A fotografia se tornou parte de nossas vidas. Estamos tirando fotos todos os dias, compartilhando-as com amigos e familiares e incentivando silenciosamente outras pessoas a fazer isso sem nem perceber, resultando em uma quantidade incrível de fotos sendo tiradas globalmente.
Pressionar o botão de liberação do obturador inicia uma reação em cadeia dentro de uma câmera, levando à gravação de uma imagem. É uma série de eventos que acontecem um após o outro dentro da câmera, todos acionados ao pressionar o botão do obturador. É como um efeito dominó – suave e eficiente.
O que é abertura na fotografia? - ...O que é abertura na fotografia? - O que é e como usar
Já se perguntou o que exatamente acontece dentro de uma câmera durante esse processo de criação de imagens? Você já quis saber como uma câmera captura uma imagem? Hoje, vamos aprender tudo sobre isso e muito mais.
Como funciona uma câmera?
A câmera é uma caixa à prova de luz com um pequeno orifício em uma extremidade. A luz entra na câmera por esse orifício e uma imagem é formada em um meio fotográfico. Esta é a explicação mais simples das funções internas de uma câmera. No entanto, além dessa explicação simples, cerca de cem processos diferentes acontecem como um relógio.
Da luz à imagem, como uma imagem é formada dentro de uma câmera?
Graças à chegada de smartphones poderosos com sistemas de câmera integrados, há uma câmera capaz em quase todas as mãos do mundo. Se o Kodak Brownie trouxe a fotografia para o consumidor médio, os smartphones definitivamente trouxeram a fotografia ao alcance de todos.
Independentemente da marca ou modelo da câmera que você vê, ela é essencialmente composta de três partes principais. Podemos segregá-los na lente, no corpo da câmera e no meio sensível à luz, que converte os sinais ópticos em informações eletrônicas.
Os raios de luz entram na câmera através da lente. Eles passam pelo corpo da câmera e atingem o sensor na parte traseira da câmera, onde a imagem é formada.
Vamos dar uma olhada em cada um desses componentes para tentar descobrir exatamente o papel que cada um deles desempenha no processo de criação da imagem.
Parte 1 – A Lente:Capturando Raios de Luz
A primeira parte da câmera lida com os raios de luz que entram na câmera. Ele faz isso através do barril da lente.
O barril da lente possui elementos de vidro óptico. O trabalho desses elementos de vidro é acumular os raios de luz espalhados e afunilá-los no filme ou no sensor de imagem na parte traseira da câmera para produzir uma imagem.
Além disso, existem alguns outros elementos de vidro que ajudam a focar a imagem.
Além desses, existem muitos outros elementos também, e cada um deles tem papéis específicos a desempenhar. Isso inclui elementos ED que ajudam a corrigir aberrações cromáticas, elementos VR para combater a trepidação da imagem e assim por diante.
Uma das características essenciais da sua lente é a função de zoom. Nem todas as lentes têm essa funcionalidade, no entanto. As lentes que não podem dar zoom são conhecidas como lentes prime.
Quando você gira o anel de zoom no corpo da lente, certos elementos dentro do barril da lente se movem para trás e para frente. Este movimento tem um efeito de ampliação na imagem. Portanto, quando você aumenta o zoom, o assunto parece maior e, quando você diminui o zoom, o assunto parece menor.
Parte 2 – O Sensor da Câmera Digital
O sensor digital é o aspecto mais essencial da sua câmera. É o sensor digital que capta a luz e a transforma em sinais elétricos. Antigamente, havia filme fotográfico no lugar do sensor digital.
Discutirei o filme fotográfico logo em seguida.
O sensor digital é composto por uma placa fina. Em um lado da placa há uma série de fotodiodos sensíveis à luz. O outro lado do sensor tem o bit de fiação.
Em alguns sistemas de câmera mais antigos, a fiação estava do mesmo lado dos fotodiodos. Este foi fundamentalmente um projeto pobre. Isso levou a muita confusão e resultou na perda de luz e no aumento da quantidade de ruído.
Os sensores de câmera modernos são projetados melhor. Eles são projetados usando uma arquitetura empilhada que reduz ainda mais o ruído e melhora a qualidade das imagens. Além disso, o design com iluminação traseira garante que os fotodiodos sejam capazes de coletar muito mais luz e, como resultado, produzir imagens mais limpas.
Discutirei em detalhes como um sensor de imagem típico funciona em um título subsequente abaixo.
Película da câmera
Antes do sensor digital, havia o filme fotográfico. O filme fotográfico foi popularizado e produzido em massa durante a época de George Eastman. Mas durante os primeiros dias do filme fotográfico, ele não era feito com material plástico. Em vez disso, foi feito com papel. O filme transparente à base de nitrocelulose começou em 1889.
O filme fotográfico moderno é uma fina tira de base de filme transparente com um lado revestido com uma camada de emulsão de gelatina. Cristais de haleto de prata são usados nessa emulsão. Este cristal de haleto de prata determina a sensibilidade à luz da superfície revestida, a resolução e a qualidade geral da imagem.
Câmara Escura
A câmara escura está associada ao desenvolvimento e impressão de filme fotográfico. É um processo antigo que agora se tornou inútil devido ao advento de sensores digitais e processamento de imagem na câmera.
Uma sala escura é uma sala à prova de luz que é usada para revelar os rolos de filmagem.
Uma série de banhos químicos são preparados, e o negativo é banhado nessas soluções para iniciar o desenvolvimento e quando o processo de desenvolvimento é feito para interromper o desenvolvimento. A primeira solução é conhecida como Developer e a segunda é Stop Bath.
Uma vez que os rolos de filme são revelados, eles são impressos usando papel de impressão. Um ampliador é usado para transferir a luz através dele e para um papel fotográfico contendo haleto de prata sensível à luz.
Parte 3 – O corpo da câmera
A câmera forma o corpo principal de sua unidade de fotografia.
Existem muitos tipos diferentes de sistemas de câmeras em uso. Não vou entrar em muitos detalhes sobre esses aspectos aqui.
Em sentido amplo, os sistemas de câmeras podem ser divididos em dois segmentos – (a) aqueles com sistema de lentes intercambiáveis e (b) aqueles com sistema de lentes fixas.
Ambos são populares, e ambos têm suas vantagens e desvantagens. Mas o primeiro (aqueles com um sistema de lentes intercambiáveis tornaram-se os mais dominantes).
Esses sistemas de câmera têm uma montagem de lente, o que significa que você pode trocar as lentes e escolher qual lente usar em uma determinada situação de fotografia. Assim, o nome câmeras de lentes intercambiáveis.
Existem dois tipos principais de sistemas de câmeras com lentes intercambiáveis atualmente em uso – (a) DSLRs e (b) Mirrorless.
A mecânica de uma câmera DSLR e como ela funciona
Vejamos a física de como uma imagem é formada dentro de um desses sistemas de câmeras. Tanto as DSLRs quanto os sistemas mirrorless têm uma coisa em comum:o sensor digital na parte de trás da câmera. Eles também têm uma grande diferença, e esse é o espelho reflexo. As DSLRs têm isso e as câmeras sem espelho não. Isso também explica por que uma DSLR possui um visor óptico e uma câmera sem espelho possui um visor eletrônico.
Ambos os sistemas de câmeras são bastante semelhantes; Vou usar uma DSLR para explicar o processo real de criação de imagens em um desses sistemas de câmeras.
A Lente
Como já foi explicado antes, DSLR significa digital single-lens reflex. A palavra reflexo significa o espelho reflexo dentro da câmera. Quando você olha pelo visor de uma câmera DSLR, a visão que você está vendo é aquela produzida pela luz que entra na câmera e é refletida pelo espelho reflexo.
Até agora, você está ciente de que o barril da lente permite que a luz entre na câmera. A lente tem uma pequena abertura conhecida como abertura. Este tamanho de abertura pode ser controlado usando um conjunto de controles mecânicos e eletrônicos em uma câmera.
Quanto maior a abertura da abertura, maior a quantidade de luz que entra na câmera e vice-versa.
O espelho reflexo
Depois de entrar no barril da lente, a luz atinge uma câmera reflex. Esta câmera reflex é ajustada em um ângulo de 45 graus para facilitar a reflexão da luz para cima em um ângulo de 90 graus.
Depois de ser refletido pelo espelho reflexo, ele é refletido por um pentaespelho ou pentaprisma, dependendo do tipo de câmera DSLR que você possui. Após a reflexão, a luz é então direcionada através do visor na parte traseira da câmera. Esta é a visão que você pode ver quando está olhando pelo visor.
Mas isso não é tudo. Quando você pressiona o botão do obturador, o espelho reflexo situado na frente do sensor de imagem oscila para cima e para longe do caminho da luz recebida. A luz agora tem um caminho claro em direção ao sensor na parte traseira da câmera.
As cortinas do obturador
Mas antes que isso aconteça, as cortinas do obturador precisam se abrir. Existem duas cortinas de obturador em qualquer câmera DSLR. O primeiro abre para permitir a entrada de luz e alcançar o sensor. A segunda segue logo após para fechar a abertura. Após a conclusão do processo de criação da imagem, ambas as cortinas são reiniciadas e estão prontas para a próxima foto.
O sensor de imagem
O processo final acontece quando os raios de luz atingem o sensor de imagem. Cada fotodiodo no sensor de imagem pode ser comparado a um balde coletando água. Exceto, neste caso, os fotodiodos estão coletando fótons.
Os fótons são convertidos em informações eletrônicas. É pertinente mencionar que cada fotodiodo é coberto com um filtro que permite que apenas uma das três cores primárias seja filtrada. O resto das cores são todas descartadas.
Os fotodiodos são dispostos em uma matriz onde as três cores primárias – azul, verde e vermelho são coletadas. Curiosamente, existem duas vezes mais filtros verdes do que filtros vermelhos ou azuis. A razão é que o olho humano é mais suscetível a ver a cor verde do que as cores vermelha ou azul. Ter o dobro de pixels verdes permite uma imagem mais limpa e natural.
O processo de foco automático usando o foco automático de detecção de fase
O processo de autofoco é uma tecnologia relativamente nova em câmeras. Não tenho o escopo de discutir tudo sobre autofoco e sua história aqui. Posso dizer que o foco automático nos primeiros sistemas de câmeras DSLR dependia do mecanismo da lente, onde um divisor de feixe era usado para dividir os feixes de luz que entravam na câmera e batiam no espelho reflexo principal.
Depois de atingir o espelho reflexo principal, a luz foi redirecionada para um sensor de foco automático na parte inferior da câmera. O feixe dividido atingiu um espelho secundário antes de atingir o sensor de foco automático. Esta é uma tecnologia muito complexa que depende da eficiência mecânica do design da câmera.
Tecnologia de foco automático de detecção de fase e suas últimas melhorias
O único grande revés do mecanismo tradicional de foco automático de detecção de fase é que, com a câmera no modo de visualização ao vivo, ele não funciona. Os fabricantes de câmeras tiveram que confiar no mecanismo de autofoco de detecção de contraste mais antigo e mais lento para bloquear o foco no modo de exibição ao vivo.
Os sistemas modernos de câmeras DSLR usam tecnologia de foco automático de detecção de fase atualizada. A tecnologia usa um design de foco automático de detecção de fase no chip construído no chip do sensor principal.
A Canon foi a primeira marca de câmeras com essa nova tecnologia de foco automático. Eles o chamaram de Dual Pixel Auto Focus. Hoje, a maioria dos fabricantes de câmeras usa a mesma tecnologia em diferentes formas. Você pode encontrar tecnologia semelhante em smartphones.
Conclusões finais
O processo interno de uma câmera é um testemunho da engenhosidade da mente humana. Desde seu começo humilde, cerca de 2.000 anos atrás, quando a câmera obscura foi descoberta pela primeira vez, até a maravilha moderna que é uma câmera sem espelho, a tecnologia percorreu um longo caminho. E com ele evoluiu o processo de criação de imagens.
No entanto, o que não mudou são os princípios básicos da criação de imagens, as regras e as diretrizes. Ainda é a mente humana onde a imagem é formada pela primeira vez antes de uma câmera capturá-la.
A mente humana constantemente ultrapassou os limites do que é possível com uma câmera. A nova tecnologia simplesmente tornou mais fácil capturar a visão de alguém, mas não foi capaz de eliminar os quinze centímetros por trás dela.
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