O sensor

Novembro 2016



Apresentação


O sensor é o coração da sua câmera digital. É graças a esse suporte que você pode gravar e ver suas fotos em um suporte de computador.
De forma retangular, o sensor de transferência de carga fez sua primeira aparição em 1969 na comunidade científica, graças aos seus inventores, George E. Smith e Willard Boyle.

Existem hoje dois tipos de sensores, o CCD e o CMOS. Este último é mais comum em câmeras digitais, do tipo Reflex, enquanto que o CCD equipa as compactas.

Funcionamento


Substituindo a película, que restitui a luz em imagem, o sensor fotossensível funciona sob o mesmo princípio. Ele é constituído por células fotovoltaicas que medem a intensidade da luz e sua cor. Depois, esta intensidade luminosa é transformada em eletricidade. Cada ponto do sensor, que faz parte de um pixel, registra a intensidade da luz para produzir uma imagem .

O sensor é composto de dois elementos que se sobrepõem: o primeiro é composto por células fotossensíveis, o segundo é o dispositivo de transferência de carga. Para restaurar a cor, cada célula fotossensível possui três filtros: um vermelho, um azul e um verde, cada filtro sendo receptivo a uma única coordenada para poder capturar uma cor.

Os diferentes tipos de sensor


O sensor CCD (Charge-Coupled Device) era o mais comum há ainda algum tempo, equipando quase todas as câmeras de foto e câmeras de filmadoras. O CCD é composto de uma matriz de células fotossensíveis que transfere a carga para um colecionador, que também transfere toda a carga para o conversor .


O sensor CMOS (Complementary Metal Oxyde Semi-conductor) funciona quase da mesma maneira: ele é composto de uma matriz de células fotossensíveis também, mas em vez de transferir a carga para um coletor, ele a retém e transfere para o conversor, diretamente .

Inicialmente, o CCD era melhor e dava melhores resultados do que o CMOS, que equipou webcams e câmeras digitais baratas. Mas alguns fabricantes têm mudado isso, testando e equipando as melhores Reflex com um sensor CMOS do tipo APS-C e Full Frame. Também podemos obter uma melhor imagem, nos detalhes, a resolução e a sensibilidade, acoplada com um sensor CMOS com um bom processamento de dados, em vez de um CCD acoplado a um processamento digital ruim.
O CMOS é mais barato que o CCD e é, sobretudo, o seu formato que interessa os fabricantes: pode-se obter, a menor custo, um sensor maior com uma resolução melhor, mesmo se ele é mais lento do que o CCD.

Em 2011, o CCD ainda são usados principalmente em compactaso e bridges, enquanto o CMOS equipa as Reflex e híbridas (compactas com lente intercambiável).

Resolução


A resolução é calculada pelo número de pixels em comprimento e em largura . Esta resolução vai depender do formato de saída, ou seja, o tamanho máximo em impressão sem perda de qualidade .

Assim, um sensor de 12 milhões de pixels pode restaurar de uma imagem de 4 000 pixels sobre 3 000 pixels (4000x3000 = 12 000 000). A 150 pixels por polegada, você poderá obter uma imagem de boa qualidade em uma cópia de 67 x 50 centímetros (um pouco maior que o formato A2). No entanto, devemos levar em conta o tamanho real do seu sensor, que tem um impacto direto sobre a qualidade de suas imagens. Um sensor com a mesma resolução, no formato 24 x 36 mm (full frame) terá uma qualidade melhor do que um sensor de 13 x 17,3 mm (4/3 que encontramos em certas bridges e compactas com lentes intercambiáveis ).

Os diferentes tamanhos de sensor


No mercado "grande público", podemos encontrar vários tamanhos de sensor que variam de 24 x 36 mm para as SLRs full frame, a 4,29 x 5,76 mm para algumas compactas. O tamanho do sensor tem um impacto direto sobre o ângulo de visão da lente que usamos. Assim, um sensor grande tem um ângulo de visão maior do que um sensor menor, com uma lente idêntica. A profundidade de campo também é menor com um sensor grande de 24 x 36 mm.

Falamos de coeficiente multiplicador (ou crop factor) na focal das lentes, e mais especificamente no ângulo de campo aberto, quando utilizamos uma Reflex com um sensor APS-C (14 ,8 x 22,1mm), as lentes Reflex, inicialmente, são previstas serem usadas em sensores de 24 x 36 mm. Assim, uma objetiva de 85 mm montada em uma Reflex APS-C tem um ângulo de visão equivalente a 136 milímetros (x 1, 6). Esta conversão é, muitas vezes, dada diretamente pelos fabricantes em compactas, bridges e híbridas, graças às fichas técnicas e às equivalentes de 24 x 36.

Fonte de imagens: Fuji, Sigma, Nikon, O internauta, Julien Achard


Tradução feita por Lucia Maurity y Nouira

Veja também :
Este documento, intitulado « O sensor »a partir de CCM (br.ccm.net) está disponibilizado sob a licença Creative Commons. Você pode copiar, modificar cópias desta página, nas condições estipuladas pela licença, como esta nota aparece claramente.