El documento proporciona una historia detallada del desarrollo de las cámaras digitales, desde los primeros prototipos en los años 1970 hasta las cámaras digitales modernas. Describe los diferentes métodos para capturar imágenes digitales, como el disparo único y la exploración, así como los formatos de almacenamiento y conectividad comunes. También presenta brevemente algunos modelos específicos de cámaras digitales.

1. UNIVERSIDAD JUAREZ AUTONOMA DE TABASCO D A C B INTERFACES Y PERIFERICOS

2. HISTORIA DE LA CAMARA DIGITAL Los conceptos de digitalizar imágenes en escáneres y convertir señales de video a digital anteceden al concepto de tomar cuadros fijos digitalizando señales de un arreglo de elementos sensores discretos. Eugene F. Lally del Jet Propulsión Laboratory publicó la primera descripción de cómo producir fotos fijas en un dominio digital usando un foto sensor en mosaico. Texas Instruments diseñó una cámara fotográfica análoga sin película en 1972, pero no se sabe si fue finalmente construida. La primera cámara digital registrada fue desarrollada por la empresa Kodak, que encargó la construcción de un prototipo al ingeniero Steven J. Sasson en 1975. Esta cámara usaba los entonces nuevos sensores CCD desarrollados por Fairchild Semiconductor en 1973. Su trabajo dio como fruto una cámara de aproximadamente 4 kgy que hacía fotos en blanco y negro con una resolución de 0,01 mega píxeles. Utilizó los novedosos chips de estado sólido del CCD desarrolladas por Fairchild Semiconductor en 1973. La cámara fotográfica registraba las imágenes en una cinta de cassette y tardó 23 segundos en capturar su primera imagen, en diciembre de 1975. Este prototipo de cámara fotográfica era un ejercicio técnico, no previsto para la producción.

3. La primera cámara fotográfica digital verdadera que registraba imágenes en un archivo de computadora fue probablemente el modelo DS-1P de Fuji, en 1988, que grababa en una tarjeta de memoria interna de 16 MB y utilizaba una batería para mantener los datos en la memoria. Esta cámara fotográfica nunca fue puesta en venta en los Estados Unidos. La primera cámara fotográfica digital disponible en el mercado fue la DycamModel 1, en 1991, que también fue vendida con el nombre de Logitech Fotoman. Usaba un sensor CCD, grababa digitalmente las imágenes, y disponía de un cable de conexión para descarga directa en la computadora.[ En 1991, Kodak lanzó al mercado su modelo DCS-100, el primero de una larga línea de cámaras fotográficas profesionales SLR de Kodak que fueron basadas, en parte, en cámaras para película, a menudo de marca Nikon. Utilizaba un sensor de 1.3 megapixeles y se vendía en unos $13.000. La transición a formatos digitales fue ayudado por la formación de los primeros estándares JPEG y MPEG en 1988, que permitieron que los archivos de imagen y vídeo se comprimieran para su almacenamiento. La primera cámara fotográfica dirigida a consumidores con una pantalla de cristal líquido en la parte posterior fue la Casio QV-10 en 1995, y la primera cámara fotográfica en utilizar tarjetas de memoria CompactFlash fue la Kodak DC-25 en 1996. El mercado para las cámaras fotográficas digitales dirigidas al consumidor estaba formado originalmente por cámaras fotográficas de baja resolución. En 1997 se ofrecieron las primeras cámaras fotográficas para consumidores de un megapixel. La primera cámara fotográfica que ofreció la capacidad de registrar clips de vídeo pudo haber sido la Ricoh RDC-1 en 1995.

4. LA RESULUCION DE LA IMAGEN: La resolución de una cámara fotográfica digital está limitada por el sensor de la cámara (generalmente un CCD o un Sensor CMOS que responde a las señales de luz, substituyendo el trabajo de la película en fotografía tradicional. El sensor se compone de millones de “cubos” que se cargan en respuesta a la luz. Generalmente, estos cubos responden solamente a una gama limitada de longitudes de onda ligeras, debido a un filtro del color sobre cada uno. Cada uno de estos cubos se llama un pixel, y se utiliza un algoritmo de mosaicismo e interpolación para unir la imagen de cada gama de longitud de onda por pixel en una imagen del RGB donde están las tres imágenes por pixel para representar un color completo. Los dispositivos CCD transportan la carga a través del chip hasta un conversor analógico-digital. Éste convierte el valor de cada uno de los píxeles en un valor digital midiendo la carga que le llega. Dependiendo del número de bits del conversor obtendremos una imagen con mayor o menor gama de color. Por ejemplo, si se utilizase un sólo bit tendríamos valores de 0 y 1, y sólo podríamos representar presencia o ausencia de luz, lo que supondría una imagen en blanco y negro puro. Por otro lado, los aparatos CMOS contienen varios transistores en cada píxel. El proceso de conversión digital se produce en la propia estructura del sensor, por lo que no se necesita un conversor añadido. Su proceso de fabricación es más sencillo, y hace que las cámaras que utilizan esta tecnología resulten más baratas. La cantidad de pixeles resultante en la imagen determina su tamaño. Por ejemplo una imagen de 640 pixeles de ancho por 480 pixeles de alto tendrá 307,200 pixels, o aproximadamente 307 kilopixeles; una imagen de 3872 pixeles de alto por 2592 pixeles de ancho tendrá 10.036.224 pixeles, o aproximadamente 10 megapixeles.

5. METODO DE LA CAPTURA: Desde que las primeras "espaldas" digitales fueron introducidas al mercado, han existido tres métodos principales de capturar la imagen, según configuración de hardware del sensor y de los filtros de color. El primer método se denomina de disparo único, en referencia al número de veces que el sensor de la cámara fotográfica se expone a la luz que pasa a través de la lente. Los sistemas de disparo único utilizan un CCD con un filtro de Bayer, o tres sensores de imagen independientes (uno para cada uno de los colores primarios aditivos: rojo, verde, y azul) que se exponen a la misma imagen mediante un sistema óptico de separación de imagen. El segundo método se denomina de multidisparo, porque el sensor se expone a la imagen en una secuencia de tres o más aperturas del obturador de la lente. Hay varios métodos de aplicación de esta técnica. El más común era originalmente utilizar un único sensor de imagen con tres filtros (de nuevo rojo, verde y azul) colocados delante del sensor para obtener la información aditiva del color. Otro método de multidisparo utiliza un solo CCD con un filtro de Bayer pero mueve la posición física del sensor en el plano del foco de la lente para componer una imagen de más alta resolución que la que el CCD permitiría de otra manera. Una tercera versión combina los dos métodos sin un filtro de Bayer en el sensor. El tercer método se llama exploración porque el sensor se mueve a través del plano focal como el sensor de un explorador (scanner) de escritorio. Sus sensores lineares o tri-lineares utilizan solamente una sola línea de fotosensores, o tres líneas para los tres colores. En algunos casos, la exploración es lograda rotando la cámara fotográfica entera; una cámara fotográfica con línea rotativa ofrece imágenes de resolución total muy alta.

6. El tercer método se llama exploración porque el sensor se mueve a través del plano focal como el sensor de un explorador (scanner) de escritorio. Sus sensores lineares o tri-lineares utilizan solamente una sola línea de fotosensores, o tres líneas para los tres colores. En algunos casos, la exploración es lograda rotando la cámara fotográfica entera; una cámara fotográfica con línea rotativa ofrece imágenes de resolución total muy alta. Recientemente, las mejoras dramáticas en cámaras fotográficas de disparo único y el procesamiento de archivos RAW de imagen han hecho de las cámaras fotográficas de disparo único, basadas en CCD casi totalmente predominantes en fotografía comercial, para no mencionar fotografía digital en su totalidad. Las cámaras fotográficas de disparo único basadas en sensores CMOS suelen ser comunes.

7. MOSAICOS, INTERPOLACIÓN, Y ALIASING DEL FILTRO: En la mayoría de las cámaras fotográficas digitales del consumidor actual, un mosaico del filtro de Bayer se utiliza, conjuntamente con un filtro óptico del anti-aliasing para reducir el aliasing debido al muestreo reducido de las diversas imágenes del primario-color. Un algoritmo demosaicing se utiliza para interpolar la información del color para crear un arsenal completo de datos de la imagen del RGB. Las cámaras fotográficas que utilizan un acercamiento monoestable 3CCD del viga-divisor, tres-filtro multi-tiro a acercamiento, o el sensor de Foveon X3 no utiliza los filtros del anti-aliasing, ni demosaicing. El soporte lógico inalterable en la cámara fotográfica, o un software en un programa raw del convertidor tal como cámara fotográfica del adobe raw, interpreta las informaciones en bruto del sensor para obtener una imagen completa del color, porque el modelo del color del RGB requiere tres valores de la intensidad para cada pixel: uno por cada uno para el rojo, el verde, y el azul (otros modelos del color, cuando están utilizados, también requieren tres o más valores por el pixel). Un solo elemento del sensor no puede registrar simultáneamente estas tres intensidades, y así que un arsenal del filtro del color (CFA) se debe utilizar para filtrar selectivamente un color particular para cada pixel. El patrón del filtro de Bayer es un patrón de repetición del mosaico 2×2 de filtros ligeros, con verde unos en las esquinas opuestas y rojo y el azul en las otras dos posiciones. La parte elevada de verde se aprovecha de características del sistema visual humano, que determina brillo sobre todo del verde y es más sensible lejano al brillo que a la tonalidad o a la saturación. Un patrón del filtro de 4 colores se utiliza a veces, implicando a menudo dos diversas tonalidades del verde. Esto proporciona un color potencialmente más exacto, pero requiere un proceso levemente más complicado de la interpolación.

8. CONECTIVIDAD: La mayor parte de las cámaras digitales se pueden conectar directamente a la computadora para transferir su información. Antiguamente las cámaras tenían que conectarse a través de un Puerto serial. El USB es el método más utilizado aunque algunas cámaras utilizan un puerto FireWire o Bluetooth. La mayor parte de las cámaras son reconocidas como un dispositivo de almacenamiento USB. Algunos modelos, por ejemplo la KodakEasyShareOne puede conectarse a la computadora vía red inalámbrica por el protocolo 802.11 (Wi-Fi). Una alternativa común es el uso de un lector de tarjetas que pueda ser capaz de leer varios tipos de medios de almacenamiento, así como efectuar la transferencia de datos a la computadora a alta velocidad. El uso de un lector de tarjetas también evita que la batería de la cámara fotográfica se descargue durante el proceso de la transferencia directa, pues el dispositivo toma energía del puerto USB. Un lector de tarjetas externo permite un adecuado acceso directo a las imágenes en una colección de medios de almacenamiento. Pero si solamente funciona con una tarjeta de almacenamiento, puede ser incómodo el desplazamiento hacia adelante y hacia atrás entre la cámara fotográfica y el lector. Muchas cámaras fotográficas modernas ofrecen el estándar de PictBridge, que permite el envío de datos directamente a las impresoras sin la necesidad de una computadora.

9. INTEGRACIÓN: La tecnología actual permite la inclusión de cámaras digitales en varios aparatos de uso diario tales como teléfonos celulares. Otros dispositivos electrónicos pequeños (especialmente los utilizados para la comunicación) por ejemplo dispositivos PDA, computadoras portátiles y Blackberries contienen a menudo cámaras fotográficas digitales integradas. Además, algunos camcorders digitales incorporan una cámara fotográfica digital. Debido a la limitada capacidad de almacenamiento y al énfasis de la utilidad por sobre la calidad en estos dispositivos integrados la gran mayoría utiliza el formato JPEG para guardar las imágenes ya que su gran capacidad de compresión compensa la pequeña pérdida de calidad que provoca.

10. ALMACENAMIENTOS DE LA CAMARAS: Las cámaras digitales de los teléfonos celulares o también las cámaras de bajo precio utilizan memoria incorporada o memoria flash. Son de uso común las tarjetas de memoria: CompactFlash (CF), Secure Digital (SD), tarjetas xD y las tarjetas MemoryStick para las cámaras Sony. Anteriormente se utilizaba discos de 3 1/2" para el almacenamiento de imágenes. Las fotos se almacenan en ficheros JPEG estándares o bien en formato TIFF o RAW para tener una mayor calidad de imagen pese al gran aumento de tamaño en el archivo. Los archivos de video se almacenan comúnmente en formato AVI, DV, MPEG, MOV, WMV etc. Casi todas las cámaras digitales utilizan técnicas de compresión para aprovechar al máximo el espacio de almacenamiento.

11. LOS FORMATOS: Los formatos más usados por las cámaras fotográficas digitales para almacenar imágenes son JPEGy TIFF. Muchas cámaras fotográficas, especialmente las cámaras profesionales o DSLR, utilizan el formato raw (crudo). Una imagen raw está formada por el conjunto de pixels sin procesar obtenidos directamente del sensor de la cámara fotográfica. A menudo se utilizan los formatos propietarios de cada fabricante, tales como NEF para Nikon, CRW o CR2 para Canon, y MRW para Minolta. La firma Adobe Systems lanzó el formato DNG, un formato de imagen raw libre de derechos que ha sido adoptado por algunos fabricantes. Los formatos para video son AVI, DV, MPEG, MOV (a menudo con el motion JPEG), WMV, y ASF (básicamente iguales que WMV). Los formatos recientes incluyen MP4, que se basa en el formato de QuickTime y utiliza nuevos algoritmos de compresión para dar un plazo de tiempos de grabación más largos en el mismo espacio.

12. ALGUNAS CAMARAS DIGITALES

13. ALGUNAS CAMARAS: MEGAPÍXEL DE TAN SÓLO 70 GRAMOS La otra novedad presentada por Konica es la Revio C-2, una sencilla cámara que brilla por su ligereza -70 gramos sin la batería- y tamaño, con una relación de medidas de 85,8 por 55,8 milímetros de ancho y alto, y tan sólo 13,5 milímetros de grosor. Con un sensor CMOS de 1,3 megapíxeles, la Revio C-2 puede capturar imágenes de 1280 x 960 píxeles. Su objetivo es de distancia focal fija, equivalente a un 37 mm. Capaz de capturar secuencias de vídeo en formato AVI, la pequeña Konica almacena las imágenes en sus 14 MB de memoria interna.

14. CAMERACHIP(TM) La empresa británica TDC acaba de presentar el OV6920 CameraChip(TM), que pasa por ser la cámara más pequeña del mundo en un solo chip CMOS. Se suministra como un solo chip de 2.135 x 2.265 mm, por lo que puede encapsularse en módulos cilíndricos con lentes de tan sólo 3.2 mm de diámetro, permitiendo así ser utilizado incluso en forma de píldoras, para el caso de exploraciones médicas (colonoscopias y similares). Entre sus aplicaciones figuran también las aplicaciones de vigilancia, juguetes, etc. Sólo precisa un pulso de reloj y una batería de 3.3 V, ya que incluye control automático de la saturación de color, exposición, ganancia y gamma. Permite obtener una señal composite de NTSC (320 x 240) con interfaz directo a vídeos y monitores. El consumo es de 20 mA sin carga y 30mA con una carga de 75 ohmios.

15. MICRO-CAMARA:MICRO CAMCORDER - WORLD'S SMALLEST: El Micro-cámara de vídeo es el más pequeño de alta resolución en tiempo real, la videocámara digital cada vez producidos. Fácil de usar "un toque de registro" discretamente le permite grabar cualquier tipo de prueba al instante. Para los más discretos solicitud, el Micro Camcorder incluso puede encajar en un modelo de paquete de chicle! Instantánea de alta calidad videos nunca han sido tan fáciles! Al presentar la Micro-Cámara de video súper compacto de vídeo / audio videocámara. Más pequeño y más ligero que un encendedor desechable aún repleto de características de alta calidad. Este Camcorder Micro registros de alta resolución (3gp) en tiempo real (15fps) de vídeo a través de su interior pin agujero en la cámara el toque de un botón. Las grabaciones se almacenan en una pequeña extraíble Micro SD. Hasta 33 horas de vídeo se pueden grabar en un 1Gb de tarjeta Micro SD. Batería interna recargable se recarga a través de conexión USB.

16. Los registros de más de 2 horas con una sola recarga. Usando el nuevo estado-of-the-art 3GP formato de tercera generación, las grabaciones se pueden reproducir en forma instantánea compatible 3GP teléfonos móviles y PDA. 3gp videos se pueden reproducir en cualquier PC mediante descarga gratuita de jugadores en tiempo real o Quickplayer. Otras grandes características: * Puede utilizarse como dispositivo de almacenamiento USB * Video se puede cargar a su PC vía USB directamente desde CamStick* Amplio ángulo de lente 3.6mm Se puede camuflar perfectamente en forma de chicle marca Doublemint

17. LA SHARP LZ0P39DS Si bien los alcances de la tecnología son significativos nunca se detiene, y a medida que nos muestran cosas que jamás nos imagina bamosllegarían a producirse ahora vemos que es cierto. En el campo de las cámaras fotográficas hay una variedad considerable, la marca Sharp presentó en días pasados la LZ0P39DS, cuenta con un lente que digo pequeño, diminuto, es considerado el mas pequeño lanzado al mercado, tiene 2Mpix con autoenfoque y sólo mide ¼ de pulgada (0.635 cm), ¡Aunque usted no lo crea!. En definitiva es la cámara más pequeña del mundo. El mecanismo de autoenfoque mide 0,5mm y hasta puede capturar vídeos a 15fps.

18. CALCULADORA CAMARA: La calculadora, es ideal para ser usada en una oficina apollada sobre un escritorio y transmistir la señal hasta el el receptor a varios metros de distancia. La transmisión es de audio y video en la frecuencia de 1200 Mhz y el receptor puede ser conectado fácilmente a una TV, VCR, PC con Capturadora de audio y video o una de nuestra Minigrabadora Digitales Compactas, para realizar el monitoreo y la grabación. Con una batería de 9 volts su autonomía de transmisión será 120 minutos logrando una distancia entre 50 y 200 mtsencondiciones optimas.De esta manera se pueden realizar filmaciones ocultas profesionales, sin necesidad de ninguna instalación compleja y podrá grabar con excelente calidad de audio y video, reuniones comerciales, su oficina cuando no se encuentra, su habitación de hotel, su casa o cualquier lugar donde Ud. lo imagine. MICROCAMARA CON SENSOR CCD:Nuestras sistemas de camara oculta, utilizan microcamaras de video con sensor de imagen CCD, a diferencia de la otras ofrecidas en el mercado (C-MOS). Este sensor tiene una mejor calidad con muchos pixeles y una gran sensibilidad a la luz.

19. Frecuencia de TX: 1,2 GhzCanales: 3Señal: NTSCMicrocamara CCD 1/4 SONY colorResolucion: 380 lineasLux: 1.0 Lente: 4.3 mm 78°Potencia de TX: 100 mWAlcance: 50 hasta 200 mtrsSensibilidad de Microfono: 60dbm (Alta sensibilidad)Alimentacion: 9 Volts (bateria)Autonomia de transmision: 2 hrsConsumo: 220 mADimensiones: 165 x 100 x 28 mmPeso: 250 g (con bateria) / $US 790

20. CAMARAS IP Las cámaras IP permiten ver en tiempo real qué está pasando en un lugar, aunque usted esté a miles de kilómetros de distancia. Son cámaras de vídeo de gran calidad que tienen incluido un ordenador a través del que se conectan directamente a Internet. '3 funciones en 1' Una cámara IP (o una cámara de red) es un dispositivo que contiene: Una cámara de vídeo de gran calidad, que capta las imágenes Un chip de compresión que prepara las imágenes para ser transmitidas por Internet, y Un ordenador que se conecta por sí mismo a Internet Ver en tiempo real desde cualquier lugar Las cámaras IP permiten al usuario tener la cámara en una localización y ver el vídeo en tiempo real desde otro lugar a través de Internet. El acceso a estas imágenes está totalmente restringido: sólo las personas autorizadas pueden verlas. También se puede ofrecer acceso libre y abierto si el vídeo en directo se desea incorporar al web site de una compañía para que todos los internautas tengan acceso.

21. LA FUNCIONALIDAD DE UN ORDENADOR... Una cámara IP tiene incorporado un ordenador, pequeño y especializado en ejecutar aplicaciones de red. Por lo tanto, la cámara ip no necesita estar conectada a un PC para funcionar. Esta es una de sus diferencias con las denominadas cámaras web. Una cámara ip tiene su propia dirección IP y se conecta a la red como cualquier otro dispositivo; incorpora el software necesario de servidor de web, servidor o cliente FTP, de correo electrónico... y tiene la capacidad de ejecutar pequeños programas personalizados (denominados scripts). También incluye entradas para alarmas y salida de relé. Las cámaras de red más avanzadas pueden equiparse con muchas otras funciones de valor añadido como son la detección de movimiento y la salida de vídeo analógico. La lente de la cámara enfoca la imagen en el sensor de imagen (CCD). Antes de llegar al sensor, la imagen pasa por el filtro óptico que elimina cualquier luz infrarroja y muestra los colores correctos.

22. CÁMARA IP INALAMBRICA PARA REDES E INTERNET Las características esenciales para la aplicación a negocios incluyen - Sistema operativo integrado - Elimina la dependencia de servidores adicionales Detección de movimiento integrado y software para grabación Notificación instantánea de eventos predeterminados Acceso múltiple - Soporta hasta 100 usuarios simultáneamente Soporta FTP - Transmite imágenes en vivo a cualquier página web para promociones en línea Óptima compresión de video - Almacena hasta un mes completo de video en una PC común, dependiendo de la resolución de video y la tasa de trasferencia Para redes LAN inalámbricas bajo estándar IEEE-802.11b, frecuencia de operación 2.4Ghz Plug and Play - Rápida y fácil en tres pasos Generales

23. CAMARA IP INTELLINET CON DOMO ALTA VELOCIDAD Brazo metálico para exteriores con control de temperatura integrado Protección IP66: contra polvo fino y agua Sensor de imagen SONY Súper HAD CCD de 1/4" para una excelente calidad de imagen Poderoso módulo de acercamiento de imágenes de 30x óptico con auto enfoque y acercamiento digital de 10x, para un total de 300x Velocidad de movimiento de 360° por segundo 20 posiciones preestablecidas programables 20 pasos fijos, programables Soporta condiciones mínimas de luz, mínimo 0.0007 lux con DSS Se ajusta automáticamente a video en blanco y negro automáticamente a los 0.7 lux Soporta resoluciones de imagen de hasta 720 x 480 (D1) Resolución de hasta 30 cuadros por segundo en todas las resoluciones de imagen

24. CÁMARA IP PARA REDES E INTERNET. Cámara IP para Redes e Internet. Se conecta a cualquier Modo de la red y se puede ver el video en cualquier browser. Ideal para monitorear edificios, oficinas, bodegas, escuerlas, casas, etc. Asígnele una dirección IP fija y publica y la podrña consultar desde el Internet (permite asignar usuarios con passwords). Puede grabar imágenes o secuencias en su PC. El sistema operativo con el que cuenta le permite ver video en vivo en su página web