Como funciona? - Câmera digital

Como funciona? - Câmera digital

Esta animação demonstra a estrutura e o funcionamento de câmeras digitais.

Tecnologia

Palavras-chave

câmera, digital, foto, fotografia, objetiva, flash, cartão de memória, ecrã, LCD, resolução, píxel, lente de foco, diafgrama, superfície fotossensível, detetor elétrico, filtro de cores, luz, efeito fotoelétrico, técnica, informática

Extras relacionados

Cenas

Câmera digital

  • objetiva
  • bateria
  • botões de ajuste
  • encaixe para flash - É aqui que o flash exterior pode ser achatado.
  • seletor de modo
  • cartão de memória
  • visor
  • tela LCD
  • botão de energia
  • corpo
  • botão do obturador

A construção da câmera digital é muito semelhante à da câmera tradicional. As partes mais importantes são: o corpo, a objetiva, o diafragma, o obturador e a superfície fotossensível (ou sensor de imagem). A diferença é que a câmera digital transforma e armazena a imagem em sinais elétricos. No caso da câmera tradicional, a luz produz uma mudança química no filme fotossensível.

Há diferentes tipos de câmera digital. O tipo mais conhecido é o tipo DSLR, ou seja a câmera digital de reflexo por uma lente com objetivas intercambiáveis. As câmeras sem espelho de objetivas intercambiáveis ou MILC são cada vez mais generalizadas.

As câmeras compactas não têm objetivas intercambiáveis. As câmeras bridge, pertencentes à esta categoria, possuem uma vasta gama de zoom. Fazem transição entre as câmeras mais simples e as DSLR de maior qualidade. A maioria das câmeras digitais são também capazes de gravar vídeos.

Trajetória da luz

  • objetiva - Um conjunto de lentes que recolhe os raios de luz. Pode ser mudada no caso das câmeras DSLR.
  • obturador - Quando o botão do obturador é pressionado, abre-se e permite que a luz entra na câmera. Ao alterar o tempo de exposição, também a luminosidade da imagem pode ser ajustada.
  • pentaprisma - Um prisma de vidro de cinco lados que gira a imagem para que não seja invertida ao olhando-a através do visor.
  • espelho - Este espelho semi-transparente, que direciona a imagem em direção ao visor, levanta-se quando o botão do obturador é pressionado.
  • lente de foco - Recolhe a luz para os sensores da focagem automática.
  • visor - O fotógrafo vê a imagem produzida pela objetiva através disto.
  • espelho secundário - Direciona a luz em direção ao sistema de focagem automática.
  • superfície fotossensível - É constituída por milhões de fotocélulas e converte a luz em sinais elétricos.
  • diafragma - Um dispositivo que pode ser aberto e fechado. Controla a quantidade de luz que entra na câmera.
  • luz recebida
  • abertura

Durante a exposição, os raios de luz são recolhidos pela objetiva, sendo um conjunto de lentes no qual a posição das lentes pode ser mudada. Assim, é possível mudar a ampliação, ou seja, é possível fazer zoom no nosso objeto. Também pode ser alterada a distância de imagem, ou seja, o ponto onde converge a luz, fazendo com que os nossos objetos pareçam focalizados. A objetiva contém várias lentes para corrigir a anomalia de cada lente.

Depois, a luz atravessa a abertura do diafragma o que controla a quantidade de luz que entra nas lentes. Se há muita luz, um circuito reduz o tamanho desta abertura e se há pouca luz, a abertura abre-se. Também pode ser definida a profundidade de campo pela abertura. Uma menor abertura faz com que exista uma maior profundidade de campo, isto é, o objeto e o fundo também são focados. No entanto, uma maior abertura resulta numa menor profundidade de campo, isto é, só o objeto vai ser focado.

No caso das câmeras de reflexo por uma lente, após a luz atravessar a abertura, chega a um espelho inclinado o que transmite esta ao visor através do pentaprisma. O pentaprisma assegura que a imagem vista no visor não seja de cabeça para baixo.

Algumas câmeras têm um espelho semi-transparente atrás do qual fica um espelho secundário, perpendicular a este. Este espelho secundário direciona uma parte da luz em direção à uma ecrã de focagem e a um conjunto de sensores para fazer funcionar o sistema de focagem automática.

Durante a exposição, o espelho levanta-se e a luz vai diretamente em direção ao obturador que se abre ao mesmo tempo, permitindo a chegada da luz até ao sensor de imagem. O obturador, em condições de muita luz, permanece aberto apenas por um curto período. Em condições de pouca luz, permanece aberto por mais tempo. Para fotografar objetos em movimento, é aconselhável usar um tempo de exposição curto e uma abertura grande para evitar que a imagem trema. É preciso fotografar com um tempo de exposição longo e usar um tripé para capturar o céu estrelado à noite.

Atravessando o obturador, a luz chega à superfície fotossensível, ou seja, ao sensor de imagem constituído por milhões de fotocélulas, isto é, pixels e é convertida em sinais elétricos que são processados pelo processador da câmera. Estes sinais são armazanados no cartão de memória, de pixel a pixel em forma de carga elétrica.

A sensibilidade ISO, ou seja, a sensibilidade do sensor de imagem tem um intervalo amplo. No entanto, se aumentarmos a sensibilidade ISO, também o ruído nas fotografias aumenta. As câmeras modernas ajustam automaticamente a focagem, a abertura, a velocidade do obturador e as definições de ISO, mas também vários outros tipos de modos automáticos, semi-automáticos e manuais podem ser selecionados.

As câmeras podem tirar fotografias a cores devido ao facto de que pequenos filtros de cores vermelha, verde ou azul cobrem cada sensor. Deste modo, a eletrónica da câmera "sabe" qual cores de luz foram captadas pelos diferentes pixels.

No caso das câmeras sem espelho, a luz atinge o sensor de imagem continuamente, por isso, a imagem vista a partir da objetiva é sempre visível na ecrã LCD, situada na parte de trás da câmera, que, portanto, funciona como um visor.

Tirando uma foto

  • abertura
  • luz recebida
  • objetiva
  • diafragma
  • lentes
  • espelho
  • pentaprisma
  • visor
  • obturador
  • superfície fotossensível (Dispositivo de carga acoplada sensor CCD)
  • filtro de cores
  • pixel
  • fotodiodo
  • efeito fotoelétrico
  • eletrão com carga elétrica

Acessórios

  • câmera
  • flash
  • tripé

Para tirar fotografias de alta qualidade, frequentemente, precisamos também de acessórios além da câmera, porque é difícil fotografar em condições de pouca luz. Se não há bastante luz, o obturador da câmera deve ficar aberto por mais tempo, o que pode causar a vibração da câmera ou o movimento do objeto, resultando numa fotografia desfocada. O flash serve como uma fonte de luz artificial e o tripé evita a trepidação da câmera durante a exposição.

Animação

  • objetiva
  • bateria
  • botões de ajuste
  • encaixe para flash - É aqui que o flash exterior pode ser achatado.
  • seletor de modo
  • cartão de memória
  • visor
  • tela LCD
  • botão de energia
  • corpo
  • botão do obturador
  • câmera
  • flash
  • tripé
  • abertura
  • luz recebida
  • objetiva
  • diafragma
  • lentes
  • espelho
  • pentaprisma
  • visor
  • obturador
  • superfície fotossensível (Dispositivo de carga acoplada sensor CCD)
  • filtro de cores
  • pixel
  • fotodiodo
  • efeito fotoelétrico
  • eletrão com carga elétrica

Narração

A construção da câmera digital é muito semelhante à da câmera tradicional. As partes mais importantes são: o corpo, a objetiva, o diafragma, o obturador e a superfície fotossensível (ou sensor de imagem). A diferença é que a câmera digital transforma e armazena a imagem em sinais elétricos. No caso da câmera tradicional, a luz produz uma mudança química no filme fotossensível.

Para tirar fotografias de alta qualidade, frequentemente, precisamos também de acessórios além da câmera, porque é difícil fotografar em condições de pouca luz. Se não há bastante luz, o obturador da câmera deve ficar aberto por mais tempo, o que pode causar a vibração da câmera ou o movimento do objeto, resultando numa fotografia desfocada. O flash serve como uma fonte de luz artificial e o tripé evita a trepidação da câmera durante a exposição.

Durante a exposição, os raios de luz são recolhidos pela objetiva, sendo um conjunto de lentes no qual a posição das lentes pode ser mudada. Assim, é possível mudar a ampliação, ou seja, é possível fazer zoom no nosso objeto. Também pode ser alterada a distância de imagem, ou seja, o ponto onde converge a luz, fazendo com que os nossos objetos pareçam focalizados. A objetiva contém várias lentes para corrigir a anomalia de cada lente.

Depois, a luz atravessa a abertura do diafragma o que controla a quantidade de luz que entra nas lentes. Se há muita luz, um circuito reduz o tamanho desta abertura e se há pouca luz, a abertura abre-se. Também pode ser definida a profundidade de campo pela abertura. Uma menor abertura faz com que exista uma maior profundidade de campo, isto é, o objeto e o fundo também são focados. No entanto, uma maior abertura resulta numa menor profundidade de campo, isto é, só o objeto vai ser focado.

No caso das câmeras de reflexo por uma lente, após a luz atravessar a abertura, chega a um espelho inclinado o que transmite esta ao visor através do pentaprisma. O pentaprisma assegura que a imagem vista no visor não seja de cabeça para baixo. Algumas câmeras têm um espelho semi-transparente atrás do qual fica um espelho secundário, perpendicular a este. Este espelho secundário direciona uma parte da luz em direção à uma ecrã de focagem e a um conjunto de sensores para fazer funcionar o sistema de focagem automática.

Durante a exposição, o espelho levanta-se e a luz vai diretamente em direção ao obturador que se abre ao mesmo tempo, permitindo a chegada da luz até ao sensor de imagem. O obturador, em condições de muita luz, permanece aberto apenas por um curto período. Em condições de pouca luz, permanece aberto por mais tempo. Para fotografar objetos em movimento, é aconselhável usar um tempo de exposição curto e uma abertura grande para evitar que a imagem trema. É preciso fotografar com um tempo de exposição longo e usar um tripé para capturar o céu estrelado à noite.

Atravessando o obturador, a luz chega à superfície fotossensível, ou seja, ao sensor de imagem constituído por milhões de fotocélulas, isto é, pixels e é convertida em sinais elétricos que são processados pelo processador da câmera. Estes sinais são armazanados no cartão de memória, de pixel a pixel em forma de carga elétrica.

A sensibilidade ISO, ou seja, a sensibilidade do sensor de imagem tem um intervalo amplo. No entanto, se aumentarmos a sensibilidade ISO, também o ruído nas fotografias aumenta. As câmeras modernas ajustam automaticamente a focagem, a abertura, a velocidade do obturador e as definições de ISO, mas também vários outros tipos de modos automáticos, semi-automáticos e manuais podem ser selecionados.

As câmeras podem tirar fotografias a cores devido ao facto de que pequenos filtros de cores vermelha, verde ou azul cobrem cada sensor. Deste modo, a eletrónica da câmera "sabe" qual cores de luz foram captadas pelos diferentes pixels.

No caso das câmeras sem espelho, a luz atinge o sensor de imagem continuamente, por isso, a imagem vista a partir da objetiva é sempre visível na ecrã LCD, situada na parte de trás da câmera, que, portanto, funciona como um visor.

Extras relacionados

Daguerreótipo

A primeira técnica de fotografia comercialmente bem-sucedida foi inventada pelo francês Louis Daguerre.

Instrumentos óticos

Hoje em dia são utilizados diversos instrumentos óticos​​, desde os microscópios até os telescópios.

Como funciona a impressora a laser?

Esta animação mostra como funcionam as impressoras a laser.

Como funciona a televisão CRT?

Esta animação mostra como funciona uma televisão CRT.

Como funciona a televisão ecrã de plasma?

Esta animação mostra como funciona uma televisão de ecrã de plasma.

Como funciona o microscópio eletrónico?

Esta animação mostra a estrutura e funcionamento de microscópios eletrónicos.

Como funciona o projetor de cinema?

Esta animação mostra a conceção e funcionamento de um projetor de cinema tradicional.

Como funciona o tomógrafo?

Esta animação mostra a estrutura e funcionamento de um tomógrafo.

Como funcionam as ecrãs LCD?

Um ecrã LCD usa as propriedades modulares de luz presentes nos cristais líquidos.

Correção da visão

Lentes côncavas e convexas são usadas ​​para a correção de miopia e hipermetropia.

O mecanismo da visão

A curvatura da lente do olho muda consoante estamos a olhar para um objeto próximo ou distante, de forma a garantir uma imagem nítida.

O olho humano

O olho é um dos mais importantes órgãos sensoriais que temos. Quando estimulado pela luz, os seus receptores produzem impulsos elétricos.

Telescópios

Esta animação mostra os telescópios ópticos e os radiotelescópios utilizados na observação astronómica.

Cinema (EUA, anos 30)

Muitas salas de cinema foram construídas grandes cidades dos EUA na década de 1910.

Added to your cart.