Funcionamiento y Componentes Clave de una Cámara de Vídeo: Sistema Óptico y Sensores

¿Qué es una Cámara de Vídeo?

Una cámara de vídeo es un dispositivo que nos permite capturar una escena con movimiento, de forma que podremos almacenarla en un medio físico, representarla directamente o hacer algún procesado.

Los elementos fundamentales de una cámara de vídeo son el sistema óptico (lentes) y el sensor de imagen, que es el que se encarga de convertir la señal lumínica recibida en una señal eléctrica a través de un transductor.

Características del Sistema Óptico

• Apertura del diafragma (iris): Mediante su apertura, controlamos la cantidad de luz que entra al sistema óptico. Existen ciertas aperturas específicas llamadas pasos F. La apertura del diafragma afecta a la profundidad de campo de la imagen (rango de distancias que se perciben enfocadas): a menor apertura del diafragma, mayor profundidad de campo. También se puede ajustar la luminosidad variando la ganancia electrónica del sensor, aunque aumentará el ruido también.
• Velocidad de obturación: Determina el tiempo de captura (tiempo de exposición / tiempo de obturación) de cada una de las imágenes por el sensor de la cámara. Al aumentar el tiempo de exposición, aumenta la luminosidad de la imagen, pero si se aumenta mucho, la imagen puede salir emborronada.
• Sistema de enfoque: Se suele incorporar un sistema de autofoco rápido y preciso, aunque los profesionales trabajan con el enfoque manual.
• Zoom óptico: Permite hacer más grande o más pequeño un determinado motivo que esté filmando. Interesará tener un buen sistema de zoom óptico, ya que el digital deteriora la imagen.

El Sensor de Imagen

El verdadero corazón de una cámara de vídeo, ya que es su dispositivo de captación de imagen, es el encargado de recoger la información lumínica de la escena y convertirla a una señal eléctrica.

Estará compuesto por una matriz de píxeles (puntos sensibles a la luz) encargados de recoger la luz de cada punto de la escena (a mayor número de píxeles, mayor resolución). El tamaño del sensor afectará a la luminosidad de la imagen: a mayor tamaño del sensor, los píxeles serán más grandes y captarán más luz (imagen más luminosa). El tamaño de los píxeles dependerá tanto del tamaño del sensor como de la resolución que tenga.

Tipos de Sensores

• CCD: La información generada por los píxeles se combina y se envía a la salida del sensor CCD, donde se hará el procesado necesario de la señal.
  Características: Mayor sensibilidad a la luz, más calidad de imagen y rango dinámico, mayor precio, mayor consumo eléctrico, requiere de mayor electrónica externa al sensor para el procesado posterior y, al combinar la información de los píxeles, hay una mayor contaminación de las celdas adyacentes en caso de sobreexposición (blooming).
• CMOS: (Tecnología complementaria de semiconductores de óxido metálico utilizada habitualmente en sensores de imagen modernos).