Cómo funciona una cámara de fotos
El funcionamiento básico de una cámara de fotos es muy muy sencillo. Lo vamos a ver para una cámara digital, pero los principios son los mismos que para una cámara analógica de película.
Cámara en reposo
Vamos a partir del instante justo cuando vamos a apretar el botón de disparo para hacer una foto.
El sensor está inicialmente tapado por el obturador y no recibe nada de luz del exterior.
Pulsamos el botón de disparo
Cuando pulsamos el botón de disparo, el obturador se abre y deja que la luz llegue al sensor.
El objetivo proyecta sobre el sensor una imagen de la escena (una imagen invertida: arriba-abajo, izquierda-derecha).
Ya veremos por qué se utiliza un objetivo (una lente) para proyectar la imagen.
Cada punto del sensor va recogiendo información de la imagen.
Los puntos más luminosos de la escena envían más fotones, que generan más electrones, que al final se traducirá en un punto más claro o brillante, más ‘blanco’.
Los puntos más oscuros de la escena generarán en la imagen puntos más oscuros, más ‘negros’.
Si dejamos abierto el obturador demasiado tiempo la imagen acumulará más luz de la necesaria. Se dice que tendríamos una imagen sobreexpuesta (o ‘quemada’, si hay zonas que aparecen como blanco puro, sin detalle).
Lo mismo ocurre si dejamos que el sensor reciba la imagen de la escena durante un tiempo muy corto: saldrá muy oscura, subexpuesta (las zonas negras sin detalle se dice que están ‘empastadas’).
Por lo tanto el tiempo de obturación es el que determina en última instancia qué cantidad de luz se acumula en el sensor.
Se cierra el obturador
En todas las cámaras modernas el tiempo que el obturador está abierto se configura justo antes de hacer la foto.
De esa forma, al apretar el botón de disparo el obturador se abre, permanece abierto ese tiempo predefinido, y se cierra automáticamente.
Ten en cuenta que la mayoría de las veces vamos a utilizar tiempos de obturación tan cortos que sería imposible controlarlos de forma manual.
Información almacenada en el sensor
Una vez cerrado el obturador deja de llegar luz al sensor.
El sensor de la mayoría de las cámaras digitales ve en blanco y negro. El sensor sólo es sensible a la cantidad de luz, no al color.
Sin embargo hay una forma de recoger la información de color. Ya veremos más adelante cómo se hace.
Lo más importante con lo que nos tenemos que quedar es que para hacer una foto hay un parámetro fundamental: la cantidad total de luz que recibe el sensor (número total de fotones por unidad de superficie), que se conoce como exposición.
Y en una cámara dependerá de dos parámetros fundamentales:
- La ‘intensidad’ de luz que llega al sensor
Es decir, el número de fotones por segundo.
Que dependerá de la iluminación en la escena, el objetivo que usemos, su apertura, etc. - El tiempo que permanece el obturador abierto
Cuanto más tiempo está abierto, más cantidad total de luz (número de fotones) recibirá el sensor.
Más fotones implica normalmente más información, pero tanto los sensores como la película tienen una capacidad máxima (nivel de saturación), que correspondería con el blanco puro. A partir de ese nivel ya no se puede acumular más información, esa zona de la escena estaría ‘quemada’ en la imagen final, totalmente blanca, sin detalle.
En las cámaras antiguas o cuando usamos la cámara en modo manual, es el fotógrafo el que decide la exposición más adecuada en función de la escena o del efecto artístico que quiere conseguir.
En las cámaras modernas hay modos automáticos que deciden la exposición en función de la cantidad de luz de la escena (y otros parámetros que dependen de la programación interna de cada cámara).
Generar la imagen final
La información que almacena el sensor no es una imagen como tal. Es un conjunto de datos, una matriz de niveles de luz.
Si pudiéramos verla directamente sería una especie de imagen en blanco y negro algo extraña, muy ‘lavada’, con poco contraste.
Todas las cámaras digitales incluyen un procesador (un ordenador en miniatura) que se encarga de procesar esa información del sensor: extrae la información de color, aplica una serie de recetas de contraste y saturación (cada fabricante y cada modelo de cámara tiene las suyas) y genera el fichero final en un formato estándar, por ejemplo JPEG (.jpg)
En algunas cámara es posible guardar directamente la información del sensor, sin procesar o con un procesado mínimo. Es lo que se conoce como fichero RAW (o imagen RAW, aunque no es realmente una imagen). RAW no es un acrónimo, es literalmente ‘crudo‘ en inglés, haciendo referencia a que almacena la información en crudo o en bruto del sensor.
Cámara de película fotográfica
El proceso es básicamente el mismo.
La película fotográfica está formada por granos diminutos (cristales) de alguna sal sensible a la luz, sales de plata por ejemplo, distribuidos por la superficie en algún tipo de gel.
Cada uno de esos granos sería más o menos el equivalente a una celda fotosensible en un sensor digital.
Cuando el fotograma recibe la imagen de la escena se produce una reacción química. Los cristales de sal se van transformando en metal en función de la cantidad de luz que reciben.
Una vez se cierra el obturador nos quedará en el fotograma una imagen sin procesar: invertida (arriba-abajo / izquierda-derecha) y en negativo, las zonas claras de la imagen corresponden con más cristales convertidos en metal.
Ese negativo se tiene que revelar en un laboratorio para eliminar los restos de sales fotosensibles (de lo contrario se ‘velaría’ al recibir luz) y luego se tiene que positivar sobre un soporte, un papel fotográfico por ejemplo, para obtener la imagen final.
En la película fotográfica a color el proceso es un poco más complejo pero el principio es el mismo.