Componentes Ópticos y Sensores CCD en Cámaras de Vídeo: Funcionamiento y Tipos

Componentes Ópticos de la Cámara

El bloque óptico está formado por tres tipos de lentes:

• Lentes de enfoque: Sirven para enfocar.
• Lentes de encuadre: Son las encargadas del zoom.
• Lentes de foco trasero: Su función es centrar la luz en la superficie de los sensores.

Un objetivo de 15x8 quiere decir que se puede aumentar hasta 15 veces una distancia focal de 8 mm, es decir, su distancia focal máxima es de 120 mm.

Filtros de Cámaras

• Filtros de corrección de color (Filtros CC): Corrigen la respuesta en frecuencia.
• Filtros de densidad neutra (Filtros ND): Compensan los excesos de luz.
• Filtros de infrarrojos: Este filtro es indispensable en cámaras con sensores CCD; tiene un filtro paso bajo unido a él.

Separación Cromática

Para separar los colores del haz de luz captado, se usa un prisma dicroico. El empleo de este conlleva un problema: las imágenes fantasma, que se generan cuando la luz se refleja de forma no deseada en las paredes del prisma divisor. Para evitarlo, se recurre a las siguientes técnicas:

• Máscaras opacas: Se sitúan en la entrada del prisma y delimitan la zona por la cual se permite el paso de la luz hacia el interior.
• Barreras internas: Bloquean los haces de luces provenientes de reflexiones no deseadas.
• Recubrimientos interiores: Absorben los reflejos incontrolados de las paredes.

Captadores de Imagen: Sensores CCD

Características de los Sensores CCD

• Mucho menor peso y volumen.
• Más resistencia contra golpes.
• Eliminación de las deformaciones geométricas, desapareciendo la necesidad de corrección mediante electrónica.
• Aumento de la vida útil.
• Reducción del consumo.
• Mayor sensibilidad.
• Eliminación de la remanencia.

El CCD se complementa con otros sistemas para mejorar sus características:

• Channel Stop: Es una barrera destinada a evitar que la carga excesiva de un pozo pueda contaminar los adyacentes.
• Microlentes: Como algunos rayos dan en las paredes laterales de los fotosensores y generan haces de luces incontrolados, incorporan una microlente que concentra el haz luminoso en el sensor.
• Obturador electrónico: Marca una velocidad de reloj para cargar y descargar los pozos.
• Desplazamiento espacial.

Tipos de CCD

• Sensor de transferencia de cuadro (Frame Transfer FT): Sus principales inconvenientes son que, al captar una imagen con elevada luminosidad, los pozos no pueden acumular tanta carga y la imagen sale borrosa y blanca (Smear). Otro inconveniente es el lag, que se produce cuando visualizamos un punto altamente iluminado sobre un fondo oscuro.
• Sensor de transferencia interlínea (Interline Transfer IT): Surgió para intentar solucionar los problemas que presentaba el sensor FT.
• Sensor de transferencia de cuadro interlineal (Frame Interline Transfer FIT): Combina lo mejor de los sensores anteriores.