Cámara

La luz entra en la cámara a través de un diafragma, una abertura que se ajusta mediante placas superpuestas llamadas anillo de diafragma. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} Generalmente ubicada en el objetivo, ^{[ 14 ]} esta abertura se puede ampliar o reducir para modificar la cantidad de luz que incide sobre la película o el sensor. ^{[ 11 ]} El tamaño del diafragma se puede ajustar manualmente, girando el objetivo o ajustando un dial, o automáticamente en función de las lecturas de un fotómetro interno. ^{[ 11 ]}

Al ajustar la apertura, esta se expande y contrae en incrementos llamados números f . ^{[ a ] [ 11 ]} Cuanto menor sea el número f, más luz entra en el objetivo, aumentando la exposición. Normalmente, los números f van desde f / 1.4 hasta f / 32 ^{[ b ]} en incrementos estándar: 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22 y 32. ^{[ 15 ]} La luz que entra en la cámara se reduce a la mitad con cada incremento. ^{[ 14 ]}

La mayor apertura a valores f más bajos reduce el rango de enfoque, de modo que el fondo aparece borroso mientras que el primer plano está enfocado. Esta profundidad de campo aumenta a medida que se cierra la apertura. Una apertura estrecha produce una gran profundidad de campo, lo que significa que los objetos a diferentes distancias de la cámara aparecerán enfocados. ^{[ 16 ]} Lo que se considera aceptablemente enfocado está determinado por el círculo de confusión , la técnica fotográfica, el equipo utilizado y el grado de magnificación esperado de la imagen final. ^{[ 17 ]}

El obturador, junto con el diafragma, es uno de los dos mecanismos para controlar la cantidad de luz que entra en la cámara. El obturador determina la duración de la exposición a la luz de la superficie fotosensible. El obturador se abre, la luz entra en la cámara e incide sobre la película o el sensor, y luego se cierra. ^{[ 14 ] [ 18 ]}

Existen dos tipos de obturadores mecánicos: el obturador de láminas y el obturador de plano focal. El obturador de láminas utiliza un diafragma circular de iris, mantenido bajo tensión de resorte dentro o justo detrás del objetivo, que se abre y se cierra rápidamente al soltar el obturador. ^{[ 15 ]}

Lo más común es usar un obturador de plano focal . ^{[ 14 ]} Este obturador funciona cerca del plano de la película y emplea placas metálicas o cortinas de tela con una abertura que atraviesa la superficie fotosensible. Las cortinas o placas tienen una abertura que se extiende a través del plano de la película durante la exposición. El obturador de plano focal se usa típicamente en cámaras réflex de objetivo único (SLR), ya que cubrir la película (en lugar de bloquear la luz que pasa a través del objetivo) permite al fotógrafo ver la imagen a través del objetivo en todo momento, excepto durante la exposición. Cubrir la película también facilita la extracción del objetivo de una cámara cargada, ya que muchas SLR tienen objetivos intercambiables. ^{[ 11 ] [ 15 ]}

Una cámara digital puede usar un obturador mecánico o electrónico; este último es común en las cámaras de los teléfonos inteligentes. Los obturadores electrónicos registran datos de todo el sensor simultáneamente (obturador global) o registran los datos línea por línea a lo largo del sensor (obturador de barrido). ^{[ 11 ]} En las cámaras de cine, un obturador rotatorio se abre y se cierra sincronizado con el avance de cada fotograma de la película. ^{[ 11 ] [ 19 ]}

La duración durante la cual el obturador está abierto se llama velocidad de obturación o tiempo de exposición . Los tiempos de exposición típicos pueden variar de un segundo a 1/1000 de segundo, aunque no son infrecuentes duraciones más largas y más cortas. En las primeras etapas de la fotografía, las exposiciones solían durar varios minutos. Estos largos tiempos de exposición a menudo resultaban en imágenes borrosas, ya que un solo objeto se registra en múltiples lugares a lo largo de una sola imagen durante la duración de la exposición. Para evitar esto, se pueden usar tiempos de exposición más cortos. Los tiempos de exposición muy cortos pueden capturar la acción rápida y eliminar el desenfoque por movimiento. ^{[ 20 ] [ 15 ] [ 11 ] [ 14 ]} Sin embargo, los tiempos de exposición más cortos requieren más luz para producir una imagen correctamente expuesta, por lo que acortar el tiempo de exposición no siempre es posible.

Al igual que los ajustes de apertura, los tiempos de exposición se incrementan en potencias de dos. Estos dos ajustes determinan el valor de exposición (EV), una medida de la cantidad de luz registrada durante la exposición. Existe una relación directa entre los tiempos de exposición y los ajustes de apertura, de modo que si el tiempo de exposición se alarga un paso, pero la apertura también se reduce un paso, la cantidad de luz que incide sobre la película o el sensor es la misma. ^{[ 14 ]}

En la mayoría de las cámaras modernas, la cantidad de luz que entra en la cámara se mide mediante un fotómetro o exposímetro incorporado. ^{[ c ]} Estas lecturas, tomadas a través del objetivo (denominadas medición TTL ), se obtienen mediante un panel de semiconductores fotosensibles . ^{[ 12 ]} Se utilizan para calcular los ajustes de exposición óptimos. Estos ajustes se determinan normalmente de forma automática a medida que el microprocesador de la cámara utiliza la lectura . La lectura del fotómetro se incorpora junto con los ajustes de apertura, los tiempos de exposición y la sensibilidad de la película o del sensor para calcular la exposición óptima. ^{[ d ]}

Los fotómetros suelen promediar la luz de una escena al 18 % de gris medio. Las cámaras más avanzadas son más sofisticadas en su medición: dan mayor peso al centro del encuadre (medición ponderada al centro), consideran las diferencias de luz en toda la imagen (medición matricial) o permiten al fotógrafo tomar una lectura de luz en un punto específico de la imagen (medición puntual). ^{[ 16 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 11 ]}

Cargar la película en una cámara de película es un proceso manual. La película, generalmente alojada en un cartucho, se carga en una ranura específica de la cámara. Un extremo de la tira de película, el extremo inicial, se enrosca manualmente en un carrete receptor. Una vez cerrada la tapa trasera de la cámara, se utiliza la palanca o perilla de avance de la película para asegurar que esté colocada correctamente. A continuación, el fotógrafo rebobina la película, ya sea manualmente o automáticamente según la cámara, para colocar una sección sin exponer en el camino de la luz. Cada vez que se toma una fotografía, el mecanismo de avance de la película aparta la sección expuesta, colocando una nueva sección sin exponer en posición para la siguiente toma. ^{[ 16 ]}

La película debe avanzarse después de cada disparo para evitar la doble exposición , donde la misma sección de la película se expone a la luz dos veces, lo que resulta en imágenes superpuestas. Una vez que todos los fotogramas del rollo de película han sido expuestos, la película se rebobina en el cartucho, lista para ser extraída de la cámara para su revelado. ^{[ 18 ]}

En las cámaras digitales, los sensores suelen estar compuestos por dispositivos de carga acoplada (CCD) o chips de semiconductor de óxido metálico complementario (CMOS), los cuales convierten la luz incidente en cargas eléctricas para formar imágenes digitales. ^{[ 11 ]} Los sensores CCD, aunque consumen mucha energía, son reconocidos por su excelente sensibilidad a la luz y calidad de imagen. Por otro lado, los sensores CMOS ofrecen lectura de píxeles individuales, lo que resulta en un menor consumo de energía y velocidades de fotogramas más rápidas, y su calidad de imagen ha mejorado significativamente con el tiempo.

Las cámaras digitales convierten la luz en datos electrónicos que pueden procesarse y almacenarse directamente. El volumen de datos generados viene determinado por el tamaño y las propiedades del sensor, lo que requiere medios de almacenamiento como Compact Flash , Memory Stick y tarjetas SD (Secure Digital) . ^{[ 18 ]} Las cámaras digitales modernas suelen incluir un monitor integrado para la revisión y el ajuste inmediatos de las imágenes. ^{[ 11 ]} Las imágenes digitales también son más fáciles de manejar y manipular mediante ordenadores, lo que ofrece una ventaja significativa en términos de flexibilidad y potencial de posprocesamiento con respecto a la película tradicional. ^{[ 18 ]}

El flash proporciona un breve destello de luz brillante durante la exposición y es una fuente de luz artificial de uso común en fotografía. La mayoría de los sistemas de flash modernos utilizan una descarga de alto voltaje alimentada por batería a través de un tubo lleno de gas para generar luz brillante durante un tiempo muy breve (1/1000 de segundo o menos). ^{[ e ] [ 21 ]}

Muchos flashes miden la luz reflejada para determinar la duración adecuada del destello. Cuando el flash se conecta directamente a la cámara —normalmente en una ranura en la parte superior de la cámara (la zapata para flash o zapata caliente) o mediante un cable—, al activar el obturador de la cámara se dispara el flash, y el fotómetro interno de la cámara puede ayudar a determinar su duración. ^{[ 21 ] [ 16 ]}

El equipo adicional para el flash puede incluir un difusor de luz , soporte y trípode, reflector, caja de luz , disparador y cable.

Los accesorios para cámaras se utilizan principalmente para el cuidado, la protección, los efectos especiales y las funciones.

• Parasol : se utiliza en el extremo de un objetivo para bloquear el sol u otra fuente de luz para evitar reflejos y destellos (véase también caja mate ).
• Tapa del objetivo : cubre y protege el objetivo de la cámara cuando no está en uso.
• Adaptador de objetivo : permite utilizar objetivos distintos de aquellos para los que fue diseñada la cámara.
• Filtro : permite el uso de colores artificiales o modifica la densidad de la luz.
• Tubo extensor de lente : permite enfocar de cerca en fotografía macro .
• Cuidado y protección: incluye funda y carcasa para la cámara, herramientas de mantenimiento y protector de pantalla.
• Monitor de cámara : proporciona una vista de la composición fuera de la cámara con una pantalla más brillante y colorida, y normalmente ofrece herramientas más avanzadas como guías de encuadre, resaltado de enfoque , rayas cebra , monitores de forma de onda (a menudo como un "desfile RGB"), vectorscopios y color falso para resaltar áreas de la imagen críticas para el fotógrafo.
• Trípode : se utiliza principalmente para mantener la cámara estable mientras se graba vídeo, se realizan exposiciones prolongadas y fotografía a intervalos .
• Adaptador para microscopio: se utiliza para conectar una cámara a un microscopio y fotografiar lo que este está examinando.
• Disparador remoto : se utiliza para controlar el obturador a distancia mediante un botón disparador remoto que se conecta a la cámara mediante un cable. Permite mantener el obturador abierto durante el tiempo deseado y también se usa comúnmente para evitar que la vibración de la cámara presione el botón disparador integrado.
• Protector contra el rocío : evita la acumulación de humedad en la lente.
• Filtro UV : protege el elemento frontal del objetivo de arañazos, grietas, manchas, suciedad, polvo y humedad, minimizando al mismo tiempo el impacto en la calidad de la imagen.
• Batería y, a veces, un cargador.

Las cámaras de gran formato utilizan equipos especiales que incluyen una lupa, un visor, un buscador angular y un sistema de enfoque. Algunas cámaras réflex profesionales pueden equiparse con visores intercambiables para enfocar a la altura de los ojos o de la cintura, pantallas de enfoque , oculares, respaldos de datos, motores para el transporte de la película o baterías externas.

Las primeras cámaras producidas en cantidades significativas fueron las cámaras de placas , que utilizaban placas de vidrio fotosensibles. La luz entraba por una lente montada en una placa, separada de la placa por un fuelle extensible. Existían cámaras de caja sencillas para placas de vidrio, pero también cámaras réflex de una sola lente con lentes intercambiables e incluso para fotografía en color ( Autochrome Lumière ). Muchas de estas cámaras contaban con controles para subir, bajar e inclinar la lente hacia adelante o hacia atrás para controlar la perspectiva.

El enfoque de estas cámaras de placas se realizaba mediante una pantalla de vidrio esmerilado en el punto de enfoque. Debido a que el diseño de las lentes solo permitía aperturas relativamente pequeñas, la imagen en la pantalla de vidrio esmerilado era tenue, por lo que la mayoría de los fotógrafos utilizaban un paño oscuro para cubrirse la cabeza y así poder enfocar y componer con mayor rapidez. Una vez que el enfoque y la composición eran satisfactorios, se retiraba la pantalla de vidrio esmerilado y se colocaba una placa sensibilizada en su lugar, protegida por una lámina oscura . Para realizar la exposición, se deslizaba cuidadosamente la lámina oscura hacia afuera, se abría el obturador, se cerraba y se volvía a colocar la lámina oscura.

Posteriormente, las placas de vidrio fueron reemplazadas por película en hojas dentro de una placa oscura para este tipo de película; se fabricaron adaptadores para permitir el uso de película en hojas en los portaplacas. Además del vidrio esmerilado, a menudo se instalaba un visor óptico sencillo.

Las cámaras réflex de doble objetivo utilizaban un par de lentes casi idénticas: una para formar la imagen y otra como visor. ^{[ 31 ]} Las lentes estaban dispuestas con la lente de visualización justo encima de la lente de captura. La lente de visualización proyectaba una imagen sobre una pantalla que se podía ver desde arriba. Algunos fabricantes, como Mamiya, también proporcionaban un cabezal réflex para acoplar a la pantalla de visualización y permitir que la cámara se sujetara al ojo durante su uso. La ventaja de una TLR era que se podía enfocar fácilmente usando la pantalla de visualización y que, en la mayoría de los casos, la imagen que se veía en la pantalla era idéntica a la grabada en la película. Sin embargo, a corta distancia se producían errores de paralaje, y algunas cámaras también incluían un indicador para mostrar qué parte de la composición quedaría excluida.

Algunas cámaras TLR tenían objetivos intercambiables, pero como estos debían usarse en pares, eran relativamente pesados ​​y no ofrecían la misma gama de distancias focales que las SLR. La mayoría de las TLR utilizaban películas de 120 o 220; algunas usaban las de menor formato, de 127.

Tras la exposición, cada fotografía pasa por rodillos de presión dentro de la cámara instantánea. De este modo, la pasta reveladora contenida en el papel protector se distribuye sobre la imagen. Después de un minuto, basta con retirar la hoja protectora y se obtiene una única imagen positiva original con un formato fijo. Con algunos sistemas, también era posible crear un negativo instantáneo, a partir del cual se podían hacer copias en el laboratorio fotográfico. El máximo desarrollo fue el sistema SX-70 de Polaroid , en el que se podía realizar una serie de diez fotografías —mediante un motor— sin necesidad de retirar ninguna hoja protectora. Existían cámaras instantáneas para diversos formatos, así como adaptadores para usar película instantánea en cámaras de formato medio y grande.

Las cámaras subminiatura se fabricaron por primera vez en el siglo XX y utilizaban película de un tamaño significativamente menor que 35 mm. La costosa Minox de 8×11 mm , el único modelo producido por la compañía entre 1937 y 1976, se hizo muy conocida y se utilizó con frecuencia para el espionaje (la compañía Minox también produjo posteriormente cámaras de mayor tamaño). Más tarde se fabricaron cámaras subminiatura económicas para uso general, algunas de las cuales utilizaban  película de cine de 16 mm rebobinada. La calidad de imagen con estos formatos de película tan pequeños era limitada.

La introducción de las películas fotográficas permitió reducir considerablemente el tamaño de las cámaras de placas existentes y articular la placa base para poder plegarla, comprimiendo así el fuelle. Estos diseños eran muy compactos y los modelos pequeños se denominaron cámaras de bolsillo tipo chaleco . Una de las cámaras más pequeñas y vendidas fue la Vest Pocket Kodak , comercializada en dos generaciones entre 1912 y 1934. Las cámaras plegables de rollo de película fueron precedidas por las cámaras de placas plegables, más compactas que otros diseños.

Las cámaras de caja se introdujeron como cámaras económicas y tenían pocos o ningún control. Los modelos originales de Brownie tenían un pequeño visor réflex montado en la parte superior de la cámara y carecían de controles de apertura o enfoque, solo un obturador simple. Los modelos posteriores, como la Brownie 127, tenían visores ópticos de visión directa más grandes, junto con un recorrido curvo de la película para minimizar el impacto de las deficiencias del objetivo.

Una videocámara profesional (a menudo llamada cámara de televisión , aunque su uso se ha extendido más allá de la televisión) es un dispositivo de alta gama para crear imágenes en movimiento electrónicas (a diferencia de una cámara de cine, que antiguamente grababa las imágenes en película ). Originalmente desarrolladas para su uso en estudios de televisión, ahora también se utilizan para videos musicales, películas directamente para vídeo , videos corporativos y educativos, videos de bodas, etc.

Estas cámaras utilizaban inicialmente tubos de vacío y posteriormente sensores de imagen electrónicos .

Una videocámara es un dispositivo electrónico que combina una cámara de vídeo y una grabadora de vídeo. Si bien en la publicidad se suele usar el término coloquial "videocámara", en el embalaje y el manual aparece a menudo "grabadora de vídeo". La mayoría de los dispositivos capaces de grabar vídeo son teléfonos con cámara y cámaras digitales diseñadas principalmente para tomar fotografías; el término "videocámara" se utiliza para describir un dispositivo portátil e independiente, cuya función principal es la captura y grabación de vídeo.

En 2000, Sharp presentó en Japón el primer teléfono con cámara digital del mundo, el J-SH04 J-Phone . ^{[ 44 ]} A mediados de la década de 2000, los teléfonos celulares de gama alta tenían una cámara digital integrada, y a principios de la década de 2010, casi todos los teléfonos inteligentes tenían una cámara digital integrada.