No final dos anos 1820, o francês Nicéphore Niépce criou a primeira câmera capaz de registrar imagem permanente. Suas câmeras eram difíceis e imagens levavam horas para revelar em solução à base de água salgada. Câmeras evoluíram em complexidade e facilidade nos séculos XIX e XX, mas ainda exigiam revelação por imersão líquida. Em dezembro de 1975, Steve Sasson e Kodak desenvolveram a primeira câmera digital que capturava e armazenava imagens em fita cassete magnética. O usuário transferia da fita para outras mídias ou imprimia em certas impressoras. Câmeras digitais evoluíram muito desde 1975, mas o conceito básico permanece o mesmo.
Filme tradicional captura imagem usando olho e obturador. Ao pressionar o botão, o obturador abre, passa luz da imagem pela lente ao olho e fecha rápido. Processo químico imprime a imagem enviada da lente ao filme ou papel fotográfico no fundo/traseira do corpo. Similarmente, câmera digital também usa obturador e "olho" para captar luz. Mas, em vez de processo químico no negativo, captura a imagem digitalmente. Os dados da imagem são armazenados em bits e bytes, permitindo que outros computadores e dispositivos digitais a interpretem. Na maioria dos casos, armazenam em cartões flash ou pen drives; alguns modelos usam discos como os de laptops.
Para captar luz em formato digital, a câmera usa sensor especial: CCD (charge-coupled device) ou CMOS (complementary metal-oxide semiconductor). Ambos são comuns em milhares de modelos e fornecem excelente captação. CCD e CMOS têm tamanho de unha e são feitos de silício. A superfície contém milhões de diodos microscópicos que capturam um pixel cada quando o obturador abre/fecha. Mais diodos = melhor qualidade. Referências a megapixels nas especificações referem-se ao número de sensores na superfície do CCD/CMOS. Câmeras com mais megapixels geralmente tiram fotos de maior resolução (mais nítidas) que modelos com menos.
Câmeras de filme antigas só capturavam preto e branco. Foto colorida exigia coloração manual após revelação. Em 1860, James Clerk descobriu como converter P&B em cor usando filtros vermelho, azul e verde. Simplificando: a câmera cria três imagens com cada filtro colorido e alinha as três para criar uma imagem colorida. Câmeras modernas usam processo sofisticado chamado "interpolação" para filtrar vermelho, azul e verde e combiná-los quando o obturador passa a imagem ao "olho". Todas as cores do espectro visível contêm mistura de vermelho, azul e verde — até preto e branco — e o sensor CCD/CMOS fornece toda a informação RGB (vermelho, verde, azul) necessária para o processador interpretar as cores da cena.
Ao tirar uma foto, milhões de operações ocorrem rapidamente dentro da câmera. Para capturar, interpolar, comprimir, filtrar, armazenar e pré-visualizar imagens, usa um minúsculo computador de bordo. Em alguns aspectos, parece com o que você usa para ler isto: tem processador, memória e armazenamento; mas diferente de laptop/desktop, o computador da câmera geralmente reside em um único chip. Capturar e interpolar exigiria muito poder de processamento num PC com muitos programas, mas fabricantes usam chips single-chip de menor custo e tamanho porque realizam número muito limitado de funções e operações matemáticas avançadas. Câmeras com chips simples funcionam bem para fotos básicas. Modelos avançados têm chips maiores e de maior capacidade, permitindo edição básica na própria câmera: remoção de olhos vermelhos, realce, bordas, desfoque — antes de transferir para o PC.
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