HiRISE es el nombre de la cámara que la NASA tiene orbitando Marte con la que es posible tomar fotografías en antísima resolución del planeta marciano. En base a estas fotografías se ha organizado The BeautifulMars Project, un proyecto que nos trae hasta nuestras retinas las mejores imágenes del planeta rojo.

14 sensores CCD para captar las mejores imágenes

HiRISE tiene la friolera de 14 sensores CCD para captar a todo detalle la superficie de Marte, con imágenes que recorren tramos de 6 kilómetros en una órbita de 300 kilímetros con los que se van mapeando la superficie del planeta. Las fotografías se realizan escaneando la superficie a medida que la sonda va orbitándolo —como si fuera un escáner doméstico— por lo que las fotografías brutas son larguísimos trozos brutos de varios gigas de peso que hay que cortar, procesar y comprimir convenientemente.

Abanico sedimentario en el Crater Reuyl

Capa de manto en Phlegra Montes

Las imágenes se capturan por canales separados con una resolución es pasmosa: el canal rojo dispone de 2520 megapíxeles mientras que los canales azul, verde y el infrarrojo extremo cuenta con 504 megapíxeles. Como resultado, las imágenes con los RGB combinados son de un tono amarillo muy intenso.

Escarpe helado

Estructura central de un cráter de impacto

El único límite para fotografiar Marte es el disco duro de la sonda, de 3,5 GB. Tras llenarlo de información con una sola fotografía, se comprime hasta los 1,375 GB y se envía a la Tierra donde se ponen a disposición del público en JPEG 2000 los cuales pesan en torno a los 100MB.

Sitio Oficial | HiRISE

Esta no es la primera vez que hablamos acerca de las diferencias que existen entre los captadores de imagen CCD y CMOS. Hace tiempo dedicamos un post a estas dos arquitecturas en el que expusimos las diferencias que existen entre sus estrategias de funcionamiento, y, sobre todo, indagamos en las ventajas e inconvenientes de estas tecnologías.

Todo lo que os contamos en aquel momento sigue siendo válido hoy en día, pero hemos decidido retomar este tema para proponeros que, si queréis conocer con más profundidad las diferencias que existen entre ellos, dediquéis unos minutos a los dos vídeos que os dejo debajo de este párrafo. Han sido creados por el fotógrafo y animador Raymond Sirí, y explican de una forma muy clara y didáctica cómo funcionan ambas tecnologías. Son breves, de hecho, cada uno de ellos dura menos de un minuto, pero cumplen su función a las mil maravillas. Ahí van.

Esquema de funcionamiento del sensor CCD

Esquema de funcionamiento del sensor CMOS

Vía | La Vida Leica!
En Xataka Foto | Sensores con tecnología CCD vs CMOS

Si eres uno de los pocos afortunados que pueden permitirse una Leica M-E y estabas pensando en hacerte con una de estas cámaras, seguro que te interesará el nuevo pack que ha empezado a comercializar la marca alemana.

Hasta el próximo 31 de marzo quien quiera, y pueda, tiene a su disposición un pack conformado por una M-E, un objetivo Summarit-M 50 mm f/2.5 y otro Summarit-M 75 mm f/2.5 con un descuento importante si lo comparamos con lo que cuestan estos tres elementos por separado: nada menos que 2.395 dólares de ahorro (unos 2.117 euros al cambio).

Eso sí, a pesar del ahorro este paquete sale por 6.500 dólares (unos 5.747 euros al cambio), por lo que, como os decía desde el principio del post, no está al alcance de cualquiera. Es un buen precio, pero siempre dentro de los estándares de Leica. Y todos sabemos que es una marca muy cara. Así que no nos queda más remedio que romper la hucha.

Vía | La Vida Leica!
En Xataka Foto | La segunda Leica M Monochrom podría ser presentada en febrero con un nuevo sensor CMOS de 24 Mpx

Leica presentó su M Monochrom original en mayo de 2012. De eso hace ya más de dos años y medio, lo que ha provocado que desde hace varios meses se rumoree que la compañía alemana ya tiene en el horno un nuevo modelo de su cámara en blanco y negro con algunas modificaciones importantes.

No obstante, que quepa la posibilidad de que ya se haya completado el ciclo de renovación de una cámara no garantiza que vaya a llegar un nuevo modelo al mercado. En este caso quizás lo que más pesa es que Leica está apostando por renovar algunas de sus cámaras equipadas con captadores CCD, como la mencionada M Monochrom, por modelos con sensores CMOS. Esto es, precisamente, lo que defiende una filtración que, en principio, parece bastante coherente.

Según esta información, que no ha sido confirmada por Leica, y que, por tanto, no es oficial, la compañía germana presentará en febrero, o, como muy tarde, en marzo, una nueva M Monochrom equipada con un sensor CMOS Full Frame de 24 megapíxeles. Como recordaréis, el modelo original incorpora un captador CCD Full Frame de 18 megapíxeles.

También se rumorea que esta versión de la M Monochrom tendrá un diseño muy similar al de la M-P, por lo que podemos intuir que estará fabricada en aleación de magnesio y su cuerpo estará sellado. A mí, honestamente, esta cámara me ha llamado la atención desde que salió la original en 2012 porque me encanta la fotografía en blanco y negro. Lo único que ha impedido que tenga una es su elevado precio (se acerca peligrosamente a los 7.000 euros), y nada parece indicar que este nuevo modelo vaya a ser más barato.

Vía | Leica News & Rumors
En Xataka Foto | Las Full Frame con sensor monocromo reclamarán su hueco con el posible lanzamiento de nuevas cámaras de Sony y Leica

Esta vez los problemas no le han tocado a Nikon. Estos últimos días los foros dedicados a las cámaras de Leica están que arden debido a un problema detectado por algunos usuarios de ciertos modelos del fabricante alemán. Y la verdad es que el fallo es para preocuparse: la película cristalina que protege la superficie del sensor de imagen sufre corrosión.

Este problema ha sido confirmado por la propia Leica, que ha explicado que es visible al utilizar aperturas relativamente reducidas (entre f/5.6 y f/22), y que es fácil de ver al tomar fotografías sobre fondos uniformes. La corrosión de la cobertura del sensor suele hacerse notar en forma de puntos de color blanco intenso, y para resolverlo es necesario tomar una medida drástica: cambiar el captador completo.

Según Leica, los modelos afectados son las M9, M9-P, M Monochrom y M-E, pero no la nueva Leica M con sensor CMOS (todos los captadores defectuosos son de tipo CCD). Afortunadamente, la compañía alemana ha reaccionado como corresponde: ofreciendo la limpieza gratuita del sensor a los propietarios de las cámaras afectadas.

Si el proceso de limpieza no consigue eliminar toda la corrosión de la superficie del sensor, Leica lo reemplazará sin cargo al cliente por un nuevo captador CCD, aunque anticipan que no pueden garantizar al 100% que el nuevo sensor esté libre de este problema de corrosión.

Vía | The New Camera
En Xataka Foto | Leica M-A: la nueva telemétrica de película de la firma alemana promete «excelencia mecánica»

Hoy día existen dos tipos de tecnologías utilizadas para la fabricación de sensores de cámaras digitales, ya sean compactas o réflex. Se trata de los CCD (Charge Coupled Device) o CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Ambos tipos de sensores están formados en su esencia por semiconductores de metal-óxido (MOS) y están distribuidos en forma de matriz.

Su función es la de acumular una carga eléctrica en cada una de las celdas de esta matriz. Estas celdas son los llamados píxeles. La carga eléctrica almacenada en cada píxel, dependerá en todo momento de la cantidad de luz que incida sobre el mismo. Cuanta más luz incida sobre el píxel, mayor será la carga que este adquiera.

Aunque en su esencia, los CCD y CMOS funcionan de una manera muy similar, hay algunas diferencias que diferencian ambas tecnologías.

Sensor CCD

En el caso del CCD, éste convierte las cargas de las celdas de la matriz en voltajes y entrega una señal analógica en la salida, que será posteriormente digitalizada por la cámara. En los sensores CCD, se hace una lectura de cada uno de los valores correspondientes a cada una de las celdas. Entonces, es esta información la que un convertidor analógico-digital traduce en forma de datos. En este caso, la estructura interna del sensor es muy simple, pero tenemos como inconveniente la necesidad de un chip adicional que se encargue del tratamiento de la información proporcionada por el sensor, lo que se traduce en un gasto mayor y equipos más grandes.

En el aspecto del rango dinámico, es el sensor CCD el ganador absoluto, pues supera al CMOS en un rango de dos. El rango dinámico es el coeficiente entre la saturación de los píxeles y el umbral por debajo del cual no captan señal. En este caso el CCD, al ser menos sensible, los extremos de luz los tolera mucho mejor.

En cuanto al ruido, también son superiores a los CMOS. Esto es debido a que el procesado de la señal se lleva a cabo en un chip externo, el cual puede optimizarse mejor para realizar esta función. En cambio, en el CMOS, al realizarse todo el proceso de la señal dentro del mismo sensor, los resultados serán peores, pues hay menos espacio para colocar los foto-diodos encargados de recoger la luz.

La respuesta uniforme es el resultado que se espera de un píxel sometido al mismo nivel de excitación que los demás, y que éste no presente cambios apreciables en la señal obtenida. En este aspecto, el que un sensor CMOS esté constituido por píxeles individuales, le hace más propenso a sufrir fallos. En el CCD, al ser toda la matriz de píxeles uniforme, tiene un mejor comportamiento. A pesar de todo, la adición de circuitos con realimentación nos permite subsanar este problema en los CMOS, los CCD están un poquito por encima igualmente.

Sensor CMOS

En el caso del CMOS, aquí cada celda es independiente. La diferencia principal es que aquí la digitalización de los píxeles se realiza internamente en unos transistores que lleva cada celda, por lo que todo el trabajo se lleva a cabo dentro del sensor y no se hace necesario un chip externo encargado de esta función. Con esto conseguimos reducir costes y equipos más pequeños.

Además de ofrecernos más calidad, los CMOS son más baratos de fabricar precisamente por lo que comentábamos arriba. Otra de las grandes ventajas es que los sensores CMOS son más sensibles a la luz, por lo que en condiciones pobres de iluminación se comportan mucho mejor. Esto se debe principalmente a que los amplificadores de señal se encuentran en la propia celda, por lo que hay un menor consumo a igualdad de alimentación. Todo lo contrario que ocurría en los CCD.

En cuanto a la velocidad, el CMOS es claramente superior al CCD debido a que todo el procesado se realiza dentro del propio sensor, ofreciendo mayor velocidad. Es esta una de las principales razones por las que Casio empezó a imponer los sensores CMOS en sus cámaras y por la cual éstas permiten grabar vídeos a velocidades de hasta 1000 fps.

Otro aspecto en el que los sensores CMOS son superiores a los CCD es en el blooming. Este fenómeno se produce cuando un píxel se satura por la luz que incide sobre él y a continuación empieza a saturar a los que están a su alrededor. Aunque este defecto puede subsanarse gracias a algunos trucos en la construcción, en el caso de los CMOS nos olvidamos del problema.

Conclusiones

Entonces, ¿por qué si los sensores CMOS tienen menor calidad de imagen se están empezando a implantar en las réflex? En realidad no tienen peor calidad de imagen. En sus inicios eran algo peores que los CCD, pero hoy día es un mal que está prácticamente subsanado. La tecnología CCD ha llegado a su límite y es ahora cuando se está desarrollando la CMOS.

Fue por ello por lo que el CMOS empezó a implementarse en las cámaras de gama baja compactas, donde la baja calidad no era un gran problema. Ha sido tras la evolución de la tecnología cuando se ha empezado a implementar en cámaras réflex.

Además, gracias al CMOS conseguimos cámaras con una velocidad de ráfaga más alta, precios más bajos y mayor autonomía en las baterías. Así que no cabe lugar a dudas de que el futuro se llama CMOS

Vía | Neoteo

El Premio Nobel de Física 2009 ha recaído sobre Willard S. Boyle y Georges E. Smith. Los estadounidenses han sido galardonados por sus investigaciones en el ámbito de la fotografía digital y han compartido el galardón, dotado con 980.000 euros, con el investigador británico-estadounidense Charles K. Kao, por sus investigaciones acerca del envío de información a través de la fibra óptica.

En 1969, Boyle y Smith inventaron una nueva tecnología de imagen: el CCD (Charge-Coupled Device), un dispositivo de cargas eléctricas interconectadas, que transforma la luz en señales eléctricas.

El CCD, o sensor electrónico, es el ojo de las cámaras digitales y revolucionó la fotografía al permitir que la luz fuera capturada de forma electrónica en lugar de sobre una película.

En un principio se planteo como un sistema de almacenamiento de información. Sin embargo, un año más tarde, los laboratorios Bell para los que trabajaban Boyle y Smith construyeron la primera videocámara que implemento un CCD como sistema para capturar imágenes.

No obstante la auténtica aparición de la fotografía digital en el sentido moderno acaeció ya iniciada la década de los noventa. Su aceptación ha sido tan grande que hoy en día ya es difícil encontrar cámaras analógicas en las tiendas de fotografía.

Francamente considero muy merecido este premio Nobel. La digitalización de imágenes ha supuesto una revolución en el mundo de la fotografía a todos los niveles y estoy seguro que todavía nos sorprenderá todavía más en el futuro.

Vía | ABC