Câmera Fotográfica

Uma máquina fotográfica, câmara ou câmera fotográfica, tem como objetivo, registrar num filme fotográfico, que tem camada de emulsão sensível à luz, uma imagem focalizada através de lentes. É necessário definir o tempo de exposição ou velocidade (tempo em que o obturador fica aberto, permitindo a passagem da luz) e a quantidade de luz que deverá passar, através de abertura regulável do diafragma (aperture), levando em consideração a sensibilidade do filme, onde o mais comum era de ISO 100, depois surgiram os mais sensíveis como de 200, 400, 800 e 1600. Os filmes mais antigos podem aparecer na escala ASA (American Standards Association) que é igual a do ISO (International Organization for Standardization) e também na escala DIN (Deutsches Institut für Normung).

Este filme precisa ser revelado através de banho químico, numa sala escura (dark room) e depois, cada imagem é ampliada e copiada num papel fotográfico (filme negativo), ou projetada numa tela através de um projetor de slides (filme positivo). Apesar de utilizar o mesmo filme de cinema de 35mm sem a trilha sonora, no cinema a imagem é registrada na perpendicular (exceto VistaVision), e a foto na longitudinal, onde cada imagem tem o tamanho de 36mm x 24mm.

O visor (viewfinder) de uma câmera mais simples é totalmente independente da lente principal e por isso não representa com fidelidade, a imagem a ser registrada, mas numa câmera mais complexa ou profissional, a imagem da lente principal é levada ao visor através de espelho e pentaprisma, por isso representa exatamente a imagem que irá ser registrada. O espelho é levantado ao acionar o botão do obturador (pode sentir o barulho característico de levantar e abaixar do espelho, e que em algumas câmeras, é o próprio obturador), permitindo a passagem da luz para o filme, por isso é chamada de Single-Lens Reflex Camera (SLR - reflexiva de única lente). A lente é o componente mais importante, e a sua qualidade é que determina a qualidade da imagem, e portanto a da câmera.

Câmera Digital

Com a digitalização da imagem, surgiu a câmera digital e o filme foi substituído por um Sensor de Imagem (Image Sensor) de CCD ou CMOS. A dimensão do sensor é muito importante, pois quanto maior, é mais sensível à luminosidade e consequentemente, gera imagem com menor ruído. Algumas câmeras profissionais, como Nikon D3x, utilizam sensores Full Frame que tem o mesmo tamanho de uma imagem do filme de 35mm (36mm x 24mm). Veja mais detalhes sobre sensor de imagem, em Filmadora de alta definição.

Esta máquina é chamada de Digital Still Camera (câmera de imagem estática digital), apesar de poder gravar também, vídeo de alta definição.  Hoje a evolução é tanta que, praticamente pode tirar a foto sozinha, detectando sorriso nos rostos, focaliza, faz regulagens ópticas, mantém a imagem estável, corrige o olho avermelhado de flash, etc. A grande vantagem é de poder tirar fotos à vontade, sem a preocupação de limite que havia em filmes, e ainda pode deletar a que não agradar. O botão do obturador possui dois estágios, o primeiro com leve toque (acionamento intermediário), a câmera faz o ajuste necessário e dá um aviso sonoro dizendo que está pronta, então aperta-se até o fim, que irá capturar e processar a imagem. Hoje a câmera digital é um item obrigatório em aparelhos celulares.

Com a imagem digitalizada, agora temos visor eletrônico (EVF - Electronic ViewFinder) e óptico (OVF - Optical ViewFinder). No caso do eletrônco, normalmente é utilizada a imagem do próprio sensor de imagem, na tela da câmera. A exposição contínua da luz no sensor, gera aquecimento e também desgaste da bateria. É conhecido como Live Preview.

Na classificação de fabricantes, temos os tradicionais de lentes próprias como Nikon, Pentax, Canon, Olympus, Ricoh, FujiFilm (Fujinon), etc. e de eletroeletrônicos que utilizam lentes de outros fabricantes como Panasonic, Sony, Sanyo, Casio, etc., onde algumas câmeras chegam a ser produzidas em OEM.

Classificação

Compact Digital Camera: É a mais popular. Compacta e leve, de lente fixa e tem zoom óptico baixo para médio (normal de 3x e algumas chegam a 10x ou mais), sensores pequenos e gravam as imagens no formato JPEG (Joint Photography Experts Group), uma compressão que há perda. Pode ter estabilizador de imagem, normalmente eletrônico (EIS). A operação é quase tudo automática, por isso é conhecida como point-and-shoot camera, pouquíssimo recurso manual. Veja mais sobre estabilizador de imagem, em Filmadora de alta definição. Na ilustração, uma câmera compacta da Pentax Optio H90 de 12.1 Mpixels, zoom óptico de 5x, EIS, sensor CCD de 1/2.3 (5.7mm x 4.3mm) e pode gravar vídeo HD de 1920x1080/30fps.

Bridge Camera: Parecem muito com as profissionais no formato. Quase todas são do sistema SLR, mas com lente fixa e a maioria tem zoom óptico bem alto, por isso é conhecido também como superzoom camera. Em algumas podem acoplar lentes conversores macro ou tele. Sensores são pequenos. Quase todas tem estabilizador de imagem, por causa do zoom alto, e que na maioria são ópticos (OIS). Além da operação automática, possui vários recursos manuais. Na ilustração, uma câmera da FUJIFILM FinePix S2500HD de 12.2 Mpixels, com zoom óptico de 18x, OIS, sensor CCD de 1/2.3 (5.7mm x 4.3mm), grava vídeo de 1280x720/30fps.

Digital Single-Lens Reflex Camera (DSLR): São câmeras profissionais e semiprofissionais, de sistema SLR, com lentes intercambiáveis, por causa disso podem acoplar quaisquer tipos de lentes macro, zoom e tele. As lentes são vendidas à parte, pois você só compra o corpo neste tipo de câmera. Algumas lojas vendem um kit montado com uma lente mais usual. Os sensores são maiores, e por isso conseguem registrar uma ótima imagem com baixa luminosidade.

Normalmente registram as imagens tanto em JPEG, TIFF (Tagged Image File Format) ou em formato RAW (raw image format) sem compressão. Cada fabricante tem o seu formato RAW, que contém todas as informações da imagem sem compressão, mas não pode ser impresso e nem editado (somente com editor específico de cada fabricante) e por isso é chamado como negativo digital, pois neste formato é possível fazer muitas correções e depois transformá-lo em JPEG. As mais modernas já possuem o RAW+JPEG, onde poderá manter a imagem no formato RAW, se sentir a necessidade de fazer correções (Veja mais detalhes em Imagem RAW).  Apesar de ter recurso automático, possui toda a operação manual, que é preferida dos profissionais. A maioria possui estabilizador de imagem interno bem sofisticado (OIS). As mais modernas, possuem processador de imagem mais potente, e com a tecnologia Live View adicionaram a capacidade de gravar vídeo, mas o objetivo de uma câmera profissional não é fazer vídeo.

Na ilustração acima, uma câmera DSLR da Nikon D3x de 24.5 Mpixels, com sensor de imagem CMOS Full Frame de 35mm (35.9mm x 24mm) de 25.72 Mpixels, possui 2 slots para memórias CompactFlash. Já o modelo mais recente da Nikon D3s de 12.1 Mpixels, sensor CMOS de 36mm x 23.9mm, pode gravar vídeo de 1280x720/24fps, e a da Canon EOS-1D Mark IV de 16.1 Mpixels, com sensor CMOS APS-H (Advanced Photo System tipo H) de 27.9mm x 18.6mm, grava vídeo de 1920x1080/30fps.

Conheça a Câmera digital de lente intercambiável sem espelho.

Armazenamento
Algumas câmeras possuem memória interna de pequena capacidade, mas normalmente são armazenadas em cartões de memória, e as mais comuns são SD (Secure Digital), SDHC (SD High Capacity), SDXC (SD Xtra Capacity) e CF (CompactFlash). Veja mais detalhes em Cartão de memória flash.

Relação de aspecto
A relação de aspecto da imagem, no filme de 35mm é de 3:2, mas nas câmeras digitais temos, 3:2, 4:3 e 16:9.

Qualidade da imagem
A qualidade da imagem normalmente é medida em quantidade de Megapixels dos sensores, onde quanto maior é melhor, mas não é tudo. Além do tamanho do sensor, como já foi mencionado, a qualidade da lente é fundamental na qualidade da imagem. Numa avaliação da HP (Hewlett Packard), estima-se que a resolução de uma foto no filme de 35mm pode ser comparada a uma imagem digital de 20 Mpixels.

Impressão

Existem muitas alternativas para imprimir uma foto digital, pode ser através de PC, impressoras que imprimem sem a necessidade de PC (com PictBridge), ou então nas máquinas automáticas de impressão de fotos encontradas em lojas de eletroeletrônicos e shopping centers, nas lojas especializadas que recebem arquivos em cartão de memória, mídias ópticas como CD/DVD e também pela internet.  A qualidade da impressão e a sua durabilidade depende muito da impressora, tinta e do papel utilizado. As de empresas especializadas são as melhores. A capacidade de ampliação depende da resolução da imagem.
Hoje muitas pessoas não imprimem mais, deixando em arquivos num PC ou em sites da internet, distribuindo para amigos e familiares pelo e-mail, no iPod, Photoframe (porta-retratos digital), etc.

Câmera digital 3D

Pegando a onda de imagens 3D, a FUJIFILM lançou uma câmera digital 3D, FinePix Real 3D W1, de 10 Mpixels por imagem, zoom óptico de 3x, com 2 sensores CCD de 1/2.3, e pode gravar vídeo de 640x480/30fps. A visualização da foto pode ser feita na própria tela de 2.8 polegadas, que utiliza a tecnologia autoestereoscópica Parallax Barrier, ou numa tela maior de 8 polegadas, da mesma tecnologia, no 3D Viewer (Photoframe), FinePix Real 3D V1, que tem a resolução de 800x600, onde cada imagem tem a resolução de 400x600. Se desejar, pode solicitar impressão na FujiFilm 3D Printer, numa folha lenticular em alta definição (imagem 3D em folha lenticular é a mesma tecnologia usada em cartões 3D de Natal e de Postais). Veja mais detalhes das terminologias usadas, em Imagens 3D estereoscópicas.

Atualizações

19/ago/2010: A Nikon anuncia o novo modelo da câmera digital com projetor de imagem integrado, COOLPIX S1100pj. Com relação ao modelo anterior (COOLPIX S1000pj), aumentou a luminosidade para 14 lumens e a capacidade de apresentar a tela de até 47" numa distância de 2,40m, é possível a exibição simultânea também no display da câmera. A câmera é de 14.1 Mpixels com zoom óptico de 5x e pode filmar na resolução de 1.280x720 em cartão de memória SDXC/SDHC/SD. O início da comercialização no Japão está prevista para 16 de setembro a preço em torno de ¥43.000 (US$ 470.00). Nos EUA o preço sugerido é de US$ 349.95. Mais detalhes da câmera no site da Nikon Global.

24/ago/2010: A Canon anuncia o desenvolvimento de sensor de imagem de maior resolução do mundo. O sensor CMOS do tamanho APS-H de 29.2mm x 20.2mm, tem a resolução de 120Mpixels (13.280 x 9.184), e a sua leitura é realizada em até 9.5 quadros por segundo. Também é possível fazer vídeo Full HD. Press Release da Canon japonesa.

26/ago/2010: A Canon anuncia a nova câmera digital SLR, EOS 60D, a primeira da série EOS com display Vari-angle (ângulos variáveis). Tem sensor de imagem CMOS APS-C (22.3mm x 14.9mm) de 18 Mpixels. Formatos JPEG, RAW (14bit) e RAW+JPEG, onde é possível fazer edição de imagens RAW na própria câmera. ISO 100 a 6.400 (expansível a 12.800). Cartão de memória SDXC/SDHC/SD e Eye-Fi. Display Vari-angle Clear View de LCD TFT de 3.0", formato 3x2 e resolução de 1.04Mdot. Grava vídeo Full HD (1.920x1.080 30/25/24p). Tem conector HDMI e por isso pode ser conectado diretamente num HDTV e ver a imagem. O início da comercialização está prevista para meado de setembro e o preço estimado do corpo é de ¥130.000 (US$ 1,400.00) no Japão e US$ 1,099.00 nos EUA. Detalhes no site da Canon.

31/08/2010: A Canon anuncia o desenvolvimento de maior sensor de imagem CMOS do mundo, feito de um wafer de 12 polegadas (30cm). Devido ao tamanho do sensor, que consegue captar maior luminosidade, é possível registrar imagens com 1/100 de luz necessária de um sensor de 35mm usado em câmeras digitais SLR profissional da Canon (comparação do tamanho na ilustração). Com este sensor é possível fazer vídeo de 60fps com uma iluminação de 0.3lux (metade da luz de uma noite enluarada), por isso deverá ser utilizado para gravação de imagens de comportamento noturno dos animais, imagens das estrelas, etc. Veja detalhes no Press Release da Canon.

21/set/2010: A Fujifilm anuncia o desenvolvimento de uma câmera digital compacta profissional, FinePix X100, com visor híbrido (hybrid viewfinder). O visor combina o benefício de visor óptico convencional bright-frame, encontrado em câmeras high-end 35mm apresentando a imagem real e a apresentação de informações de visor eletrônico como abertura, velocidade, white balance, etc. numa tela LCD de 1.44Mdot.  A câmera destina aos profissionais como uma alternativa de câmera compacta, por isso é dotado de sensor CMOS do tamanho APS-C de 12.3Mpixel e lente F2 23mm da Fujinon. A comercialização está prevista para início de 2011. Mais detalhes no site da Fujifilm.

20/jan/2011: A JTT (Japan Trust Technology) inicia a comercialização através de seu site, uma Toy Movie Camera, tamanho micro, com design SLR, CHOBi CAM ONE. Tira fotos JPEG de 1600x1200 pixels e vídeo de 640x480/30fps no formato AVI (Xvid) com áudio mono. Aceita cartão de memória microSD ou microSDHC de até 32GB. Tem porta USB 2.0. A sua dimensão é de 2,5x2,5x2,6cm e pesa 12g. Preço ¥9.800 (US$ 105.00). Estão disponíveis, as lentes de conversão tele (2.0) e wide (0.5) que são acopladas através de magneto, e que custam ¥2.480 (US$ 26.00) e também o fish-eye a ¥4.980 (US$ 53.00). Estas lentes podem ser utilizadas em celulares com câmera. Veja detalhes e outras mini câmeras no site em japonês da JTT.

24/jan/2011: A Phase One, fabricante dinamarquês de câmera digital high-end, anuncia o Back digital com 80Mpixel de resolução, modelo IQ180. Ele consiste de sensor de imagem, display e partes eletrônicos que estão dentro de um módulo removível que pode ser acoplado a corpo de uma câmera de formato médio (medium-format), como 645DF. O sensor é CCD de 53.7mm x 40.4mm. Tem buffer de imagem de 1GB de RAM de alta velocidade. 16 bit por pixel. Na resolução plena vai de ISO 50 a ISO 800 e na resolução de 20Mpixel (Sensor Plus) chega a ISO 3200. O display é de LCD de 3.2" na resolução de 1.15Mpixel. Tem interface USB 3.0 que é de alta velocidade. A sua comercialização está prevista para final de abril a preço em torno de US$ 43,990.00. Mais detalhes do produto no site da Phase One.

03/fev/2011: A JVC do Japão anuncia uma câmera híbrida de alta definição (HD Hybrid Camera), modelo GC-PX1. Tem sensor de imagem B.S.I CMOS de 1/23" 10.62Mpixels, Zoom óptico de 10x, memória interna de 32GB e cartão de memória SDXC/SDHC/SD, processador de imagem Falconbrid. Como filmadora, grava vídeo na resolução de 1920x1080/60p em até 36Mbps. Na resolução de 640x360/60p, consegue gravar high-speed video de 300fps, sem áudio, em até 144 minutos. Como câmera digital na resolução de 10Mpixels, consegue fazer uma sequência de fotos a 30fps, e na resolução de 5.7Mpixels (3200x1800), uma sequência de fotos a 60fps de até 144 imagens. ISO 100 a ISO 6400. Codec de vídeo é MPEG-4 AVC/H.264 e áudio AAC estéreo de 48KHz/16bit 128 Kbps e sistema MPEG-2 TS. Fotos em JPEG.  O peso só do corpo é de 430g. O início da comercialização deverá ser no final deste mês, custando em torno de ¥100.000 (US$ 1,180.00). Detalhes no site em japonês da JVC.

09/fev/2011: A Nikon está apresentando no evento CP+ (Camera&Photo Imaging Show) que começou hoje em Yokohama Pacific no Japão, 8 novos modelos de câmeras digitais da série COOLPIX. O destaque está no flagship P500 que tem super zoom óptico de 36x. P500 tem sensor CMOS de 1/2.3", resolução de 12.1 Mpixels, Zoom de 22.5 - 810 mm (F 3.4 - 5.7), ISO 160 - 3200, memória interna de 102Mb e cartões de memória flash SDXC/SDHC/SD, grava vídeo de 1920x1080/30fps (H.264/MPEG-4 AVC arquivo MOV) em áudio estéreo, tem opção de formato iFrame (960x540/30fps), peso 494g. Início da comercialização está prevista para março a preço em torno de ¥50.000 no Japão e US$ 400.00 nos EUA. Mais detalhes do produto no site da Nikon.

04/nov/2011: A Canon anunciou que está desenvolvendo câmera DSLR, da série EOS, que possibilita gravação de vídeo de imagem 4K (24p Motion JPEG). Usando sensor CMOS de 35mm Full Size, é o DSLR de novo conceito, EOS Movie de nova geração, com imagens de altíssima definição, conforme a Canon. Prevista para colocar no mercado em 2012, mas o preço e as suas características ainda não são definidas. Veja mais detalhes no site japonês da Canon.

06/jan/2012: Nikon anuncia a sua nova câmera DSLR, D4, que vem com slot de cartão de memória duplo para armazenamento, sendo um para cartão de memória XQD (veja em atualizações da página cartão de memória flash) e outro para CompactFlash UDMA7. A montagem da lente é FX, sensor de imagem CMOS de 36.0mm x 23.9mm, a resolução é de 16.2Mpixels e faz gravação de vídeo Full HD. ISO de 100 a 12.800, expansível ao equivalente de ISO 50 e ISO 204800. A sua comercialização está prevista para o início em 16 de fevereiro a preço estimado de ¥650.000 (US$ 6,000.00 nos EUA). Mais detalhes, veja no site da Nikon.

07/set/2015: A Canon desenvolve sensor de imagem CMOS, no tamanho APS-H (29,2 x 20,2 mm) com aproximadamente 250 Mpixels. Para este tamanho de sensor, é o mais alto em número de pixels do mundo. É aproximadamente uma imagem de 125 vezes um Full HD (1920 x 1080 pixels) ou 30 vezes a de 4K (3840 x 2160 pixels). Mais detalhes veja no press release da Canon.






Para entender melhor as características acima mencionadas, veja também:
Pixel e imagem digital
Filmadora
Filmadora de vídeo
Filmadora de alta definição
Formatos de vídeo HD
Formato de tela e relação de aspecto
Imagem de alta definição
Filmei, e agora?
Filmadora Full HD compacta
Porta-retratos digital