cámara digital

El primer sensor de imagen semiconductor fue el dispositivo de carga acoplada (CCD), inventado por Willard S. Boyle y George E. Smith en Bell Labs en 1969, ^{[ 7 ]} basado en la tecnología de condensadores MOS . ^{[ 8 ]} El sensor de píxeles activos NMOS fue inventado posteriormente por el equipo de Tsutomu Nakamura en Olympus en 1985, ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} lo que condujo al desarrollo del sensor de píxeles activos CMOS (sensor CMOS) en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en 1993. ^{[ 12 ] [ 10 ]}

En la década de 1960, Eugene F. Lally, del Laboratorio de Propulsión a Chorro, pensaba en cómo utilizar un sensor fotográfico de mosaico para capturar imágenes digitales. Su idea era tomar fotografías de los planetas y las estrellas durante los viajes espaciales para obtener información sobre la posición de los astronautas. ^{[ 13 ]} Al igual que con la cámara sin película del empleado de Texas Instruments , Willis Adcock (patente estadounidense 4,057,830), en 1972, ^{[ 14 ]} la tecnología aún no estaba a la altura del concepto.

En 1972, el escáner multiespectral (MSS) del satélite Landsat 1 comenzó a tomar imágenes digitales de la Tierra. El MSS, diseñado por Virginia Norwood en Hughes Aircraft Company a partir de 1969, capturaba y transmitía datos de imagen de las bandas verde, roja y dos infrarrojas con 6 bits por canal, utilizando un espejo oscilante mecánico y una matriz de 24 detectores. Durante sus seis años de funcionamiento, transmitió más de 300 000 fotografías digitales de la Tierra mientras orbitaba el planeta unas 14 veces al día.

También en 1972, Thomas McCord del MIT y James Westphal del Caltech desarrollaron conjuntamente una cámara digital para su uso con telescopios. Su sistema fotómetro-digitalizador de 1972 utilizaba un convertidor analógico-digital y una memoria de fotogramas digital para almacenar imágenes de 256 x 256 píxeles de planetas y estrellas, que luego se grababan en cinta magnética digital. Los sensores CCD aún no estaban disponibles comercialmente, y la cámara utilizaba un detector de tubo vidicón de diodo de silicio, que se enfriaba con hielo seco para reducir la corriente oscura, lo que permitía tiempos de exposición de hasta una hora.   

La Cromemco Cyclops fue una cámara totalmente digital lanzada como producto comercial en 1975. Su diseño se publicó como proyecto de construcción para aficionados en la edición de febrero de 1975 de la revista Popular Electronics . Utilizaba un sensor de imagen de semiconductor de óxido metálico (MOS) de 32×32, que era un chip de memoria RAM dinámica ( DRAM ) MOS modificado . ^{[ 15 ]}

Steven Sasson , ingeniero de Eastman Kodak , construyó una cámara electrónica autónoma que utilizaba un sensor de imagen CCD monocromático de Fairchild Semiconductor en 1975. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} Casi al mismo tiempo, Fujifilm comenzó a desarrollar la tecnología CCD en la década de 1970. ^{[ 19 ]} Los primeros usos fueron principalmente militares y científicos, seguidos de aplicaciones médicas y periodísticas. ^{[ 20 ]}

La primera cámara réflex digital (SLR) sin película fue presentada públicamente por Sony en agosto de 1981. La Sony Mavica ( cámara de vídeo magnética ) utilizaba un sensor CCD de formato de 2/3" con franjas de color y 280.000 píxeles, junto con procesamiento y grabación de señal de vídeo analógica. ^{[ 21 ]} La cámara electrónica Mavica grababa señales de vídeo analógicas moduladas en FM en un disquete magnético de 2" de reciente desarrollo, denominado "Mavipak". El formato del disquete se estandarizó posteriormente como "Still Video Floppy" o "SVF".

La Canon RC-701, presentada en mayo de 1986, fue la primera cámara SVF (y la primera cámara réflex electrónica) vendida en EE. UU. Empleaba un visor réflex, incluía un sensor CCD a color de formato 2/3" con 380.000 píxeles y se vendía junto con un objetivo zoom extraíble de 11-66 mm y otro de 50-150 mm. ^{[ 22 ]} En los años siguientes, muchas otras compañías comenzaron a vender cámaras SVF. Estas cámaras electrónicas analógicas incluían la Nikon QV-1000C , que tenía un visor réflex y un sensor CCD monocromo de formato 2/3" con 380.000 píxeles y grababa imágenes analógicas en blanco y negro en un disquete de vídeo. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

En Photokina 1988, Fujifilm presentó la FUJIX DS-1P, la primera cámara totalmente digital, que grababa imágenes digitales mediante una tarjeta de memoria semiconductora . La tarjeta de memoria de la cámara tenía una capacidad de 2  MB de SRAM (memoria de acceso aleatorio estática) y podía almacenar hasta diez fotografías. En 1989, Fujifilm lanzó la FUJIX DS-X, la primera cámara totalmente digital comercializada. ^{[ 19 ]} En 1996, la tarjeta de memoria flash de 40 MB de Toshiba  fue adoptada por varias cámaras digitales. ^{[ 25 ]}

Los primeros prototipos de teléfonos con cámara se incluyeron en Isaac (teléfono con cámara) , un asistente digital personal para personas con discapacidad intelectual que se implementó en 1994. ^{[ 26 ]} El primer teléfono con cámara disponible comercialmente fue el Kyocera Visual Phone VP-210, lanzado en Japón en mayo de 1999. ^{[ 27 ]} En ese momento se le llamó "videoteléfono móvil" ^{[ 28 ]} y tenía una cámara frontal de 110 000 píxeles . ^{[ 27 ]} Almacenaba hasta 20 imágenes digitales JPEG , que podían enviarse por correo electrónico, o el teléfono podía enviar hasta dos imágenes por segundo a través de la red celular del Sistema Personal de Teléfono Móvil (PHS) de Japón . ^{[ 27 ]}

El Samsung SCH-V200, lanzado en Corea del Sur en junio de 2000, fue también uno de los primeros teléfonos con cámara integrada. Tenía una pantalla de cristal líquido TFT (LCD) y almacenaba hasta 20 fotos digitales con una resolución de 350.000 píxeles. Sin embargo, no podía enviar la imagen resultante a través de la función de teléfono, sino que requería una conexión a una computadora para acceder a las fotos. ^{[ 29 ]} El primer teléfono con cámara de producción masiva fue el J-SH04 , un modelo Sharp J-Phone vendido en Japón en noviembre de 2000. ^{[ 30 ] [ 29 ]} Podía transmitir imágenes instantáneamente a través de la telefonía celular. ^{[ 31 ]} A mediados de la década de 2000, los teléfonos celulares de gama alta tenían una cámara digital integrada, y a principios de la década de 2010, casi todos los teléfonos inteligentes tenían una cámara digital integrada. ^{[ 32 ]}

A principios de la década de 2020, se produjo un resurgimiento de las cámaras digitales fabricadas a principios de la década de 2000, anteriores a los teléfonos inteligentes, como una tendencia de TikTok que se extendió a otros mercados en línea como eBay y Etsy . Esta tendencia se caracterizó por la nostalgia de la Generación Z y un homenaje a la estética del año 2000. ^{[ 33 ] [ 34 ]}

La resolución de una cámara digital suele estar limitada por el sensor de imagen que convierte la luz en señales discretas. Cuanto más brillante sea la imagen en un punto determinado del sensor, mayor será el valor que se lea para ese píxel. Dependiendo de la estructura física del sensor, se puede utilizar una matriz de filtros de color , lo que requiere un proceso de demosaico para recrear una imagen a todo color . El número de píxeles en el sensor determina el " conteo de píxeles " de la cámara . En un sensor típico, el conteo de píxeles es el producto del número de filas y el número de columnas. Por ejemplo, un sensor de 1000 x 1000 píxeles tendría 1 000 000 de píxeles, o 1 megapíxel .

La nitidez de una imagen se manifiesta a través de los detalles nítidos, las líneas definidas y el contraste. La nitidez depende de múltiples factores en la cámara DSLR, como la sensibilidad ISO , la resolución, el objetivo y sus ajustes, el entorno y el procesamiento posterior. Si bien es posible que las imágenes sean demasiado nítidas, nunca pueden estar excesivamente enfocadas.

La resolución de una cámara digital está determinada por un sensor digital. Este sensor indica el alto nivel de nitidez que se puede obtener mediante la cantidad de ruido y grano que tolera el objetivo de la cámara. La resolución en el ámbito de las fotografías y los vídeos digitales se indica mediante la capacidad de la cámara para determinar el detalle en función de la distancia, que se mide por el tamaño del fotograma, el tipo, la cantidad y la organización de los píxeles. Aunque algunas cámaras DSLR tienen resoluciones limitadas, es casi imposible que una imagen no tenga la nitidez adecuada. La elección del ISO al tomar una fotografía afecta a la calidad de la imagen, ya que los ajustes ISO altos dan como resultado una imagen menos nítida debido al aumento del ruido permitido, mientras que un nivel de ruido demasiado bajo también puede producir una imagen borrosa. ^{[ 39 ]}

Desde que se introdujeron los primeros respaldos digitales, han existido tres métodos principales para capturar la imagen, cada uno basado en la configuración de hardware del sensor y los filtros de color.

Los sistemas de captura de una sola toma utilizan un chip sensor con un mosaico de filtro Bayer , o tres sensores de imagen separados (uno para cada uno de los colores aditivos primarios rojo, verde y azul) que se exponen a la misma imagen a través de un divisor de haz (véase Cámara de tres CCD ).

La técnica de disparo múltiple expone el sensor a la imagen mediante una secuencia de tres o más aperturas del diafragma del objetivo . Existen varios métodos de aplicación de esta técnica. El más común consistía originalmente en utilizar un único sensor de imagen con tres filtros colocados secuencialmente delante del sensor para obtener información de color aditiva. Otro método de disparo múltiple se denomina microescaneo . Este método utiliza un único chip sensor con un filtro Bayer y desplaza físicamente el sensor en el plano focal del objetivo para construir una imagen de mayor resolución que la resolución nativa del chip. Una tercera versión combina estos dos métodos sin utilizar un filtro Bayer en el chip.

El tercer método se denomina escaneo porque el sensor se desplaza por el plano focal, de forma similar al sensor de un escáner de imágenes . Los sensores lineales o trilineales de las cámaras de escaneo utilizan una sola línea de fotosensores, o tres líneas para los tres colores. El escaneo puede realizarse moviendo el sensor (por ejemplo, al usar el muestreo de color en el mismo sitio ) o girando la cámara completa. Una cámara digital de línea giratoria ofrece imágenes con una resolución total muy alta.

Las mejoras en las cámaras de una sola toma y en el procesamiento de archivos de imagen a principios del siglo XXI hicieron que las cámaras de una sola toma dominaran casi por completo, incluso en la fotografía comercial de alta gama.

La mayoría de las cámaras digitales de consumo actuales utilizan un mosaico de filtro Bayer en combinación con un filtro óptico anti-aliasing para reducir el aliasing provocado por el muestreo reducido de las imágenes de los diferentes colores primarios. Se utiliza un algoritmo de interpolación cromática para generar una matriz completa de datos de imagen RGB.

Las cámaras que utilizan un enfoque de divisor de haz de una sola toma 3CCD , un enfoque de tomas múltiples de tres filtros, muestreo de color en el mismo sitio o sensor Foveon X3 no utilizan filtros anti-aliasing ni demosaico.

El firmware de la cámara, o un software en un programa de conversión de archivos RAW como Adobe Camera Raw , interpreta los datos sin procesar del sensor para obtener una imagen a todo color, ya que el modelo de color RGB requiere tres valores de intensidad para cada píxel: uno para el rojo, otro para el verde y otro para el azul (otros modelos de color, cuando se utilizan, también requieren tres o más valores por píxel). Un solo elemento del sensor no puede registrar simultáneamente estas tres intensidades, por lo que se debe utilizar una matriz de filtros de color (CFA) para filtrar selectivamente un color específico para cada píxel.

El patrón de filtro Bayer es un mosaico repetitivo de 2x2 filtros de luz, con filtros verdes en las esquinas opuestas y rojos y azules en las otras dos posiciones. La alta proporción de verde aprovecha las propiedades del sistema visual humano, que determina el brillo principalmente a partir del verde y es mucho más sensible al brillo que al tono o la saturación. A veces se utiliza un patrón de filtro de 4 colores, que suele incluir dos tonos diferentes de verde. Esto proporciona un color potencialmente más preciso, pero requiere un proceso de interpolación ligeramente más complejo. ^{[ 40 ]}

Los valores de intensidad de color no capturados para cada píxel se pueden interpolar a partir de los valores de los píxeles adyacentes que representan el color que se está calculando. ^{[ 41 ]}

Las cámaras con sensores de imagen digital más pequeños que el  tamaño típico de una película de 35 mm tienen un campo de visión o ángulo de visión menor cuando se utilizan con un objetivo de la misma distancia focal . Esto se debe a que el ángulo de visión depende tanto de la distancia focal como del tamaño del sensor o la película utilizada.

El factor de recorte es relativo al formato de película de 35 mm . Si se utiliza un sensor más pequeño, como en la mayoría de las cámaras digitales, el campo de visión se recorta, resultando menor que el del  formato de fotograma completo de 35 mm. Esta reducción del campo de visión se conoce como factor de recorte, que indica la necesidad de un objetivo con mayor distancia focal para obtener el mismo campo de visión que en una  cámara de película de 35 mm. Las cámaras réflex digitales de fotograma completo utilizan un sensor del mismo tamaño que un fotograma de  película de 35 mm.

Los valores comunes para el factor de recorte del campo de visión en las DSLR que utilizan sensores de píxeles activos incluyen 1,3x para algunos sensores Canon (APS-H), 1,5x para los sensores Sony APS-C utilizados por Nikon, Pentax y Konica Minolta y para los sensores Fujifilm, 1,6 (APS-C) para la mayoría de los sensores Canon, ~1,7x para los sensores Foveon de Sigma y 2x para los sensores Kodak y Panasonic de 4/3 de pulgada que actualmente utilizan Olympus y Panasonic. Los factores de recorte para las cámaras compactas y bridge de consumo que no son SLR son mayores, frecuentemente de 4x o más.

La resolución de una cámara digital suele estar limitada por el sensor de imagen , que convierte la luz en señales discretas. Cuanto más brillante sea la imagen en un punto determinado del sensor, mayor será el valor que se lee para ese píxel. Dependiendo de la estructura física del sensor, se puede utilizar una matriz de filtros de color , lo que requiere un proceso de demosaico para recrear una imagen a todo color . El número de píxeles del sensor determina el " conteo de píxeles " de la cámara. En un sensor típico, el conteo de píxeles es el producto del número de filas y el número de columnas. Los píxeles son cuadrados y suelen ser iguales a 1 µm ; por ejemplo, un sensor de 1000 x 1000 píxeles tendría 1 µm, o 1 megapíxel. En sensores de fotograma completo (es decir, de 24 mm x 36 mm), algunas cámaras ofrecen imágenes con 20-25 millones de píxeles que fueron capturadas por fotodiodos  de 7,5 m , o una superficie 50 veces mayor.   ^{[ 43 ]}

Las cámaras compactas están diseñadas para ser portátiles (caben en el bolsillo) y son especialmente adecuadas para tomar fotos espontáneas . Las cámaras de apuntar y disparar suelen pertenecer a esta categoría.

Muchos incorporan un conjunto de lentes retráctiles que proporciona zoom óptico. En la mayoría de los modelos, una tapa de lente de accionamiento automático protege la lente de los elementos. La mayoría de los modelos reforzados o resistentes al agua no se retraen, y la mayoría de los que tienen capacidad de superzoom no se retraen por completo.

Las cámaras compactas suelen estar diseñadas para ser fáciles de usar . Casi todas incluyen un modo automático, o "modo automático", que realiza automáticamente todos los ajustes de la cámara para el usuario. Algunas también tienen controles manuales. Las cámaras digitales compactas suelen contener un sensor pequeño que sacrifica la calidad de imagen por compacidad y simplicidad; las imágenes generalmente solo se pueden almacenar usando compresión con pérdida (JPEG). La mayoría tiene un flash incorporado , generalmente de baja potencia, suficiente para sujetos cercanos. Algunas cámaras digitales compactas de gama alta tienen una zapata para conectar un flash externo. La vista previa en vivo se usa casi siempre para encuadrar la foto en una pantalla LCD integrada. Además de poder tomar fotografías fijas, casi todas las cámaras compactas tienen la capacidad de grabar video .

Las cámaras compactas suelen tener capacidad macro y objetivos con zoom , pero el rango de zoom (hasta 30x) generalmente es suficiente para fotografía espontánea, aunque menor que el disponible en las cámaras bridge (más de 60x) o los objetivos intercambiables de las cámaras DSLR, disponibles a un precio mucho mayor. ^{[ 44 ]} Los sistemas de enfoque automático en las cámaras digitales compactas generalmente se basan en una metodología de detección de contraste que utiliza los datos de imagen de la vista previa en tiempo real del sensor principal. Algunas cámaras digitales compactas utilizan un sistema de enfoque automático híbrido similar al que se encuentra comúnmente en las DSLR.

Por lo general, las cámaras digitales compactas incorporan un obturador de láminas casi silencioso en el objetivo, pero reproducen un sonido de cámara simulado con fines esqueuomórficos . Para lograr un bajo costo y un tamaño reducido, estas cámaras suelen utilizar sensores de imagen con una diagonal de entre 6 y 11  mm, lo que corresponde a un factor de recorte de entre 7 y 4. Esto les confiere un rendimiento inferior en condiciones de poca luz, una mayor profundidad de campo , una capacidad de enfoque generalmente más cercana y componentes más pequeños que las cámaras con sensores más grandes. Algunas cámaras utilizan un sensor más grande, incluyendo, en la gama alta, una costosa cámara compacta con sensor de fotograma completo, como la Sony Cyber-shot DSC-RX1 , pero con capacidades similares a las de una DSLR.

Según el modelo de la cámara, hay disponibles diversas funciones adicionales. Estas funciones incluyen GPS , brújula, barómetros y altímetros . ^{[ 45 ]} A partir de 2010, algunas cámaras digitales compactas pueden tomar fotos fijas en 3D. ^{[ 46 ]} Estas cámaras estéreo compactas 3D pueden capturar fotos panorámicas en 3D con lentes duales o incluso con una sola lente para su reproducción en un televisor 3D .

En 2013, Sony lanzó dos modelos de cámaras adicionales sin pantalla, para ser utilizadas con un teléfono inteligente o tableta, controladas por una aplicación móvil vía WiFi. ^{[ 47 ]}

Las cámaras compactas resistentes suelen incluir protección contra inmersión, temperaturas extremas, golpes y presión. Los términos utilizados para describir estas propiedades incluyen resistencia al agua, a las bajas temperaturas, al calor, a los golpes y a la presión, respectivamente. Casi todos los principales fabricantes de cámaras tienen al menos un producto en esta categoría. Algunas son resistentes al agua hasta una profundidad considerable de hasta 30 m (100 pies  ); ^{[ 48 ]} otras solo hasta 3 m (10  pies), pero solo unas pocas flotan. Las cámaras resistentes suelen carecer de algunas de las funciones de las cámaras compactas comunes, pero tienen capacidad de grabación de vídeo y la mayoría puede grabar sonido. La mayoría cuenta con estabilización de imagen y flash incorporado. La pantalla táctil LCD y el GPS no funcionan bajo el agua.

GoPro y otras marcas ofrecen cámaras de acción resistentes, compactas y fáciles de acoplar a cascos , brazos, bicicletas, etc. La mayoría tienen gran angular y enfoque fijo, y pueden tomar fotos y grabar vídeos, normalmente con sonido.

La cámara de 360 ​​grados puede tomar fotos o videos de 360 ​​grados usando dos lentes en tándem y grabando al mismo tiempo. Algunas de las cámaras son Ricoh Theta S, Nikon Keymission 360 y Samsung Gear 360. Nico360 se lanzó en 2016 y se presentó como la cámara de 360 ​​grados más pequeña del mundo con un tamaño de 46 x 46 x 28  mm (1,8 x 1,8 x 1,1 pulgadas) y un precio inferior a $200. Con modo de realidad virtual integrado, unión de imágenes, Wi-Fi y Bluetooth, puede realizar transmisiones en vivo. Debido a que también es resistente al agua, la Nico360 puede usarse como cámara de acción. ^{[ 49 ]}

Las cámaras bridge se parecen físicamente a las DSLR y a veces se las denomina con forma de DSLR o similares. Ofrecen algunas características parecidas, pero, al igual que las compactas, utilizan un objetivo fijo y un sensor pequeño. Algunas cámaras compactas también cuentan con el modo PSAM . La mayoría utiliza la vista previa en directo para encuadrar la imagen. Su enfoque automático habitual se basa en el mismo mecanismo de detección de contraste que las compactas, pero muchas cámaras bridge disponen de un modo de enfoque manual y algunas tienen un anillo de enfoque independiente para un mayor control.

Su gran tamaño físico y su pequeño sensor permiten un superzoom y una gran apertura. Las cámaras bridge suelen incluir un sistema de estabilización de imagen que permite exposiciones más largas a mano alzada, a veces mejores que las DSLR en condiciones de poca luz.

A partir de 2014, las cámaras bridge se presentan en dos clases principales en términos de tamaño de sensor: en primer lugar, el sensor más tradicional de 1/2,3" (medido según el formato del sensor de imagen ), que ofrece mayor flexibilidad en el diseño de lentes y permite un zoom a mano alzada desde un gran angular de 20 a 24  mm (  equivalente a 35 mm) hasta  un superteleobjetivo de más de 1000 mm; y en segundo lugar, un sensor de 1" que permite una mejor calidad de imagen, especialmente en condiciones de poca luz (ISO más alto), pero impone mayores limitaciones al diseño de lentes, lo que resulta en lentes de zoom que se detienen en 200  mm (apertura constante, por ejemplo, Sony RX10) o 400  mm (apertura variable, por ejemplo, Panasonic Lumix FZ1000) equivalente, lo que corresponde a un factor de zoom óptico de aproximadamente 10 a 15.

Algunas cámaras bridge tienen una rosca para acoplar accesorios como convertidores gran angular o teleobjetivo , así como filtros como filtros UV o polarizadores circulares y parasoles. La escena se compone visualizando la pantalla o el visor electrónico (EVF). La mayoría tiene un retardo del obturador ligeramente mayor que una DSLR. Muchas de estas cámaras pueden almacenar imágenes en formato RAW, además de ser compatibles con JPEG. ^{[ a ]} ​​La mayoría tiene un flash incorporado, pero solo unas pocas tienen zapata para flash.

Bajo la luz del sol, la diferencia de calidad entre una buena cámara compacta y una réflex digital es mínima, pero las cámaras bridge son más portátiles, cuestan menos y tienen mayor capacidad de zoom. Por lo tanto, una cámara bridge puede ser más adecuada para actividades diurnas al aire libre, excepto cuando se buscan fotografías de calidad profesional. ^{[ 50 ]}

A finales de 2008, surgió un nuevo tipo de cámara, denominada cámara sin espejo de objetivos intercambiables . Técnicamente, se trata de una cámara réflex digital que no requiere espejo réflex, un componente clave de las anteriores. Mientras que una réflex digital típica tiene un espejo que refleja la luz del objetivo hacia el visor óptico, en una cámara sin espejo no hay visor óptico. El sensor de imagen está expuesto a la luz en todo momento, lo que permite al usuario previsualizar digitalmente la imagen en la pantalla LCD trasera integrada o en un visor electrónico (EVF). ^{[ 51 ]}

Estas son más simples y compactas que las DSLR debido a que no tienen un sistema de réflex de lente. Las MILC, o cámaras sin espejo para abreviar, vienen con varios tamaños de sensor dependiendo de la marca y el fabricante, estos incluyen: un pequeño  sensor de 1/2.3 pulgadas, como el que se usa comúnmente en cámaras bridge como la Pentax Q original (las versiones más recientes de Pentax Q tienen un  sensor ligeramente más grande de 1/1.7 pulgadas); un sensor de 1 pulgada; un sensor Micro Cuatro Tercios ; un sensor APS-C que se encuentra en las series Sony NEX y α "tipo DSLR", la serie Fujifilm X , Pentax K-01 y Canon EOS M ; y algunas, como la Sony α7 , usan un  sensor de fotograma completo (35 mm), siendo la Hasselblad X1D la primera cámara sin espejo de formato medio. Algunas MILC tienen un visor electrónico separado para compensar la falta de uno óptico. En otras cámaras, la pantalla trasera se usa como visor principal de la misma manera que en las cámaras compactas. Una desventaja de las cámaras sin espejo en comparación con una DSLR típica es la duración de su batería debido al consumo de energía del visor electrónico, pero esto se puede mitigar mediante una configuración dentro de la cámara en algunos modelos. ^{[ 52 ]} Muchas cámaras sin espejo tienen una zapata para accesorios.

Olympus y Panasonic lanzaron muchas cámaras Micro Cuatro Tercios con objetivos intercambiables totalmente compatibles entre sí sin necesidad de adaptadores, mientras que otras tienen monturas propietarias. En 2014, Kodak lanzó su primera cámara con sistema Micro Cuatro Tercios. ^{[ 53 ]}

A fecha de marzo de 2014 Las cámaras sin espejo se están volviendo rápidamente atractivas tanto para aficionados como para profesionales debido a su simplicidad, compatibilidad con algunos objetivos DSLR y características que igualan a la mayoría de las DSLR actuales. ^{[ 54 ]}

Si bien la mayoría de las cámaras digitales con objetivos intercambiables cuentan con algún tipo de montura para el objetivo, también existen varias cámaras modulares, en las que el obturador y el sensor están incorporados en el módulo del objetivo.

La primera cámara modular de este tipo fue la Minolta Dimâge V en 1996, seguida de la Minolta Dimâge EX 1500 en 1998 y la Minolta MetaFlash 3D 1500 en 1999. En 2009, Ricoh lanzó la cámara modular Ricoh GXR .

En el CES 2013, Sakar International anunció la Polaroid iM1836, una cámara de 18 MP con sensor de 1 pulgada y lente intercambiable. Se planeó incluir un adaptador para lentes Micro Four Thirds , Nikon y K-mount con la cámara. ^{[ 55 ]}

También existen varios módulos de cámara adicionales para smartphones, conocidos como cámaras tipo lente (o lentes inteligentes). Contienen todos los componentes esenciales de una cámara digital dentro de un módulo con forma de lente DSLR, de ahí su nombre, pero carecen de visor y de la mayoría de los controles de una cámara convencional. En su lugar, se conectan de forma inalámbrica o se montan en un smartphone para usarlo como pantalla y controlar las distintas funciones de la cámara.

Las cámaras tipo lente incluyen:

• Las cámaras "Smart Lens" o "SmartShot" de la serie Sony Cyber-shot QX se anunciaron y lanzaron a mediados de 2013 con la Cyber-shot DSC-QX10. En enero de 2014, se anunció una actualización de firmware para la DSC-QX10 y la DSC-QX100 . ^{[ 56 ]} En septiembre de 2014, Sony anunció la Cyber-shot DSC-QX30 , así como la Alpha ILCE-QX1 , ^{[ 57 ] [ 58 ]} la primera un ultrazoom con un objetivo de zoom óptico de 30x incorporado, la segunda optando por una montura Sony E intercambiable en lugar de un objetivo incorporado.
• Serie de cámaras con lentes inteligentes Kodak PixPro, anunciada en 2014. Estas incluyen: la SL5 con zoom óptico de 5X, la SL10 con zoom óptico de 10X y la SL25 con zoom óptico de 25X; todas con sensores de 16 MP y grabación de video 1080p, excepto la SL5 que tiene un límite de 720p. ^{[ 59 ]}
• La cámara con lente inteligente ViviCam IU680 de la marca Vivitar , propiedad de Sakar , fue anunciada en 2014. ^{[ 60 ]}
• La cámara Olympus Air A01, anunciada en 2014 y lanzada en 2015, es una plataforma abierta con sistema operativo Android y se puede separar en dos partes (módulo del sensor y lente), al igual que la Sony QX1, y todos los objetivos Micro Cuatro Tercios compatibles se pueden acoplar a la montura de lente integrada en el módulo del sensor de la cámara. ^{[ 61 ] [ 62 ]}

Las cámaras réflex digitales (DSLR) son cámaras con un sensor digital que utiliza un espejo réflex para dividir o dirigir la luz hacia el visor y producir una imagen. ^{[ 63 ]} El espejo réflex encuentra la imagen bloqueando la luz que llega al sensor de la cámara y luego la refleja hacia el pentaprisma de la cámara, lo que permite verla a través del visor. ^{[ 63 ]} Cuando se presiona completamente el disparador, el espejo réflex se extiende horizontalmente debajo del pentaprisma, oscureciendo brevemente el visor y luego abriendo el sensor para la exposición, lo que crea la fotografía. ^{[ 63 ]} La imagen digital es producida por el sensor, que es una matriz de fotorreceptores en un microchip capaz de registrar valores de luz. Muchas DSLR modernas ofrecen la capacidad de "visualización en vivo" o el encuadre del sujeto emitido por el sensor en una pantalla digital, y muchas tienen una zapata para flash.

El sensor, también conocido como sensor de fotograma completo, es mucho más grande que otros tipos, generalmente de 18 mm a 36 mm en diagonal (factor de recorte 2, 1,6 o 1). ^{[ 63 ]} El sensor más grande permite que cada píxel reciba más luz; esto, combinado con los objetivos relativamente grandes, proporciona un rendimiento superior en condiciones de poca luz. Para el mismo campo de visión y la misma apertura, un sensor más grande ofrece una menor profundidad de campo. Las DSLR pueden equipar objetivos intercambiables para mayor versatilidad, simplemente retirándolos de la montura del objetivo de la cámara, generalmente un anillo plateado en la parte frontal de las DSLR. ^{[ 64 ]} Estos objetivos funcionan en conjunto con la mecánica de la DSLR para ajustar la apertura y el enfoque. El autoenfoque se logra mediante sensores en la caja del espejo y, en la mayoría de los objetivos modernos, se puede activar desde el propio objetivo, que se dispara al presionar el obturador. ^{[ 63 ]}

En 2019, Phase One lanzó su serie IQ4 de respaldos para cámaras digitales con una resolución de 100 MP a 150 MP (incluidos tanto en la cámara Phase One XF IQ4 de 150 MP ( PVP $51,990 sin lente , 1 fps , DSLR ) como en la cámara Phase One XT IQ4 de 150 MP ( PVP $56,990 sin lente , 1 fps , sin espejo )), con los 150 MP generando  imágenes en color de 16 bits de 120.26 x 90.19 cm (47.35" x 35.5") a 300 ppp. ^{[ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ]}

En 2025, había una variedad de cámaras digitales de formato medio de menor costo disponibles en el rango de resolución de 50 a 100 MP. ^{[ 71 ]} Las cámaras de 100 MP disponibles incluían la FujiFilm GFX 100 II ( PVP $7,499 sin lente , video 8K a 30p/ video 4K a 60p), la FujiFilm GFX 100S ( PVP $5,999 sin lente , video 4K a 30p), la FujiFilm GFX 100S II ( PVP $4,999 sin lente , 8 fps con enfoque automático , video 4K a 30p) y la Hasselblad X2D II 100C ( PVP $7,399 incluyendo una lente XCD 75mm f/3.4 ; sin capacidad de video). ^{[ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]}

Las cámaras digitales (DSC), como las de Sony, son un tipo de cámara que no utiliza espejo réflex. Son similares a las cámaras compactas y son las más comunes debido a su precio asequible y su calidad.

Aquí tienes una lista de cámaras DSC: Lista de cámaras Sony Cyber-shot

Las cámaras con espejos semitransparentes fijos, también conocidas como cámaras DSLT, como las Sony SLT , son de una sola lente y carecen del espejo réflex móvil de una DSLR convencional. Un espejo semitransparente transmite parte de la luz al sensor de imagen y refleja otra parte hacia el sensor de enfoque automático. La cantidad total de luz no cambia; simplemente, una parte viaja por un camino y otra por el otro. Esto implica que las cámaras DSLT deben ajustar la exposición medio paso por debajo de la de una DSLR. Una ventaja de usar una cámara DSLT es evitar los momentos de inactividad que experimenta un usuario de DSLR mientras el espejo réflex se mueve para enviar la luz al sensor en lugar de al visor. Estos "apagones" no existen en las cámaras DSLT, ya que utilizan un visor electrónico (EVF). Al no haber momentos en que la luz no viaje por ambos caminos, las cámaras DSLT se benefician del seguimiento continuo del enfoque automático . Esto resulta especialmente útil para el disparo en ráfaga en condiciones de poca luz y también para el seguimiento al grabar vídeo.

Un telémetro es un dispositivo para medir la distancia al sujeto, con el fin de ajustar el enfoque del objetivo de la cámara en consecuencia ( controlador de lazo abierto ). El telémetro y el mecanismo de enfoque del objetivo pueden estar o no acoplados. En el lenguaje común, el término "cámara con telémetro" se interpreta de forma muy restrictiva para referirse a cámaras de enfoque manual con un telémetro óptico de lectura visual basado en la paralaje . La mayoría de las cámaras digitales logran el enfoque mediante el análisis de la imagen capturada por el objetivo, y la estimación de la distancia, si se proporciona, es solo un subproducto del proceso de enfoque ( controlador de lazo cerrado ). ^{[ 78 ]}

Una cámara de escaneo lineal tradicionalmente tiene una sola fila de sensores de píxeles , en lugar de una matriz de ellos. Las líneas se envían continuamente a una computadora que las une y crea una imagen. ^{[ 79 ] [ 80 ]} Esto se suele hacer conectando la salida de la cámara a una tarjeta capturadora de imágenes ubicada en una ranura PCI de una computadora industrial. La tarjeta capturadora de imágenes almacena la imagen temporalmente y, en ocasiones, realiza algún procesamiento antes de enviarla al software de la computadora para su procesamiento. Los procesos industriales a menudo requieren mediciones de altura y anchura realizadas por sistemas digitales de escaneo lineal. ^{[ 81 ]}

Se pueden usar varias filas de sensores para crear imágenes en color o para aumentar la sensibilidad mediante TDI ( retardo de tiempo e integración ). Muchas aplicaciones industriales requieren un amplio campo de visión. Tradicionalmente, mantener una iluminación uniforme en grandes áreas bidimensionales es bastante difícil. Con una cámara de escaneo lineal, basta con proporcionar una iluminación uniforme a lo largo de la línea que la cámara está visualizando. Esto permite obtener imágenes nítidas de objetos que pasan frente a la cámara a alta velocidad.

Estas cámaras también se utilizan habitualmente para realizar finales de carrera por foto , para determinar al ganador cuando varios competidores cruzan la línea de meta casi simultáneamente. Asimismo, pueden emplearse como instrumentos industriales para analizar procesos rápidos.

Las cámaras de escaneo lineal también se utilizan ampliamente en la obtención de imágenes desde satélites (véase escáner de barrido lineal ). En este caso, la fila de sensores es perpendicular a la dirección del movimiento del satélite. Las cámaras de escaneo lineal se utilizan ampliamente en escáneres. En este caso, la cámara se mueve horizontalmente.

Las cámaras superzoom son cámaras equipadas con un objetivo de distancia focal variable, que normalmente abarca desde una distancia focal gran angular hasta una distancia focal superteleobjetivo.

Este tipo de cámara digital captura información sobre el campo de luz que emana de una escena; es decir, la intensidad de la luz en la escena y también la dirección en la que viajan los rayos de luz en el espacio. Esto contrasta con una cámara digital convencional, que solo registra la intensidad de la luz.

En lugar de medir la intensidad de la luz durante un intervalo de tiempo predeterminado (el tiempo de exposición), las cámaras de eventos detectan cuándo la intensidad de la luz cambia por encima de un umbral determinado para cada píxel de forma independiente, normalmente con una precisión de microsegundos.

Muchas cámaras digitales pueden conectarse directamente a un ordenador para transferir datos:

• Las primeras cámaras utilizaban el puerto serie del PC . Actualmente, el USB es el método más utilizado (la mayoría de las cámaras se pueden visualizar como almacenamiento masivo USB ), aunque algunas disponen de puerto FireWire . Algunas cámaras utilizan el modo USB PTP para la conexión en lugar de USB MSC; otras ofrecen ambos modos.

• Otras cámaras utilizan conexiones inalámbricas , mediante Bluetooth o Wi-Fi IEEE 802.11 , como la Kodak EasyShare One . Las tarjetas de memoria con Wi-Fi integrado (SDHC, SDXC) pueden transmitir imágenes, vídeos y otros archivos almacenados a ordenadores o teléfonos inteligentes. Los sistemas operativos móviles como Android permiten la carga y copia de seguridad automáticas, así como el intercambio de imágenes a través de Wi-Fi con servicios de almacenamiento en la nube y para compartir fotos .

• Las cámaras con Wi-Fi integrado o adaptadores Wi-Fi específicos permiten, en su mayoría, el control de la cámara, especialmente el disparo, el control de la exposición y otras funciones ( conexión por cable ) desde aplicaciones de ordenador o smartphone, además de la transferencia de datos multimedia.
• Los teléfonos con cámara y algunas cámaras digitales independientes de gama alta también utilizan redes celulares para conectarse y compartir imágenes. El estándar más común en redes celulares es el MMS ( Servicio de Mensajería Multimedia ), conocido comúnmente como "mensajería con imágenes". El segundo método con los teléfonos inteligentes consiste en enviar una foto como archivo adjunto de correo electrónico . Sin embargo, muchos teléfonos con cámara antiguos no admiten correo electrónico.

Una alternativa común es el uso de un lector de tarjetas , que puede leer varios tipos de soportes de almacenamiento y transferir datos a alta velocidad al ordenador. El uso de un lector de tarjetas también evita que se agote la batería de la cámara durante la descarga. Un lector de tarjetas externo permite un acceso directo y cómodo a las imágenes almacenadas en varios soportes. Sin embargo, si solo se utiliza una tarjeta de memoria, puede resultar engorroso tener que transferirla entre la cámara y el lector. Muchos ordenadores incorporan un lector de tarjetas, al menos para tarjetas SD.

Muchas cámaras modernas son compatibles con el estándar PictBridge , lo que les permite enviar datos directamente a una impresora compatible con PictBridge sin necesidad de un ordenador. PictBridge utiliza PTP para transferir imágenes e información de control.

La conectividad inalámbrica también permite imprimir fotos sin necesidad de conexión por cable.

Una cámara de impresión instantánea es una cámara digital con una impresora incorporada . ^{[ 93 ]} Esto le confiere una funcionalidad similar a la de una cámara instantánea que utiliza película instantánea para generar rápidamente una fotografía física. Polaroid popularizó este tipo de cámaras no digitales con la SX-70 en 1972. ^{[ 94 ]}

Muchas cámaras digitales incluyen un puerto de salida de vídeo. Generalmente S-Video , este puerto envía una señal de vídeo de definición estándar a un televisor, permitiendo al usuario visualizar una imagen a la vez. Los botones o menús de la cámara permiten al usuario seleccionar la foto, pasar de una a otra o enviar automáticamente una presentación de diapositivas al televisor.

Muchos fabricantes de cámaras digitales de gama alta han adoptado la tecnología HDMI para mostrar fotografías con alta resolución en televisores de alta definición (HDTV) .

En enero de 2008, Silicon Image anunció una nueva tecnología para enviar vídeo desde dispositivos móviles a un televisor en formato digital. MHL envía imágenes como una transmisión de vídeo, con una resolución de hasta 1080p, y es compatible con HDMI. ^{[ 95 ]} Algunas grabadoras de DVD y televisores pueden leer tarjetas de memoria utilizadas en cámaras; alternativamente, varios tipos de lectores de tarjetas flash tienen capacidad de salida de TV.

Los fabricantes implementan diversos modos de escena en el firmware de las cámaras para distintos fines, como un "modo paisaje" que impide enfocar cristales mojados o con manchas, como el parabrisas, y un "modo deportivo" que reduce el desenfoque por movimiento de sujetos en movimiento al disminuir el tiempo de exposición mediante una mayor sensibilidad a la luz. El firmware puede incluir la capacidad de seleccionar automáticamente un modo de escena adecuado mediante inteligencia artificial . ^{[ 97 ] [ 98 ]}

El estándar del Grupo Conjunto de Expertos en Fotografía (JPEG) es el formato de archivo más común para almacenar datos de imagen. Otros tipos de archivo incluyen el formato de archivo de imagen etiquetado ( TIFF ), el formato de archivo de imagen de alta eficiencia ( HEIF ) y varios formatos de imagen RAW .

Muchas cámaras, especialmente las de gama alta, admiten el formato de imagen RAW. Una imagen RAW es el conjunto de datos de píxeles sin procesar directamente del sensor de la cámara, a menudo guardado en un formato propietario . Adobe Systems ha lanzado el formato DNG , un formato de imagen RAW libre de regalías utilizado por al menos 10 fabricantes de cámaras.

Inicialmente, los archivos RAW debían procesarse con programas de edición de imágenes especializados, pero con el tiempo, muchos programas de edición populares, como Picasa de Google , han incorporado compatibilidad con imágenes RAW. La conversión a imágenes estándar a partir de datos RAW del sensor ofrece mayor flexibilidad para realizar ajustes importantes sin perder calidad de imagen ni tener que volver a tomar la fotografía.

Los formatos de vídeo son AVI , DV , MPEG, MOV (que suele contener Motion JPEG), WMV y ASF (básicamente igual que WMV). Entre los formatos más recientes se encuentra MP4, basado en el formato QuickTime, que utiliza algoritmos de compresión más modernos para permitir grabaciones más largas en el mismo espacio.

Otros formatos que se utilizan en las cámaras (pero no para fotografías) son el Design Rule for Camera Format ( DCF ), una especificación ISO , utilizada en casi todas las cámaras desde 1998, que define una estructura de archivos interna y una nomenclatura. También se utiliza el Digital Print Order Format ( DPOF ), que dicta el orden en que se imprimen las imágenes y cuántas copias. El DCF 1998 define un sistema de archivos lógico con 8,3 nombres de archivo y hace obligatorio el uso de FAT12, FAT16, FAT32 o exFAT para su capa física con el fin de maximizar la interoperabilidad de la plataforma. ^{[ 108 ]}

La mayoría de las cámaras incluyen datos Exif que proporcionan metadatos sobre la imagen. Los datos Exif pueden incluir la apertura, el tiempo de exposición , la distancia focal, la fecha y la hora en que se tomó la foto. Algunas también pueden etiquetar la ubicación .

Para garantizar la interoperabilidad , DCF especifica el sistema de archivos para los archivos de imagen y sonido que se utilizarán en los medios formateados de DCF (como memoria extraíble o no extraíble) como FAT12 , FAT16 , FAT32 o exFAT . ^{[ 109 ]} Los medios con una capacidad superior a 2 GB deben formatearse utilizando FAT32 o exFAT.

El sistema de archivos de una cámara digital contiene un directorio DCIM ( Digital Camera Images ) , que puede contener varios subdirectorios con nombres como "123ABCDE", que consisten en un número de directorio único (en el rango 100...999) y cinco caracteres alfanuméricos, que pueden elegirse libremente y a menudo hacen referencia al fabricante de la cámara. Estos directorios contienen archivos con nombres como "ABCD1234.JPG", que consisten en cuatro caracteres alfanuméricos (a menudo "100_", "DSC0" , "DSCF" , "IMG_" , "MOV_" o "P000" ), seguidos de un número. El manejo de directorios con números duplicados posiblemente creados por el usuario puede variar entre los firmwares de las cámaras.

DCF 2.0 añade compatibilidad con archivos DCF opcionales grabados en un espacio de color opcional (es decir, Adobe RGB en lugar de sRGB ). Dichos archivos deben indicarse con un guion bajo (como en "_DSC" en lugar de "100_" o "DSC0"). ^{[ 109 ]}

Para permitir la carga rápida y eficiente de muchas imágenes en vista en miniatura, y para conservar los metadatos , algunos firmwares de proveedores generan archivos de miniaturas de baja resolución que acompañan a los vídeos y las fotos RAW. Por ejemplo, los de las cámaras Canon terminan con .THM. ^{[ 110 ]} JPEG ya puede almacenar una imagen en miniatura de forma independiente. ^{[ 111 ]}

El tipo de batería más común en las cámaras digitales son las baterías propietarias. Estas se fabrican según las especificaciones del fabricante. Casi todas las baterías propietarias son de iones de litio. Además de estar disponibles a través del fabricante original , también se pueden encontrar baterías de repuesto compatibles para la mayoría de los modelos de cámara.

Las cámaras digitales que utilizan baterías estándar suelen estar diseñadas para funcionar tanto con baterías desechables como recargables , pero no con ambas a la vez. El tamaño de batería estándar más común es el AA . Algunas cámaras también utilizan baterías CR2, CR-V3 y AAA . Las baterías CR2 y CR-V3 son de litio y están diseñadas para un solo uso. También existen baterías recargables de iones de litio RCR-V3 como alternativa a las baterías CR-V3 no recargables.

Algunas empuñaduras para baterías de cámaras réflex digitales vienen con un soporte separado para alojar pilas AA como fuente de alimentación externa.

En el mercado de la fotografía industrial y profesional de alta gama, algunos sistemas de cámaras utilizan sensores de imagen modulares (extraíbles). Por ejemplo, algunas cámaras réflex de formato medio, como la serie Mamiya 645D, permiten la instalación de un respaldo digital o un respaldo tradicional para película fotográfica.

• matriz de área
  • CCD
  • CMOS
• Arreglo lineal
  • CCD (monocromo)
  • CCD de 3 tiras con filtros de color

Las cámaras de matriz lineal también se denominan cámaras de escaneo.

• Disparo único
• Disparo múltiple (normalmente de tres disparos)

La mayoría de los respaldos de cámaras digitales antiguas utilizaban sensores de matriz lineal que se desplazaban verticalmente para digitalizar la imagen. Muchos de ellos solo capturaban imágenes en escala de grises . Los tiempos de exposición relativamente largos, del orden de segundos o incluso minutos, generalmente limitaban el uso de respaldos de escaneo a aplicaciones de estudio, donde el fotógrafo tiene el control total de la escena fotográfica.

Algunos respaldos de cámara utilizan matrices CCD similares a las de las cámaras convencionales. Estos se denominan respaldos de una sola toma.

Dado que es mucho más fácil fabricar una matriz CCD lineal de alta calidad con solo miles de píxeles que una matriz CCD con millones, los respaldos de cámara CCD lineales de muy alta resolución estuvieron disponibles mucho antes que sus contrapartes de matriz CCD. Por ejemplo, se podía comprar un respaldo de cámara (aunque caro) con una resolución horizontal de más de 7000 píxeles a mediados de la década de 1990. Sin embargo, a partir de 2004, todavía es difícil comprar una cámara de matriz CCD comparable de la misma resolución. Las cámaras de línea giratoria, con unos 10.000 píxeles de color en su línea de sensor, son capaces, a partir de 2005para capturar aproximadamente 120.000 líneas durante una rotación completa de 360 ​​grados, creando así una única imagen digital de 1.200 megapíxeles.

La mayoría de los respaldos de cámaras digitales modernas utilizan sensores de matriz CCD o CMOS. El sensor de matriz captura todo el fotograma de una sola vez, en lugar de escanear gradualmente el área del fotograma mediante una exposición prolongada. Por ejemplo, Phase One fabricó un respaldo de cámara digital de 39 millones de píxeles con un  CCD de 49,1 × 36,8 mm en 2008. Esta matriz CCD es un poco más pequeña que un fotograma de película de 120 y mucho más grande que un fotograma de 35 mm  (36 × 24 mm). En comparación, las cámaras digitales de consumo utilizan matrices que van desde 36 × 24  mm (fotograma completo en las DSLR de gama alta) hasta  sensores CMOS de 1,28 × 0,96 mm (en los teléfonos con cámara).