Definición
Una cámara fotográfica es un artefacto (una máquina) capaz de plasmar la luz en un soporte.
La cámara sólo es el instrumento que nos permite hacer fotos, las buenas fotos las hace el fotógrafo.
Representación de una cámara réflex y sus componentes principales.
Funcionamiento básico
Lo primero que tenemos que saber es cómo funciona una cámara en su conjunto. Debemos entender el camino que sigue la luz por las distintas partes de la cámara y cómo le afectan cada una de esos componentes.
La cámara más simple sólo necesita una caja oscura con una abertura para el obturador y un sensor o película para captar la luz.
En la imagen siguiente se puede ver el esquema de una cámara réflex, la imagen entra por el objetivo que la concentra para que llegue enfocada al sensor, en el objetivo está el diafragma que se abre o cierra para dejar pasar más o menos luz, al pulsar el disparador el espejo se levanta y el obturador se abre durante un determinado tiempo para que la luz pase al sensor. El obturador es como una cortina o una persiana de láminas que se abre una cantidad de tiempo.
La combinación de la mayor o menor abertura del diafragma y el mayor o menor tiempo que el obturador está abierto determinan la cantidad de luz que llegará al sensor.
Una foto con la correcta cantidad de luz se dice que está bien expuesta, si está demasiado clara es porque ha entrado mucha luz y se dice que está sobreexpuesta, por el contrario, si ha entrado poca luz y está demasiado oscura se dice que está subexpuesta.
En su posición habitual el espejo está bajado y permite que la imagen se refleje en el pentaprisma y llegue al ocular. En esta posición, la luz también llega a un elemento del pentaprisma que realiza el enfoque automático. Al entrar por el objetivo la imagen se invierte por una cuestión óptica, el pentaprisma da la vuelta a la imagen para que no la veamos cabeza abajo en el ocular.
En las cámaras réflex el objetivo se puede separar del cuerpo de la cámara, así se puede utilizar el objetivo que mejor se adapte a cada situación.
También se dispone de una pantalla que se utiliza para ver las fotos realizadas, la pantalla también permite encuadrar y enfocar en lugar de usar el ocular.
En la imagen se puede ver el esquema de una cámara compacta, las principales diferencias respecto a la réflex son que no hay ni espejo ni ocular. Además el objetivo de las cámaras compactas está integrado en el cuerpo de la cámara, no se puede cambiar y es más pequeño que en las réflex. Casi todas las cámaras compactas carecen de ocular o visor y la pantalla de la cámara hace esta función.
Últimamente han aparecido otro tipo de cámaras que puede considerarse un híbrido entre las compactas y las réflex, las cámaras EVIL, son cámaras sin espejo réflex, de tamaño compacto y con objetivos intercambiables. Desde el punto de vista que estamos viendo ahora, su esquema sería el mismo que el de una compacta, salvo que el objetivo no está integrado en el cuerpo.
Tanto en las compactas como en las híbridas el recorrido de la luz es el mismo y los elementos por los que pasa son los mismos que en una cámara réflex cuando el espejo está levantado.
Es decir que a los efectos de entender el funcionamiento básico de una cámara de fotos todas son iguales: la luz pasa por el objetivo, es regulada por el tamaño variable del diafragma, y el sensor recibe la luz durante el tiempo que está abierto el obturador.
Cuerpo de la cámara
En una réflex la cámara se divide en objetivo y cuerpo de la cámara. En una cámara compacta el cuerpo contiene el objetivo. Podemos decir que el cuerpo de la cámara es el armazón que contiene o soporta al resto de componentes.
El cuerpo de la cámara aporta rigidez y solidez a la cámara, según la calidad y materiales de que esté fabricado, la cámara estará en un nivel de calidad o en otro. Un buen cuerpo hace que una cámara sea más resistente y ligera a la vez. El cuerpo y su revestimiento pueden ser de diferentes materiales como plástico, aluminio, acero, aleación de magnesio, etc.
El cuerpo puede estar sellado en diferentes grados, lo que afecta a la mayor o menor estanqueidad frente al agua y humedad.
El objetivo se une al cuerpo por un mecanismo de bayoneta, cada marca tiene su propio sistema de bayoneta incompatible con las demás. Para desmontar el objetivo basta pulsar el botón de desbloqueo y girar, para montarlo hay que alinear el punto marcado en el objetivo con el punto del cuerpo y girar hasta oír un clic. Es importante no realizar esta operación en lugares con polvo o lluvia.
Sensor de imagen
El sensor de imagen de una cámara fotográfica digital es el componente encargado de captar la imagen. Un sensor está compuesto por millones de fotosensores dispuestos en una matriz o rejilla de forma rectangular.
Un fotosensor es un componente electrónico que es capaz de medir la luz que recibe, según la intensidad o brillo de la luz devuelve una cantidad de carga eléctrica. Los fotosensores no son capaces de diferenciar los colores, solo miden si hay poca o mucha luz, es decir nos dan el nivel de gris de un punto o pixel.
En una imagen digital los colores se forman uniendo las cantidades de rojo, verde y azul presentes en cada pixel. Para obtener la cantidad de rojo, delante del fotosensor se coloca un filtro rojo, de esta forma al fotosensor solo le llega luz roja, lo mismo se hace para los colores verde y azul. Es decir, delante de la matriz de fotosensores hay una matriz de filtros rojos, verdes y azules colocados según el mosaico de Bayer que puedes ver en la siguiente figura.
En esta matriz cada cuatro pixeles tienen dos verdes un rojo y un azul porque el ojo humano es más sensible al color verde.
Hay diferentes tamaños de sensores según cada tipo de cámara. Según acabamos de ver, cuanto más grande sea el sensor mejor será la calidad de la imagen.
Actualmente el tamaño de un fotosensor puede llegar a 1,43 micras, (1 micra= 1 milésima de milímetro).
En estos momentos las dos tecnologías más empleadas en la construcción de sensores con CCD (Charge Coupled Device) y CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Las compactas suelen emplear CCD y las réflex CMOS. Aunque los CMOS se están imponiendo por su mayor calidad, también en las compactas.
Procesador de imagen
El procesador se encarga de tomar la información captada por el sensor y realizar distintos trabajos sobre ella. El más importante es transformar los datos del sensor en una foto en un determinado formato y con una determinada calidad o resolución. También se encarga del enfoque automático en las cámaras compactas.
En la mayoría de las cámaras, el fotógrafo puede ajustar el tamaño, la calidad e incluso el formato que quiere para sus fotos. Por ejemplo, podemos elegir un tamaño grande, una calidad alta y formato RAW + JPEG, o podemos elegir tamaño pequeño, calidad baja y formato solo JPEG, en el primer caso cada fotografía ocupará mucho más espacio en la tarjeta de memoria.
La diferencia es sustancial, por ejemplo en una Nikon D5000 con sensor de 12 Mpx., con calidad alta, tamaño grande y formato RAW+JPG, cada foto ocupa aproximadamente 21 MB, con lo cual caben 354 fotos en una tarjeta de 8 GB; con tamaño pequeño, calidad básica y sólo JPEG cada foto ocupa 0.5 MB y caben 15.200 fotos en la misma tarjeta de 8 GB.
Hay que tener en cuenta que si vamos a imprimir la foto necesitaremos más calidad.
El procesador de la cámara también realiza ajustes sobre el color y contraste de la fotografía según unos determinados parámetros que podemos elegir manualmente o dejar que la cámara los elija automáticamente. Por ejemplo, uno de estos parámetros es el balance de blancos que afecta a los tonos de la imagen y que veremos con detalle más adelante.
Según van evolucionando los procesadores de imagen las cámaras son capaces de hacer mejores fotos en modo automático en casi cualquier condición de luz.
El visor
El visor sirve para ver la imagen y encuadrar antes de hacer la foto, los visores réflex muestran la imagen tal y como va a ser captada por el sensor ya que es la misma imagen que entra por el objetivo, mientras que los visores de cámaras no réflex, no muestran la misma imagen que va a aparecer en la fotografía debido a los pocos centímetros de diferencia que hay entre la posición del visor y la posición del objetivo, esta diferencia no es apreciable salvo que estemos tomando un plano muy corto.
Hay cámaras compactas con visor electrónico, este visor muestra la imagen que entra por el objetivo y es captada por el sensor, la imagen es reproducida en una pequeña pantalla que hay detrás del visor. Este visor electrónico es útil si queremos apoyar la cámara sobre la cara para dar mayor estabilidad a la cámara, también es útil si hay mucha luz que nos impide ver bien la pantalla de la cámara.
Pentaprisma
El pentaprisma de las cámaras réflex tiene la función de llevar la imagen al ocular y dar la vuelta a la imagen para que se vea correctamente en el visor. El pentaprisma está delante del ocular y es el elemento que permite diferenciar una cámara réflex de una compacta.
Disparador
El disparador de la cámara permite realizar la foto y suele tener dos posiciones, apretando hasta la mitad la cámara realiza el enfoque y los ajustes de exposición, si apretamos hasta el final se realiza la fotografía. Si no hay buenas condiciones se muestra una luz roja o suena un pitido para avisarnos que la foto no saldrá bien. Al pulsar el disparador podemos mover ligeramente la cámara, para evitarlo existen disparadores por cable y disparadores a distancia por infrarrojos que no producen ningún movimiento sobre la cámara y permiten disparar a unos cuantos metros de distancia. También tenemos disponible la opción de autodisparador que permite realizar la foto automáticamente pasados unos segundos.
Flash integrado
La mayor parte de las cámaras llevan un flash integrado que se activa automáticamente cuando es necesario. Este flash tiene poca potencia por lo que algunas cámaras compactas y todas las réflex llevan una zapata para insertar un flash más potente. La potencia o alcance de un flash se mide por el número guía, a mayor número guía, más lejos podrá estar el sujeto que queremos iluminar.
Pantalla
La pantalla de la cámara permite ver las fotos realizadas y también la imagen antes de hacer la fotografía, lo más importante de una pantalla es la resolución que nos dice la nitidez, y el contraste que permite que se vea bien a pleno sol. Una buena pantalla de 3″ tiene una resolución de más de 900.000 pixeles.
La pantalla puede ser fija o abatible (orientable). La función Live View es muy común y permite ver la imagen en la pantalla mientras se realiza la foto. También hay pantallas táctiles que permiten un manejo más fácil de los menús de opciones.
Fotómetro
El fotómetro interno de la cámara es el encargado de medir la cantidad de luz que entra en la cámara y que permite elegir la combinación adecuada de diafragma y velocidad para que la foto quede bien expuesta. Aunque no podemos ver los valores del fotómetro interno, la pantalla nos muestra unos puntitos que nos indican el exceso o falta de luz.
Muchas cámaras permiten elegir la zona en que el fotómetro realiza la medición de la luz. Básicamente la medición se puede realizar teniendo en cuenta toda la escena, teniendo más en cuenta la zona central o teniendo en cuenta solo el punto de enfoque.
Tarjeta de memoria
Es el componente donde se almacenan de forma permanente las fotos. La capacidad de una tarjeta de mide en GB, Gigabytes; el otro parámetro que define una tarjeta es la velocidad de transferencia.
La gran mayoría de tarjetas de memoria son del tipo memoria Flash. Las memorias Flash están basadas en semiconductores, no necesitan energía para mantener la información y se pueden reescribir muchas veces. No tienen partes móviles por lo que son bastante resistentes a los golpes. El proceso de lectura/escritura es muy rápido y son de poco tamaño.
La cámara tiene una memoria interna más rápida que es donde se guarda la foto inicialmente, luego se transfiere a la tarjeta. Esta memoria interna permite hacer varias fotos manteniendo pulsado el disparador, previamente debemos haber activado esta opción.
Los tipos de tarjetas más usados son SD, xD, Memory Stick y CompactFlash. Las capacidades varían desde 2 GB hasta 128 GB (a la hora de escribir este texto).
Batería
La batería alimenta los componentes electrónicos de la cámara y sin batería la cámara no funciona. Las cámaras analógicas manuales podían continuar haciendo fotos con la pila agotada, las digitales no.
Hay dos tipos muy distintos de baterías, las de pilas convencionales tipo AA y las de baterías recargables. La mayoría de las cámaras compactas y réflex llevan baterías recargables de Ni-Cd o de iones de Litio, tienen la ventaja de su larga duración y que se recargan conectándolas a la corriente eléctrica. La duración de la batería se mide en relación a los mAh.
Las baterías de Ni-Cd tienen «efecto memoria», es decir, que se va reduciendo su capacidad si se recargan antes de que estén totalmente agotadas; esto no ocurre con las de Litio.
Algunas cámaras compactas utilizan pilas convencionales tipo AA, aunque esto supone un menor costo a la hora de comprar la cámara, a la larga, salen más caras.
Como curiosidad, las cámaras sin espejo podrían ser totalmente silenciosas pero se les añade el sonido típico que produce el espejo para evitar que puedan hacerse fotos a personas sin que estas se den cuenta, vulnerando su intimidad, sobre todo con los teléfonos móviles.
Objetivos
El objetivo fotográfico es el elemento que modula la luz que entra en la cámara, realiza el enfoque de la fotografía y determina la distancia focal que a su vez determina el ángulo que se capta de la imagen. Cada modelo de objetivo tiene una abertura máxima que indica la luminosidad o cantidad de luz máxima que es capaz de admitir.
Cuanto mayor distancia focal, menor ángulo de la escena captaremos, con un objetivo de una distancia focal de 28 mm captaremos un amplio ángulo de la imagen mientras que con un teleobjetivo de 500 mm captaremos un ángulo pequeño.
El objetivo contiene el diafragma que permite variar la abertura (número f). La abertura máxima viene indicada por el número f mínimo del objetivo, un objetivo de f2 es capaz de captar menos luz que un objetivo de f 1.4
El anillo de enfoque permite realizar el enfoque cuando el selector de enfoque está en modo manual. En los objetivos zoom, el anillo del zoom permite variar el zoom entre las distancias focales mínima y máxima.
Los objetivos llevan impresas sus características, en el caso de la imagen tienen el siguiente significado:
Nombre del objetivo: AF-S DX NIKKOR, AF-S indica que es un objetivo autofocus, DX: para el tipo de cámaras DX, réflex de Nikon con factor de multiplicación 1,5.
55-300 mm indica que es un objetivo zoom con distancia focal mínima de 55 y máxima de 300 mm.
f/4.5-5.6 valores mínimos de f para las distancias focal mínima y máxima.
G indica que no tiene anillo para el diafragma, se selecciona desde el cuerpo de la cámara.
VR indica que es un objetivo con estabilizador de imagen (Vibration Reduction), en los objetivos Canon pone IS (Image Stabilizer)
Dado que la distancia focal depende también del tamaño del sensor, para poder comparar las distancias focales de todos los objetivos se toma como referencia los sensores de 35 mm y se da la distancia focal equivalente. Por ejemplo, la cámara compacta Sony DSC W510 tiene un objetivo zoom de 4,7-18,8 mm que equivale a un objetivo 25-104 mm
Un objetivo es un elemento fundamentalmente óptico compuesto por varias lentes de cristal de alta calidad y perfectamente pulidas. Aunque un objetivo también tiene una parte electrónica para el autoenfoque y zoom motorizado. Ya que en un objetivo lo fundamental es la óptica, aparte de las grandes marcas como Canon y Nikon, y de las especializadas como Sigma y Tamron, también fabrican objetivos especialistas en óptica como Carl Zeiss.
La calidad del objetivo influye en la calidad final de la fotografía, pero no sabemos muy bien qué parámetros definen la calidad de un objetivo, y a veces dudamos sobre qué distancia focal nos interesa.
Quizás sea por eso que cuando vamos a comprar una cámara decimos que la queremos de 16 Mpx. como un indicador de calidad pero no decimos nada sobre las características del objetivo que queremos, lo cual es un error ya que dos cámaras con los mismos Mpx. pueden hacer fotografías de muy distinta calidad de imagen según el objetivo que lleven.
En principio, cuanto más luminoso sea un objetivo será de más calidad, por ejemplo, f2,8 mejor que f3,5. Las lentes de fluorita reducen la aberración cromática que todos los objetivos producen. Las lentes aspherical dan más definición en los bordes de la imagen.
Hay objetivos de distancia focal fija y de distancia focal variable o zoom. En las cámaras compactas todos los objetivos son zoom, mientras que en una cámara de objetivos intercambiables se pueden usar objetivos de ambos tipos.
Aunque un objetivo de distancia focal fija da un poco más de calidad se usan más los zoom por su versatilidad. En las cámaras réflex se suele utilizar un único zoom del tipo 35-125 mm, que sirve para la mayor parte de las situaciones, o se pueden combinar dos objetivos zoom, uno corto de 18-50 mm y otro largo de 50-200 mm.
Los objetivos zoom pueden ser de manejo automático o manual. En los automáticos un motor se encarga de variar la distancia focal al presionar sobre un mando de la cámara, mientras que en los manuales hay que girar el anillo del propio objetivo con una mano. Todas las compactas tienen zoom automático, mientras que en las réflex son manuales.
El estabilizador de imagen ayuda a que una foto no salga movida al disparar a baja velocidad o con distancias focales largas. En las cámaras réflex el estabilizador lo lleva el objetivo, por eso es fundamental que los teleobjetivos tengan un estabilizador de imagen de calidad.
Un estabilizador de imagen de 3 pasos quiere decir que podemos utilizar hasta tres pasos menos de lo normal en la velocidad, sin que la foto salga movida. Por ejemplo, si normalmente una foto sale movida con velocidades menores de 1/60, con un estabilizador de 3 pasos podríamos llegar a hacer una foto nítida con 1/30, (saltaríamos los pasos 1/50, 1/40)
La mayoría de los objetivos realizan el enfoque de forma automática y en algunos casos pueden enfocar de forma automática o manual. En la mayor parte de las ocasiones el enfoque automático funciona perfectamente, pero en determinadas situaciones es conveniente realizar el enfoque manualmente, por ejemplo, en escenas con muy poca luz. El selector permite elegir modo manual M (MF) o modo automático A (AF).
Archivos de imagen
Las cámaras digitales guardan las imágenes en archivos que contienen la información transformada y almacenada en unos y ceros. Obviamente, retener todos esos datos es relativamente sencillo, pero de esta forma se crearían archivos de imagen enormes. Resulta necesario comprimir la información de una forma eficiente. La compresión de imágenes requería necesariamente desechar la información menos relevante, y de aquí empezaron a surgir diferentes métodos de compresión de archivos.
Actualmente existen varios tipos o formatos. El formato más usado es el JPEG, este formato consigue una buena calidad de imagen con archivos no muy grandes porque la información obtenida por la cámara se comprime perdiendo un poco de calidad.
Un archivo JPEG puede ser reproducido en cualquier ordenador o página web sin software adicional. Las cámaras permiten elegir el grado de compresión y por lo tanto la calidad con la que queremos generar los archivos JPEG. A menos calidad más fotos podremos guardar en la tarjeta de memoria.
Muchas cámaras réflex y también algunas compactas también pueden utilizar archivos RAW. En un archivo RAW se guarda la imagen tal y como se captura en la cámara, aunque los datos se comprimen, esta compresión es sin pérdida de información por lo que son archivos muy grandes.
Para reproducir un archivo RAW es necesario un software adicional. Este archivo RAW no es utilizable directamente en páginas web. Si capturamos una imagen en RAW luego hemos de pasarla a JPEG para verla en la web. Si tenemos una imagen en RAW podremos hacer correcciones de color, contraste, balance de blancos…, es lo que se conoce como revelado digital. Cada fabricante tiene su propio formato RAW.
En la siguiente tabla vemos unos valores aproximados de lo que ocupa una foto en formato RAW, y distintas calidades y tamaños de JPEG, así como en número de fotos que caben en una tarjeta de 4 GB, para una cámara Nikon D5000 de 12,3 Mpx.
| Calidad | Tamaño | Tamaño archivo | Número de fotos |
| RAW | – | 10,6 | 268 |
| JPEG Buena | L | 5,9 | 549 |
| M | 5,3 | 969 | |
| S | 1,5 | 2100 | |
| JPEG Normal | L | 3 | 1000 |
| M | 1,7 | 1800 | |
| S | 0,8 | 4100 | |
| JPEG Básica | L | 1,5 | 2100 |
| M | 0,9 | 3600 | |
| S | 0,4 | 7700 |