor e 300 DPI’s são necessários para impressões de alta qualidade.
Com base na contagem de pixels de um sensor (Exemplo: 4.000 pixels de largura em um sensor Canon), você pode calcular o tamanho máximo teórico de impressão, e quando os dados de pixel são considerados de alta qualidade, a impressão ficará muito maior.
Tentar colocar muitos pixels em um sensor de câmera resultará no aumento de ruído e dados de pixel de qualidade inferior, e justamente por isso que você pode imprimir uma foto de 12 megapixels de uma DSLR, maior que uma foto de 12 megapixels de uma câmera compacta, pois o sensor DSLR é maior, e consequentemente, os fotossensores que geram os dados de pixel são maiores, obtendo uma qualidade muito melhor e menos ruído.
Fotossensores podem variar em tamanho de 2 a 8 mícrons, e quanto maior, melhor. Logo, verifique o tamanho dos seus fotossensores de sua câmera. Fotossensores maiores podem coletar mais luz.
Interpolação
Algumas câmeras compactas não possuem fotossensores suficientes para justificar a resolução das imagens que criam, então, elas utilizam um processo denominado interpolação, que serve para “adivinhar” os valores de pixel.
É por isso que alguns números de resolução em sensores pequenos devem ser vistos com suspeita e não podem ser impressos tão grandes quanto as câmeras de qualidade superior.
Por exemplo, algumas câmeras da Fuji “aumentaram” a resolução de 6 para 12 megapixels, e consequentemente a qualidade da imagem gerada não é tão boa.
O memso acontece com as câmeras de telefone celular, que em alguns casos chegam a mencionar 48 ou até 100 megapixels, mas não informam que há uma interpolação, e se for jogar na prática, a resolução máxima está na realidade, bem distante do valor divulgado.
Profundidade de Bits
A profundidade de bits é o número de bits de dados que cada pixel contém, e 8 bits correspondem a 256 valores diferentes.
Arquivos brutos de 12 bits em uma câmera DSLR têm uma profundidade de bits de 4.096 tons, enquanto um arquivo bruto de 14 bits uma profundidade de bits de 16.384 tons.
Fotografar no modo de 14 bits, quando disponível, pode mostrar mais de detalhes em sombras escuras e realces, embora as diferenças às vezes sejam difíceis de perceber, e os arquivos brutos sempre serão em torno de 20% maiores.
Faixa dinâmica
A faixa dinâmica de uma foto é definida como a razão entre as partes mais escuras e mais claras, e a maior faixa dinâmica que pode ser capturada pelo sensor da câmera em um arquivo do formato RAW.
O intervalo dinâmico em um arquivo JPEG será menor, a menos que seja processado em um editor RAW.
A faixa dinâmica pode ser expressa em termos de paradas (Exemplo: 10 paradas) ou como uma proporção (1:1.000). Para converter em uma proporção, eleve 2 à potência do batente. Por exemplo, uma faixa dinâmica de 6 paradas = 2^6 = 1:64.
Clecio Mayrink
Engenheiro de sistemas nascido no Rio de Janeiro, ingressou no mergulho em apneia em 1983 e autônomo em 1986 pela CMAS, participando da primeira turma da PADI no Rio de Janeiro em 1990. É mergulhador Técnico Trimix, Technical Cave Diver, Advanced Cave Sidemount / No Mount, possuindo mais de 40 anos de experiência em mergulho, imagens subaquáticas e pesquisador de naufrágios, sendo uma referência no país.
Ex-juiz da AIDA International, foi membro da expedição de mapeamento da caverna na Lagoa Misteriosa em Bonito-MS no ano de 2008, é o idealizador do Brasil Mergulho criado em 1998 (MTB 0081769-SP) e um dos responsáveis pelo tema Mergulho no 1° Atlas dos Esportes do Ministério dos Esportes no país.
Também atuou na produção de matérias e documentários no Brasil e no exterior, prestando consultoria para mídia em geral, órgãos públicos, entidades militares e internacionais, como a ONU e UNESCO.
