Càmera és el nom genèric de diversos sistemes o aparells per a capturar imatges fixes o en moviment. El seu nom prové del llatí camera que significa "cambra".
Tipus Les càmeres es poden dividir en diverses tipologies. D'imatge estàtica: Càmera digital Càmera fotogràfica Càmera estereoscòpica Càmera infraroja Càmera tèrmica D'imatge en moviment: Càmera de cinema Càmera de televisió Càmera de vídeo Webcam Altres: Cambra obscura Càmera intel·ligent
Història Fotografia miniatura|esquerra|Càmera obscura El primer antecedent de la càmera fotogràfica és la cambra obscura, datada aproximadament al segle VI dC. És un instrument òptic que permet obtenir la projecció d'una imatge sobre la superfície interna de la cambra, a partir d'un orifici situat a l'altre extrem de la cambra on incideix la llum. La seva primera utilitat va ser com a pauta de dibuix, ja que la imatge obtinguda estava invertida i era borrosa.
La fotografia més antiga que es conserva la situem l'any 1826, obtinguda pel francés Nicéphore Niepce amb una càmera obscura i un suport sensible. Tretze anys més tard, l'any 1839, va ser quan Louis Daguerre va publicar el seu procés per a l'obtenció de fotografies, basat en la plata. Aquest procediment és l'antecedent de l'actual fotografia instantània polaroid.
Les càmeres fotogràfiques han evolucionat quant a qualitat i mida. Però el gran canvi va esdevenir entre els 70 i 80, amb l'aparició de càmeres petites, més sofisticades i més sensibles, capaces de prendre instantànies en qualsevol lloc.
L'última evolució més significativa va ser el sensor CCD inventat el 1969 per Willard Boyle i George Smith. Un dispositiu per emmagatzemar imatges gràcies a les milers de cèl·lules fotosensibles que generen electricitat, proporcional a la llum rebuda. Cada cèl·lula té un filtre sensible per les tonalitats del model de color RGB.
Poc temps després, apareix la primera càmera digital que incorpora aquesta tecnologia com a sistema per a capturar imatges. En general, qualsevol càmera digital mira de capturar les imatges, emmagatzemar-les en la memòria interna o targeta externa. En termes tècnics, transforma els impulsos lluminosos en bits, de manera que es puguin transmetre a l'ordinador el qual s'encarregarà de descarregar-los o desxifrar-los.
Cinema miniatura|Cavall en moviment Per aconseguir el moviment de les imatges captades mitjançant la fotografia, van esdevenir tres fets importants: Any 1872: Descomposició d'un cavall, a través de 24 càmeres fotogràfiques per Eadweard Muybridge. Any 1874: Captació de moviment d'un planeta per la càmera de Jules Jasson. Any 1882: Étienne-Jules Marey estudia el vol de les aus migratòries.
És l'inici del cinema. Aquest fet data del desembre de 1895 quan els germans Lumière van aconseguir projectar una escena d'uns obrers francesos sortint del seu lloc de treball en una fàbrica de París.
Aquest va ser el punt de partida per l'aparició de la Càmera de cinema. El procés per a capturar imatges es basava en un mecanisme de moviment intermitent capaç d'enregistrar 24 imatges per segon en una pel·lícula magnètica, amb l'ajuda d'un obturador que impedeix la incidència de la llum quan no volem enregistrar cap imatge, per no encavalcar-les.
En els anys posteriors es comença a treballar en la transmissió d'imatges a distància i l'any 1926 es va fer la primera demostració pública per John Logie Baird. A partir d'aquest moment, la càmera de televisió es va desenvolupar a fi d'adquirir imatges destinades únicament a la televisió. Per altra banda, apareix la càmera de vídeo més versàtil i destinada a usos no televisius.
Actualitat Avui en dia, les tecnologies aplicades a les càmeres són molt diverses, tant en l'obtenció d'imatge com en la forma de transmetre-les. Són un clar exemple d'això la càmera infraroja o tèrmica, capaces de detectar l'espectre electromagnètic infraroig proper. Originàriament aquest tipus de càmeres estaven destinades pel servei militar. Una altra varietat és la càmera web, capaç d'adquirir imatges en temps real i enviar-les a través la xarxa internet
També existeixen altres tipus anomenades càmeres intel·ligents, destinada a la visió artificial. Són capaces de processar i tractar imatges sense necessitat de CPU externa. Inclús càmeres de modelat «fictícies» per visualitzar models en 3D creades per ordinador.
Per acabar, hi ha la càmera estereoscòpica que pren imatges en 3D fent servir dos objectius, que simulen la visió humana; és a dir, com més a prop estigui l'objecte a captar, més junts es trobaran aquests dos objectius.
Mecànica miniatura|upright=1.2|Elements bàsics d'una moderna càmera digital reflex d'una sola lent (SLR) La majoria de les càmeres capturen la llum de l'espectre visible, mentre que les càmeres especialitzades capturen altres parts de l'espectre electromagnètic, com ara l'infraroig.
Totes les càmeres utilitzen el mateix disseny bàsic: la llum entra a una caixa tancada a través d'una lent convergent o convexa i s'enregistra una imatge en un suport sensible a la llum. Un mecanisme d'obturador controla el temps que la llum entra a la càmera.
La majoria de les càmeres també tenen un visor, que mostra l'escena que s'ha d'enregistrar, juntament amb mitjans per ajustar diverses combinacions d'enfocament, obertura i velocitat d'obturació.
Control de l'exposició
Obertura
miniatura|Diferents obertures d'una lent
La llum entra a la càmera a través d'una obertura, una obertura ajustada per plaques superposades anomenada anell d'obertura.Laney, Dawn A. ..BA, MS, CGC, CCRC. “Camera Technologies.” Salem Press Encyclopedia of Science, June 2020. Accessed 6 February 2022. Normalment es troba a la lent, aquesta obertura es pot eixamplar o reduir per alterar la quantitat de llum que incideix sobre la pel·lícula o el sensor. La mida de l'obertura es pot configurar manualment, girant la lent o ajustant un dial o automàticament en funció de les lectures d'un mesurador de llum intern.
A mesura que s'ajusta l'obertura, l'obertura s'expandeix i es contrau en increments anomenats f-stops. Com més petit sigui el f-stop, més llum es permet que entri a la lent, augmentant l'exposició. Normalment, les parades f van des de 1.4 a 32 en increments estàndard: 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, i 32. La llum que entra a la càmera es redueix a la meitat amb cada increment.miniatura|El rang de distància en què els objectes apareixen clars i nítids, anomenat profunditat de camp, es pot ajustar per moltes càmeres. Això permet al fotògraf controlar quins objectes apareixen enfocats i quins no.|alt=Una imatge de flors, amb una enfocada. El fons està desenfocat.
L'obertura més àmplia als punts f inferiors redueix el rang d'enfocament, de manera que el fons queda borrós mentre el primer pla està enfocat. Aquesta profunditat de camp augmenta a mesura que es tanca l'obertura. Una obertura estreta dona lloc a una gran profunditat de camp, el que significa que els objectes a moltes distàncies diferents de la càmera semblaran estar enfocats. El que està acceptablement enfocat està determinat pel cercle de confusió, la tècnica fotogràfica, l'equip en ús i el grau d'ampliació esperat de la imatge final.
Obturador
L'obturador, juntament amb l'obertura, és una de les dues maneres de controlar la quantitat de llum que entra a la càmera. L'obturador determina la durada que la superfície sensible a la llum està exposada a la llum. L'obturador s'obre, la llum entra a la càmera i exposa la pel·lícula o el sensor a la llum, i després l'obturador es tanca.
Hi ha dos tipus d'obturadors mecànics: l'obturador de fulla i l'obturador de pla focal. El tipus de fulla utilitza un diafragma d'iris circular que es manté sota tensió de molla dins o just darrere de la lent que s'obre i es tanca ràpidament quan s'allibera l'obturador. miniatura|Un obturador de pla focal. En aquesta persiana, les fulles metàl·liques de l'obturador viatgen verticalment. Més comunament, s'utilitza un obturador de pla focal. Aquest obturador funciona a prop del pla de la pel·lícula i utilitza plaques metàl·liques o cortines de tela amb una obertura que travessa la superfície sensible a la llum. Les cortines o plaques tenen una obertura que es tira a través del pla de la pel·lícula durant l'exposició. L'obturador del pla focal s'utilitza normalment en càmeres reflex d'una sola lent (SLR), ja que cobrir la pel·lícula (en lloc de bloquejar la llum que passa per la lent) permet al fotògraf veure la imatge a través de la lent en tot moment, excepte durant l'exposició pròpiament dita. Cobrir la pel·lícula també facilita l'eliminació de la lent d'una càmera carregada, ja que moltes reflexes tenen lents intercanviables.
Una càmera digital pot utilitzar un obturador mecànic o electrònic, aquest últim és comú a les càmeres de telèfons intel·ligents. Les persianes electròniques enregistren les dades de tot el sensor simultàniament (una persiana global) o enregistren les dades línia per línia a través del sensor (una persiana enrotllable). A les càmeres de cinema, un obturador giratori s'obre i es tanca sincronitzat amb l'avanç de cada fotograma de la pel·lícula.
La durada durant la qual l'obturador està obert s'anomena velocitat d'obturació o temps d'exposició. Els temps d'exposició típics poden oscil·lar entre un segon i 1/1.000 de segon, tot i que les durades més llargues i més curtes no són estranyes. En les primeres etapes de la fotografia, les exposicions sovint duraven diversos minuts. Aquests llargs temps d'exposició sovint van donar lloc a imatges borroses, ja que un sol objecte es grava en diversos llocs a través d'una sola imatge durant la durada de l'exposició. Per evitar-ho, es poden utilitzar temps d'exposició més curts. Temps d'exposició molt curts poden capturar accions en moviment ràpid i eliminar el desenfocament del moviment. Tanmateix, els temps d'exposició més curts requereixen més llum per produir una imatge exposada correctament, de manera que no sempre és possible escurçar el temps d'exposició.
Igual que els paràmetres d'obertura, els temps d'exposició augmenten en potències de dos. Els dos paràmetres determinen el valor d'exposició (EV), una mesura de quanta llum es registra durant l'exposició. Hi ha una relació directa entre els temps d'exposició i la configuració de l'obertura, de manera que si el temps d'exposició s'allarga un pas, però l'obertura de l'obertura també es redueix un pas, la quantitat de llum que entra en contacte amb la pel·lícula o el sensor és la mateixa.
Exposímetre
miniatura|Un mesurador de llum digital portàtil que mostra una exposició d'1/200 a una obertura de f/11, a ISO 100. El sensor de llum està a la part superior, sota l'hemisferi de difusió blanca. A la majoria de càmeres modernes, la quantitat de llum que entra a la càmera es mesura amb un mesurador de llum o un mesurador d'exposició integrat. Presa a través de la lent (anomenada metering), aquestes lectures es fan utilitzant un panell de semiconductors sensibles a la llum. S'utilitzen per calcular la configuració òptima d'exposició. Normalment, aquests paràmetres es determinen automàticament a mesura que el microprocessador de la càmera utilitza la lectura. La lectura del mesurador de llum s'incorpora amb la configuració d'obertura, els temps d'exposició i la sensibilitat de la pel·lícula o del sensor per calcular l'exposició òptima.
Els llumímetres solen fer una mitjana de la llum d'una escena a un 18% de gris mitjà. Les càmeres més avançades tenen més matisos en la seva mesura: pesen més el centre del fotograma (mesuració ponderada central), tenint en compte les diferències de llum a través de la imatge (mesuració matricial) o permetent que el fotògraf faci una lectura lleugera en un punt específic dins de la imatge (mesuració puntual).
Objectiu