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La imagen es una variación de intensidad y color de la luz y su respectivo porcentaje de reflexión como una función de posición sobre un plano. Por otro lado la cámara es un aparato que captura esas condiciones de la imagen y la registra. Registrar significa convertir la información que está en la imagen en señales correspondientes que pueden ser almacenadas en un medio.
En el sistema físico químico de película, la información de la imagen se convierte en señales químicas en el halogenuro de plata. Vale decir: la luz reflejada con su naturaleza de “fotón” en la teoría de Planck y Einstein, produce un cambio físico-químico en la molécula de haluros de plata. Esa es la información almacenada. Así que la película tiene la función de capturar y almacenar la información sobre la imagen. Otra manera de capturar la imagen es convertir su información en señales electrónicas. Como ocurre en la cámara digital. En este caso el sensor de imagen sirve como convertidor de información. Sin embargo este sensor que captura la información, no tiene la función de almacenamiento de la misma. Esta es la máxima diferencia entre la cámara de película y la digital.
La fotografía digital necesita otro dispositivo para almacenar las señales producidas por la imagen. Y se han intentando dos formas de hacerlo. Unas que almacenaban en medio magnético (disquete) y las actuales que almacenan después de convertir la imagen en señal digital (bits, bytes, Megabytes, Gigabytes...) en discos duros, CDs, DVDs o memorias internas o externas.
El siguiente esquema ilustra lo dicho:
Estructura Básica de una Cámara Digital SLR.
La diferencia fundamental entre la cámara de 35mm SLR y una DSRL es la forma de captar y almacenar los datos de la imagen. Por lo tanto la Cámara Digital SLR incluye un subsistema óptico y un subsistema mecánico, un foto sensor de imagen y un subsistema electrónico. Una pantalla LCD, un compartimento para la tarjeta o tarjetas de memoria, conectores para conexión de periféricos. 
Óptica: el sistema de lentes es igual a de la Cámara de 35mm solo que el largo focal es más largo, porque la imagen es más pequeña en la mayoría de la DSLR. Sin embargo el subsistema de foto sensores necesita elementos ópticos adicionales como es el filtro infrarrojo, debido a que los fotodiodos tienen gran sensibilidad a esa parte del espectro, lo cual afectaría el realismo de la imagen. Hay un filtro óptico para evitar el “moiré”, efecto óptico de ruido que se presenta, por ejemplo, en esta imagen de plumas de papagayo tomada de la Wikipedia
Dispositivos de Imagen: los sensores más populares son los CCDs (charged-coupled devices); sin embargo los sensores CMOS y otros tipos de direccionamiento x-y comienzan a usarse en las DSLR y las cámaras “de juguete”. Junto con la superficie sensora debe haber un filtro mosaico para captar los colores (sistema RGB, que sigue implementado como en la película), y una rejilla de micro lentes para condensar la luz en cada píxel.
Circuito Análogo.Las señales que salen del sensor son análogas (electricas). Estas son procesadas por un pre-procesador análogo que realiza el muestreo, la separación de color, control de ganancia, niveles de alerta, y ajuste de tono entre otros. Luego las señales se convierten en digitales en un convertidor de señales análogo → digital.
Circuito Digital.Las señales digitales que salen del convertidor son procesados por microprocesadores. Aquí se refina el ajuste del tono, la conversión (si se necesita) de RGB a CMYK, balance al blanco, compresión de imagen. Este microprocesador tiene también a su cargo el Autofoco, la Exposición, y el balance al blanco automático.
Control del Sistema. Es el encargado de la secuencia de funcionamiento de la cámara: el control automático de la exposición, del autofoco, etc. Antes de tomar la foto el control, al recibir la señal de la imagen mide y enfoca. Si los niveles llegan a un rango programado, la cámara toma la foto. Las cámaras compactas tienen todo en un solo control las DSLR tienen un sensor para la exposición y otro para el autofoco como en las cámaras de película.
Aplicaciones y Usos Actuales de la Cámara Digital: Reportería Gráfica y Prensa escrita. Por la facilidad y rapidez de entrega de las noticias, y las notas, la cámara digital es la preferida, lo mismo que para la fotografía publicitaria (facilidad y rapidez de retoque). La Reportería social y deportiva también se hacen hoy en digital.
La Internet es una de las gananciosas con la fotografía digital por la misma razón de la rapidez de obtención y transmisión de la imagen. Esa expansión dió campo a los celulares con cámara. La fotografía astronómica valiéndose de CCDs especiales ha logrado avanzar con la cámara digital. La medicina con las fibras ópticas y la cámara digital hacer ver con realismo y precisión los órganos internos del ser humano. Hasta para arreglar problemas de alcantarillado o redes subterráneas de agua o teléfono se usan fibras con Cámara Digital en su terminal.
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