Dispositivos de entrada
Sin duda
alguna, uno de los grandes inventos de la historia de la humanidad es la cámara fotográfica. Ella implicó importantes cambios en la cultura, el arte y la
ciencia de nuestra sociedad y fue el puntapié inicial para otros inventos, como
por ejemplo el cinematógrafo.
Piensen ustedes
cómo sería el mundo hoy si la fotografía
no hubiese sido inventada, todavía dependeríamos de pintores de retratos que
nos mostrarían cómo son los rostros de las grandes personalidades o de las
máximas autoridades. Al no inventarse la fotografía, como consecuencia no
existiría el cine; y en Internet no encontraríamos más que texto y dibujos.
Aburrido ¿verdad?
El aparato que
conocemos como cámara, tiene una historia casi mil años más antigua que la
propia fotografía. Sabemos que ya en el siglo X se observaban los eclipses en
el interior de una habitación a oscuras, en uno de cuyos lados se abría un
orificio que proyectaba una imagen muy clara del sol en la pared opuesta.
En el siglo XVI y XVII se usaba, como instrumento de dibujo la cámara oscura, provista de un objetivo montado en una caja portátil; el dibujante se situaba en el interior de una especie de tienda de campaña negra a través de uno de cuyos lados asomaba el objetivo.
Con el descubrimiento de los compuestos fotosensibles en la década de 1830, y su exposición dentro de cajas cerradas, la cámara oscura pasó a llamarse cámara fotográfica o simplemente cámara.
En el siglo XVI y XVII se usaba, como instrumento de dibujo la cámara oscura, provista de un objetivo montado en una caja portátil; el dibujante se situaba en el interior de una especie de tienda de campaña negra a través de uno de cuyos lados asomaba el objetivo.
Con el descubrimiento de los compuestos fotosensibles en la década de 1830, y su exposición dentro de cajas cerradas, la cámara oscura pasó a llamarse cámara fotográfica o simplemente cámara.
La cámara oscura
Remitirse a los antecedentes de la fotografía es hablar de la cámara oscura. En la Edad Media, cuando el físico y óptico árabe Abu Ali Hasan Ibn al-Haitham, más conocido como Alhazen (965-1039) desarrolla la cámara oscura para sus estudios y observaciones astronómicas.
En un principio fue utilizada por observadores de la naturaleza, experimentadores y alquimistas con intereses empíricos o científicos. Esto permitió que con el paso del tiempo se lograra perfeccionar de tal manera que, después de varios siglos de una presencia casi imperceptible, con algunas modificaciones y nuevos aditamentos se convirtiera en una de las herramientas indispensables para la obtención de imágenes fotográficas.
Posteriormente muchos fueron los científicos que realizaron pruebas e investigaciones, que conllevaron a diferentes descubrimientos físicos, químicos y ópticos, los cuales confluyeron en la invención de la cámara fotográfica. Algunos de ellos fueron: Leonardo Da Vinci, Roger Bacon, Girolama Cardano, Johannes Kepler, entre otros.
Elementos que componen la cámara fotográfica
Objetivo: Es un conjunto de lentes que concentran los rayos de luz emanados por el
objeto en la cámara. En su forma más simple lo definimos como un trozo de
vidrio pulido. El objetivo es alcanzado por la luz que se dispersa a partir del
individuo y le hace converger de nuevo formando una imagen.
Sujeto y la fuente luminosa: Cualquier plano o elemento que queramos fotografiar debe encontrarse iluminado por alguna fuente luminosa, una lámpara eléctrica, el sol, debemos tener presente que fotografiar significa "dibujar con la luz". La luz que alcanza al sujeto es reflejada en todas direcciones, parte de estos rayos atravesarán el objetivo para formar la imagen. Si el objeto es coloreado, también lo serán los rayos que refleje
Sujeto y la fuente luminosa: Cualquier plano o elemento que queramos fotografiar debe encontrarse iluminado por alguna fuente luminosa, una lámpara eléctrica, el sol, debemos tener presente que fotografiar significa "dibujar con la luz". La luz que alcanza al sujeto es reflejada en todas direcciones, parte de estos rayos atravesarán el objetivo para formar la imagen. Si el objeto es coloreado, también lo serán los rayos que refleje
Obturador: Dispositivo mecánico por el que se controla el tiempo de exposición de la película a la luz. Es decir es el que permite decidir en el momento exacto en el que se hará la fotografía y el tiempo que estará expuesta a la luz.
Diafragma: Es el disco que controla la cantidad de luz que llega a la película. El diafragma o abertura simpre está situado cerca del objetivo y actúa como el iris del ojo humano, variando su diámetro podemos controlar la luz que entra en la cámara.
Visor: Elemento a través del cual se puede ver anticipadamente la perspectiva y el campo visual que abarca la fotografía. Todas las cámaras portátiles, precisan de algún tipo de visor que permita encuadrar y componer una imagen.
Plano focal: Definimos el plano focal cómo la superficie sobre la que se forma una imagen nítida del sujeto. Mientras se realiza una fotografía, la película está extendida a través del plano focal. Cuanto más cerca está la cámara del sujeto, más lejos está el plano focal del objetivo.
Tipos de cámaras fotográficas
¿Cómo podemos clasificar las cámaras?
1) Por el soporte, que puede ser analógico o digital.
2) Por el formato: pudiendo ser de 35mm (36mm x 24mm), de formato medio (6cm x 6cm) o gran formato (9cm x 9cm).
3) Por el uso que vayamos a darle a la cámara, ya sea como aficionado, o bien de carácter profesional.
4) Por el tipo de ópticas (fijas o intercambiables).
5) Por el tamaño de la cámara, el del sensor/película, o por el uso, son otras formas de clasificar las cámaras.
Cámaras compactas
Una Cámara compacta (o cámara de apuntar y disparar) es una cámara fotográfica sencilla cuyo objetivo no es desmontable. Las cámaras compactas suelen ser más sencillas de manejar que las cámaras Réflex y más económicas. Normalmente su funcionalidad está limitada en comparación con las réflex, aunque suelen ser más ligeras y fáciles de transportar, lo que las hace ideales para llevarlas de viaje.
- Son fáciles de usar, para uso aficionado (fácil manejo, todo integrado).
- Su control y creatividad es bastante limitada.
- No tienen visor, se encuadran por pantalla.
- Son pequeñas en tamaño y en sensor.
Es una cámara digital con funciones orientadas al aficionado avanzado, que permiten mayor control sobre la obtención de la imagen (modos manuales, control de formato RAW), con un objetivo de gran alcance y versátil, no intercambiable y (generalmente) un visor electrónico.
- Para uso aficionado (fácil manejo, todo integrado).
- Permiten un mayor control de ajustes así como posibilidades creativas.
- Visores simbólicos, se encuadra por pantalla.
- El sensor es algo mayor.
Cámaras réflex
SLR /DSLR
Las cámaras réflex digitales, también llamadas DSLR (Digital-SLR, con SLR del inglés Single lens reflex), son un tipo de cámara fotográfica del tipo réflex de único objetivo (SLR), cuyo soporte de almacenamiento de la imagen capturada es un sensor electrónico, en lugar de la película de 35 mm empleada en la fotografía química. Entre sus características más importantes está el empleo de Sistemas de control para la automatización de la mayoría de los mecanismos, tanto de dispositivos de obturación, sincronización con flashes (tanto internos como externos), y en general la mayoría de funciones de la cámara, aunque se siguen comportando en la mayoría de aspectos (enfoque, disparo, estabilización) como dispositivos electromecánicos al igual que sus predecesoras.
- Para uso desde aficionado hasta profesional (según gama).
- Ofrecen un control absoluto de ajustes y posibilidades creativas.
- Visor réflex.
- Tiene ópticas intercambiables.
- Y una amplia gama de accesorios.
- Los sensores grandes lo que permite más calidad y nitidez.
- Para el uso de estas cámaras precisamos conocimientos de fotografía.
Cámaras de
medio formato
- Para uso profesional
- Los sensores son muy grandes lo que nos lleva a obtener una altísima calidad
- Todos sus componentes y accesorios son de máxima calidad
- Sus precios son muy altos
- Son muy profesionales. Se usan mucho en publicidad, en fotografías de viajes, etc.
A las cámaras
de gran formato también se les denomina bancos
ópticos, porque utilizan formatos de película que van desde las
longitudes 10x12 a 20x25 cm. Las imágenes que realizan este tipo de cámaras son
de altísima nitidez y calidad.
- Para uso profesional de alto nivel: correcciones y movimientos
- Tienen placas de película de gran tamaño
- Han caído en desuso ya que ahora se utilizan cámaras digitales y como mucho se usan adaptadores
Cámara
subacuática
Son cámaras
fotográficas herméticas con una estructura fuerte para soportar la presión del
agua.
Algunas de estas cámaras, como las Olympus, ofrecen una selección de cajas subacuáticas que son sumergibles hasta el equivalente a 40 metros de profundidad. Estas cajas se encuentran construidas con poli carbonato, para permitir que la cámara resista firmemente los golpes y las sacudidas sobre tierra firme.
Se encuentran provistas de un visor réflex. Las focales de sus objetivos son más cortos para compensar el aumento provocado por la refracción del agua.
Algunas de estas cámaras, como las Olympus, ofrecen una selección de cajas subacuáticas que son sumergibles hasta el equivalente a 40 metros de profundidad. Estas cajas se encuentran construidas con poli carbonato, para permitir que la cámara resista firmemente los golpes y las sacudidas sobre tierra firme.
Se encuentran provistas de un visor réflex. Las focales de sus objetivos son más cortos para compensar el aumento provocado por la refracción del agua.
Set de limpieza, pilas, funda
Es indispensable mantener una buena limpieza del objetivo de nuestra cámara fotográfica. Un pincel con pera, unas pinzas pequeñas, un trapo suave para que no dañar el objetivo y detergente.
También se aconseja llevar un recambio de pilas, para no quedarse sin batería en pleno trabajo o a causa de temperaturas extremas, éstas se lleguen a inutilizar. Utilizar una funda para privar a la cámara de posibles golpes.
La cámara de video
Las primeras
cámaras de video, propiamente dichas, utilizaron tubos electrónicos como
captadores: un tipo de válvulas termoiónicas que realizaban, mediante el
barrido por un haz de electrones del target donde se formaba la imagen
procedente de un sistema de lentes, la transducción de la luz (que conformaba
la imagen) en señales eléctricas.
El ingeniero
ruso Vladímir Kozmich Zvorykin desarrolló en 1923 un sistema de captación de
imágenes que tres años después fue perfeccionado por el ingeniero escocés John
Logie Baird quien hizo las primeras demostraciones de transmitir imágenes de
3’8×5 cm. a una definición de 30 líneas.
En la época de los 80 del siglo XX, se desarrollaron transductores de estado
sólido: los CCDs (Dispositivos de cargas acopladas). Ellos sustituyeron muy
ventajosamente a los tubos electrónicos, propiciando una disminución en el
tamaño y el peso de las cámaras de vídeo. Además proporcionaron una mayor
calidad y fiabilidad, aunque con una exigencia más elevada en la calidad de las
ópticas utilizadas.
Tipos básicos de cámaras
Existen dos
tipos básicos de cámaras de TV: las portátiles, también llamadas de ENG, y las
de estudio. Las cámaras de estudio van integradas en el sistema de producción
correspondiente, es decir, forman parte de la instalación de vídeo de ese
estudio o unidad móvil, mientras que las de ENG trabajan independientes de
cualquier instalación y suelen ir asociadas a un sistema de grabación de
señales de TV; normalmente un VTR portátil o asociado a la propia cámara. Sin
embargo, lo anterior no significa que una cámara portátil no pueda ser parte de
las instalaciones de un estudio en un momento dado.
Funcionamiento de una cámara de vídeo
Primero, la luz
que proviene de la óptica es descompuesta al pasar por un prisma de espejos
dicróicos que descomponen la luz en las tres componentes básicas que se
utilizan en televisión: el rojo (R o red), el verde (G o green) y el azul (B o
blue). Justo en la otra cara de cada lado del prisma están los captadores,
actualmente dispositivos CCDs y anteriormente tubos de cámara. El sistema
óptico está ajustado para que en el target de cada captador se reconstruya la
imagen nítidamente. Esta imagen es leída por los CCDs y su sistema de muestreo
y conducida a los circuitos preamplificadores.
Los circuitos
de muestreo y lectura de los CCD deben estar sincronizados con la señal de
referencia de la estación. Para ello, todos los generadores de pulsos se
enclavan con las señales procedentes del sistema de sincronismo de la cámara,
que recibe la señal de genlock, normalmente negro de color, desde el sistema en
el que se está trabajando. O bien, se trabaja sin referencia exterior, como
suele hacerse al utilizar cámaras de ENG.
Ésta imagen leída por los CCD y su sistema de muestreo es conducida luego a los
circuitos preamplificadores. En los preamplificadores se genera e inserta,
cuando así se quiere, la señal de prueba llamada pulso de calibración,
comúnmente llamada cal, la cual recorrerá toda la electrónica de la cámara y servirá
para realizar un rápido diagnóstico y ajuste de la misma. De los
preamplificadores las señales se enrrutan a los procesadores, donde se
realizaran las correcciones de gamma, detalle, masking, pedestal, flare,
ganancias, clipeos y limitadores.
Las señales ya están listas para salir al sistema de producción o para ser grabadas. Se envían entonces a los circuitos de visionado, los cuales muestran la imagen en el visor de la cámara y la transmiten mediante los correspondientes conectores de salida.
La salida básica, video compuesto VBS, sigue siendo la del sistema analógico de
TV elegido: PAL, NTSC o SECAM, por lo que el codificador está presente en todas
las cámaras. Añadido al mismo estará el codificador de la señal a digital
IEEE1394, FireWire o la SDI o HDSDI. Estas señales son mandadas mediante el
adaptador triax, fibra óptica o multicore (26pins) a la estación base, que se
encargará de enrutarlas en el sistema de producción al que pertenece la cámara.
Si la cámara está unida a un magnetoscopio es un camcorder o camascopio y,
entonces, las señales se suministrán a los circuitos indicados para su
grabación en cinta, en disco óptico, disco duro o tarjetas de memoria.
Cámaras Cinematográficas
La fecha exacta
que se considera para el
nacimiento del cine es el 28 de diciembre de 1895, cuando los hermanos Louis
y Auguste Lumière presentaron un total de 10 películas de corta duración
a la asombrada audiencia del Gran
Café de París. 35 personas
estuvieron presentes en esa primera proyección pública, entre los que se
encontraba (aunque ya había asistido a un pase privado) Georges Meléis, uno de los padres del cine como espectáculo, tal como lo
conocemos hoy en día. Los primeros espectadores estaban realmente impactados
por el nuevo invento, pero no era algo tan ajeno a ellos como se podría pensar.
Ya desde el siglo XVII
encontramos los primeros antecedentes claros del cine, en las linternas mágicas.
Una cámara de cine se trata de un sistema motorizado de imágenes continuas, un dispositivo el cual permite capturar imágenes a cierta velocidad, el estándar de esa velocidad en cine son 24 fotogramas por segundo.
Aunque, el verdadero precursor del proyector cinematográfico fue el kinetoscopio. No se entendería la evolución técnica y comercial del medio cinematográfico sin este aparato, desarrollado por William Kennedy Laurie Dickson junto a Thomas Edison, a principios de 1890. Ya encontramos en el kinetoscopio términos que nos sonarán familiares, como son las tiras de película perforada de 35 mm. El kinetoscopio consiste en un aparato que, a través de un orificio, permitía ver imágenes en movimiento sobre un fondo oscuro, gracias a la persistencia retiniana, otro de los conceptos ineludibles a la hora de hablar de los orígenes del cine y su efecto. Sin extendernos demasiado, diremos que la persistencia retiniana es la perdurabilidad, en la retina, de una imagen en movimiento un instante después de haber desaparecido de nuestra vista. Esta persistencia retiniana, a 24 fotogramas por segundo, nos crea la ilusión perfecta de movimiento sin ningún tipo de parpadeo.
Así llegamos a la creación de la primera cámara cinematográfica, su grabación y, por supuesto, la posterior proyección. La primera pieza filmada con una cámara de cine fue Salida de la fabrica Lumière, estrenada en un pase privado el 22 de marzo de 1895, al que comentamos que había asistido Méliès. La nada espectacular grabación causó sensación entre los espectadores, que se acostumbraron al uso de la cinematografía como medio para capturar imágenes cotidianas en movimiento, prácticamente el mismo uso que le han dado nuestras madres durante años a las cámaras de video, desde las míticas Súper-8 hasta las modernas cámaras de los móviles. No fue hasta la genialidad, el conocimiento del medio y la capacidad de Georges Mèliés que el cine pasó a ser algo fantástico, mágico, y, por supuesto, un espectáculo de masas.
Cámara de captura de movimiento
La captura de movimiento es una técnica para digitalizar movimientos reales, con los cuales darles vida a los objetos y personajes, animando de manera más fácil e intuitiva. Para facilitar esta tarea, la gran mayoría de los programas de desarrollo 3D incluyen herramientas para transcribir la información de algún dispositivo de entrada, y poder utilizarla como información para el movimiento de algún personaje.
Los sistemas de captura de movimiento electromecánicos
son aquellos sistemas en los que, en general, la captura de movimiento se
realiza utilizando sensores mecánicos.
En el proceso de captura de movimientos, el actor o intérprete viste unos trajes especiales, adaptables al cuerpo humano. Los trajes son generalmente estructuras rígidas compuestas de barras metálicas o plásticas unidas mediante potenciómetros colocados en las principales articulaciones. El actor coloca la estructura en su cuerpo y mientras se mueve el traje se adapta a sus movimientos, y los potenciómetros recogen datos sobre el grado de apertura de las articulaciones.
En el proceso de captura de movimientos, el actor o intérprete viste unos trajes especiales, adaptables al cuerpo humano. Los trajes son generalmente estructuras rígidas compuestas de barras metálicas o plásticas unidas mediante potenciómetros colocados en las principales articulaciones. El actor coloca la estructura en su cuerpo y mientras se mueve el traje se adapta a sus movimientos, y los potenciómetros recogen datos sobre el grado de apertura de las articulaciones.
Captura de movimientos electromagnética
En los sistemas de captura de movimiento electromagnéticos se dispone de una colección de sensores electromagnéticos que miden la relación espacial con un transmisor cercano. Los sensores se colocan en el cuerpo y se conectan a una unidad electrónica central, casi siempre mediante cables. Están constituídos por tres espiras ortogonales que miden el flujo magnético, determinando tanto la posición como la orientación del sensor.
Un transmisor genera un campo electromagnético de baja frecuencia que los receptores detectan y transmiten a la unidad electrónica de control, donde se filtra y amplifica. Después se envía a un ordenador central, donde se infiere la posición de todos los sensores en el espacio así como su orientación.
Un sistema magnético típico consta de un transmisor, hasta 18 sensores, una unidad de control electrónica y un software propietario para el procesamiento. Un rastreador magnético de última generación puede tener hasta 90 sensores y es capaz de capturar hasta 144 muestras por segundo, si bien este valor puede depender del número de sensores. El coste de estos sistemas varía de 5000 a 15000 dólares, lo cual supone un importante ahorro con respecto a los sistemas ópticos
Captura óptica de movimiento
Los sistemas ópticos utilizan los datos recogidos por sensores de imagen para inferir la posición de un elemento en el espacio, utilizando una o más cámaras sincronizadas para proporcionar proyecciones simultáneas. Lo habitual es que los datos se recojan utilizando indicadores (markers) pegados al actor, pero los sistemas más recientes permiten recoger datos fiables rastreando superficies del sujeto identificadas dinámicamente. Estos sistemas producen datos con 3 grados se libertad para cada indicador; la orientación de una superficie se infiere utilizando la posición relativa de al menos 3 indicadores.
Los sistemas ópticos de captura de movimiento son, en general, métodos muy fiables para capturar determinados movimientos cuando se utilizan sistemas de última generación. Además, permiten la grabación en tiempo real, con ciertas limitaciones como el número de indicadores, el número de actores y de cámaras.
Los sistemas ópticos más habituales se basan en un único ordenador que recibe la entrada de varias cámaras digitales CCD (charge-coupled device). Las CCD crean una representación digital de la imagen con una resolución que puede variar de 128x128 hasta 4096x4096 o más. Cuanto mayor sea la resolución mejor será la captura, pero hay otros factores a considerar; por ejemplo, actualmente una cámara de 4096x4096 sería capaz de capturar muy pocos fotogramas por segundo. El número de cámaras se comprende habitualmente entre 4 y 32. Aunque sería suficiente con dos cámaras para obtener la posición de cualquier indicador, son necesarias más cámaras para mantener siempre un rayo visual entre al menos dos cámaras y cualquier indicador. Sin embargo, añadir cámaras innecesariamente sólo complica el procesamiento de la información.
Los sistemas ópticos utilizan los datos recogidos por sensores de imagen para inferir la posición de un elemento en el espacio, utilizando una o más cámaras sincronizadas para proporcionar proyecciones simultáneas. Lo habitual es que los datos se recojan utilizando indicadores (markers) pegados al actor, pero los sistemas más recientes permiten recoger datos fiables rastreando superficies del sujeto identificadas dinámicamente. Estos sistemas producen datos con 3 grados se libertad para cada indicador; la orientación de una superficie se infiere utilizando la posición relativa de al menos 3 indicadores.
Los sistemas ópticos de captura de movimiento son, en general, métodos muy fiables para capturar determinados movimientos cuando se utilizan sistemas de última generación. Además, permiten la grabación en tiempo real, con ciertas limitaciones como el número de indicadores, el número de actores y de cámaras.
Los sistemas ópticos más habituales se basan en un único ordenador que recibe la entrada de varias cámaras digitales CCD (charge-coupled device). Las CCD crean una representación digital de la imagen con una resolución que puede variar de 128x128 hasta 4096x4096 o más. Cuanto mayor sea la resolución mejor será la captura, pero hay otros factores a considerar; por ejemplo, actualmente una cámara de 4096x4096 sería capaz de capturar muy pocos fotogramas por segundo. El número de cámaras se comprende habitualmente entre 4 y 32. Aunque sería suficiente con dos cámaras para obtener la posición de cualquier indicador, son necesarias más cámaras para mantener siempre un rayo visual entre al menos dos cámaras y cualquier indicador. Sin embargo, añadir cámaras innecesariamente sólo complica el procesamiento de la información.
Podemos concluir que la cámara, hoy en día, tiene millones de usos que no
solo facilitan nuestra vida diaria, sino que también hacen a la vida como la
conocemos.
El mundo del
arte fue revolucionado gracias a ésta, y con ella un mundo de posibilidades.
