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O Mito dos Megapixels II - Sensores Fotográficos
Enviado por gilsonlorenti
em 2 Janeiro, 2008 - 16:59
No primeiro texto eu falei um pouco das observações feitas pelo fotógrafo Ken Rockwell a respeito do mito que os fabricantes de equipamentos fotográficos propagam entre o consumidor comum de que quanto mais megapixels melhor vai ser a qualidade do equipamento. Rockwell demonstrou que a quantidade de megapixels é fundamental apenas para o tamanho da impressão da imagem, não tendo muita relevância para sua qualidade. Porém, existem dois fatores importantes envolvendo o sensor que são fundamentais para a qualidade da imagem produzida. Estou falando do tipo do sensor e de seu tamanho.
Atualmente, existem três tipos de sensores fotográficos. O primeiro é o CCD (charge-coupled device) ou Dispositivo de Carga Acoplada. Esse é o tipo mais comum de sensor fotográfico. É usado na maioria das compactas e algumas DSLR (em sua quase totalidade produzido pela Sony). Possuem ótima qualidade de imagem, mas são muito caros e consomem muita energia. O segundo tipo de sensor é o CMOS (complementary metal oxide semiconductor) ou semicondutor metal-óxido complementar. O sensor CMOS é mais barato, consome uma quantidade menor de energia e é um pouco mais rápido na captura da imagem, mas apresenta uma qualidade inferior a do CCD. Geralmente é usado em DSLRs e em compactas de baixo custo e, conseqüentemente, de qualidade inferior. O terceiro tipo de sensor utilizado atualmente é o Foveon. Desenvolvido pela Sigma, e utilizado apenas em suas câmeras, esse sensor tem uma proposta diferente dos dois anteriores. Tanto o CCD quanto o CMOS trabalham com o Filtro Bayer que é um mosaico onde cada quadrado é responsável pala captura de uma das cores primárias (câmeras fotográficas trabalham com o sistema RGB). No Foveon existem três camadas onde cada cor primária é capturada por uma delas. Teoricamente isso traz uma qualidade de imagem superior visto que não é necessário trabalhar com a interpolação do sistema Bayer. Cada um desses sensores tem suas vantagens e desvantagens, mas para avaliar a qualidade final da imagem produzida é necessário levar em conta a lente da câmera, a qualidade do processamento interno da imagem (um fator muito importante) e o tamanho do sensor.
O tamanho do sensor é fundamental para desvendarmos algumas diferenças entre câmeras. Serve para mostrar porque uma foto de 6 megapixels de uma compacta não tem a qualidade de uma foto de 6 megapixels de uma DSLR. A lógica para o digital é igual a lógica do filme fotográfico: quanto menor a área de captura, menor será a qualidade da imagem. E quanto mais aumentarmos os megapixels sem um correspondente aumento no tamanho do sensor, pior vai ser a capacidade de captar a luz. Vamos entender essa lógica. Imagine que o sensor fotográfico seja uma quadra de basquete. E nessa quadra vamos colocar 6 milhões de baldes. Quando chover, cada balde vai captar uma certa quantidade de água. Agora, se decidirmos colocar 8 milhões de baldes nessa quadra, teremos que diminuir o tamanho do balde para que todos caibam no mesmo espaço. Então, na próxima chuva, cada balde vai captar uma quantidade menor de água do que os anteriores. Isso é o que acontece com os sensores fotográficos. Cada pixel é um foto-sensor. Quanto menor o seu tamanho, menor será a quantidade de luz captada. Isso pode ser notado na quantidade de ruído gerado na foto com pouca luz. Para compensar a baixa qualidade da imagem os fabricantes colocam um pós-processamento mais agressivo para eliminar os defeitos, que acabam gerando imagens mais plastificadas e texturas artificiais. Atualmente, existem 6 tamanhos diferentes de sensores em uso nas câmeras digitais.
O grande desafio atual para a indústria fotográfica é desenvolver um sensor CMOS de qualidade para equipar as câmeras compactas. Isso aumentaria consideravelmente a autonomia das baterias e diminuiria o preço dos equipamentos. A briga é feia e já está em curso. Em julho do ano passado Canon e Sony anunciaram investimentos milionários para o desenvolvimento de sensores CMOS para compactas. O importante é que essa briga reverta em qualidade e preços baixos para o consumidor.
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Mto bacana seu artigo.Direto ao assunto.
Gostaria de saber se a serie P da sony possui sensor CCD ou e o CMOS?
Isso sim é um artigo relevante, parabens.
Além do mais esse artigo deixa explicito que tamanho é sim documento.
_____________________
Muita Pimenta para sua vida!
Muito bom o artigo! Congrats!
Agora muita gente vai entender pq as cameras de 1 mp ou mais dos celulares não sao boas hehehe
Call me Insane, Call me Mr vain
O maior problemas delas mesmo são as lentes.
_____________________
Muita Pimenta para sua vida!
Acho que neste problema com o banco de dados, algumas mensagens acabaram se perdendo. Publico a minha novamente:
Parabéns Gilson, excelentes artigos. Pena que a maioria do povo só vai saber da besteira que fez em comprar uma "tekpix" ou semelhante da vida, após pagar pelo produto. Ou talvez nem depois disto.
São artigos como o seu, que aos poucos, vão desmascarando estas verdadeiras bombas que jogam no colo do consumidor menos atento.
Pesquisei bastante antes de comprar minha Canon A510 (3.2 MP), já vai para 3 anos, e não me arrependo de ter visto minha irmã comprar uma Mitsuca DC7328BR de 7 MP (claro que sem me consultar antes). Não que a máquina dela seja um lixo, até considero acima da média pelo preço, mas fiz um comparativo das duas e a minha tem (bem) menos ruído com pouca luz, cores mais naturais e mais opções de configurações.
E eu ainda com a minha breeze cam :[
E se no caso de uma camera com 7MP phosse setado pra capturar imagens com 5MP??? ou menos até...
não teria qualidade ao menos similar a uma de 5MP???
Não, por que o sensor continuaria do mesmo tamanho. Apenas a imagem (que sempre é capturada em 7 MP, no caso), iria ser interpolada para 5 MP, o que não lhe daria maior qualidade.
então...menos pixels pela mesma área...
no caso a redução é pheita pelo programa da camera então???
caso contrário haveria melhoria na imagem, não???
então...menos pixels pela mesma área...
Os pixels capturados e a área de captura continuam os mesmos.
no caso a redução é pheita pelo programa da camera então???
Exato
caso contrário haveria melhoria na imagem, não???
Se arranjarem um jeito de um sensor de 7 MP "transformar-se" em um de 5, usando a mesma área, haveria melhora, pois cada pixel ficaria maior, captando mais luz. Quem sabe o que a tecnologia nos reserva para o futuro, usando um sensor orgânico, sei lá...
Fantástico o texto do Gilsonlorenti.
Sou um amante da fotografia e entrei neste link devido a "dica" de um amigo.
Para quem tiver curiosidade, sabe por que o CCD consome muito? se você tem conhecimento de elétrica você entenderá, em um CCD existem (a grosso modo) milhares de capacitores sensíveis a luz, sua capacitância varia de acordo com a luz (intensidade, comprimento de onda, etc...), forçando uma corrente a passar pelo capacitor e a medindo você acaba tendo a imagem, ele é sucessor direto e um negócio que se chamava "Vidicom", este sim louco, arcaico mais louco, era uma válvula termoiônica (igual, por exemplo, aos tubos de tv, em miniautra) e tinha um funcionamento quase que totalmente reverso aos tubos de tv, a qualidade era boa, mas o consumo de energia era muito alto, ele (o Vidicom) foi usado em larga escala nas primeiras filmadoras domésticas e até pouco tempo atrás era usado em câmeras profissionais.
Mas me perdoem se estou sendo muito técnico, vamos ao assunto,
Sou um técnico em eletrônica que tenta e se esforça em entender como as coisas realmente funcionam, esta corrida louca dos fabricantes de máquinas pelos Mega Pixels e pelo "zomm de 1000 vezes" é mais uma demonstração eterna busca das pessoas por simplificação dos temas, é que na grande maioria as pessoas querem regras simples para poder avaliar uma coisa, e hoje a "régua" para se medir câmeras fotográficas são "mega Pixels" e "Zomm Óptico", se você tem uma câmera de 20x você já se perguntou o que é o "1x"?
20 vezes o que? geralmente o "1x" é o menor zoom da câmera, que difere muito de uma para outra.
Eu canso de explicar para as pessoas, na sua vida você vai tirar muito mais foto de aniversários (onde em algum momento você vai querer colocar todo mundo na mesma foto) do que de leões na savana africana (ou de pássaros raros na mata atlântica), logo mais importante que o "zomm" da câmera é o "anti zoom", ou o quanto ela afasta, para, como já disse, todos caberem na foto, mas quem olha isto em uma câmera?
Para quem se interessar, o que estúpidamente é chamadado de Zoom na realidade tem o nome técnico de distância Focal, e se a lente é "zoom" (que siginifica simplesmente que a lente tem distância focal variável, ela "aproxima" e "distancia") ela vai de um número a outro.
Do ponto de vista técnico esta distância é a distância (geralmente em milímetros) entre o sensor (ou filme) e o ponto de foco da lente.
Quanto menor este número mais a câmera está "afastando" o tema e quanto maior este número a máquina está "aproximando" o tema.
Estes números variam muito em relação a características construtivas das câmeras, como por exemplo o tamanho do sensor,ou seja, 20mm em uma determinada câmera pode ser equivalente a 45mm em outra, para resolver isto os fabricantes divulgam estes dados em uma unidade chamada "equivalencia em 35mm", que nada mais é o equivalente em uma máquina de filme antiga de 35mm.
Pode olhar nas especificações das máquinas, este dado está lá (miudo, pequeno), ele é uma das essências da máquinas, um dos dados mais importantes, quando menor o primeiro número melhor, vai caber mais gente na foto naquele aniversário, número em torno de 28 são ótimos, você já viu aquelas teles grandes de reportes esportivos, que pega o pé do cara chutando a bola, elas chegam a ter até 800mm, o que perfaz uma lente imensa.
Outra coisa sobre sensores (desculpem o texto grande) é que na realidade eles acabam por pouco importar, uma das coisas que mais influenciam em uma máquina é o conjunto óptico, sensores são em sua grande maioria (principalmente nas maquinas de marca) suficientemente bons, já as lentes....
Um dado importante para ver a qualidade da lente é a abertura máxima da mesma, vou tentar explicar em uma linguagem fácil, a lente não é perfeita, ela não deixa passar toda a luz, ela tem perdas, e isto é medido através da abertura máxima, uma lente que tenha abertura máxima de "1" seria a lente ideal, onde 100% da luz que entrasse sairía, só que estas lentes simplesmente não existem, uma lente leica (uma das melhores) vai ter abertura máxima de 1.3 a 1.4, já uma sonyzinha "meia boca" vai ter uma abertura máxima de 1.7 até (eu já vi) incríveis 2.3 e 2.5, isto é um dado importantíssimo sobre a qualidade da lente.
Bom, daria para ficar falando muito (mais do que já falei) sobre este tema, mas é melhor eu parar
Até galera!