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leitura do CCD o CCD é composto por uma grade de pixels e, ao lado de cada um deles existe, no chip onde reside o CCD, um acumulador de carga elétrica denominado registrador. No desenho abaixo, os quadrados amarelos representam os pixels e os azuis os registradores:

O circuito eletrônico que faz a leitura do CCD na realidade transfere cargas elétricas entre os registradores. O processo todo assemelha-se à uma linha de montagem de uma indústria. Quando a primeira linha é lida, o circuito mede a carga elétrica gerada pelo primeiro pixel da linha (A) e a armazena no registrador R3 da linha de baixo; a seguir, mede a carga do segundo pixel (B) e a armazena em R4, e assim por diante até o final da linha. Neste momento, os registradores localizados na linha 2 ficaram com a representação do que foi lido na linha 1.

Quando a seguir o primeiro pixel da linha 2 vai ser lido e sua carga vai ser armazenada no primeiro registrador da linha de baixo (linha 3), o circuito move o conteúdo do registrador de cima (linha 2) para a linha 4 e assim por diante, registrador a registrador. Agora, a representação da linha 1 está nos registradores da linha 4 e a da linha 2 nos registradores da linha 3.

O processo real pode diferir em alguns detalhes da sequência descrita acima, mas, de maneira geral, é o que ocorre dentro do CCD. Em outras palavras, os pixels vão sendo lidos e as cargas vão sendo montadas e transferidas para baixo, conforme indicam as linhas laranjas no desenho. E à medida que os registradores da última linha vão caindo na linha laranja horizontal vão sendo transferidos para fora do chip, como pacotes sendo montados em uma linha de produção contínua. A disposição desses pacotes - acoplados uns aos outros - levou ao termo Coupled de Charge Coupled Device. Desta forma, neste ponto 'X' de saída do desenho, tem-se um sinal contínuo sendo gerado, o sinal de vídeo.

Os riscos luminosos verticais que surgem em determinadas situações na imagem gravada ilustram o processo de transferência de carga dos registradores.

O desenho acima mostra um processo sequencial de leitura, linha após linha (denominado progressive scan), no entanto na maioria das vezes as linhas são lidas de forma alternada (pares/ímpares, em um processo denominado interlace).

Neste sistema o sinal obtido da leitura do CCD correspondente a uma determinada linha na realidade não é formado unicamente por esta linha: existe um truque utilizado para reduzir a cintilação da imagem, especialmente detalhes nas bordas de objetos e desenhos com linhas muito finas. Este problema, chamado twitter, ocorreria quando uma fina linha horizontal da imagem recaísse exatamente sobre uma determinada linha do CCD, por exemplo se a câmera focalizasse à distância um fio de eletricidade no poste bem esticado, formando uma linha horizontal. Neste caso, este pedaço da imagem passaria a aparecer somente em um dos dois campos par / ímpar. Se o fio fosse mais grosso, poderia ocupar duas linhas do CCD por exemplo, e com isso estaria sempre visível. Para o olho humano, que observando a tela à distância não distingue as linhas, a situação não causaria problemas. Mas no caso do fio mais fino sim, pois seria percebida uma alternância claro / escuro naquele local: o efeito twitter. Nas antigas câmeras que empregavam tubos de imagem como o vidicom p.ex., o efeito era evitado fazendo com que a trajetória do feixe de elétrons no tubo se sobrepusesse ligeiramente à linha adjacente. No caso do CCD, como a dimensão das linhas é fixa, a leitura de uma linha não pode incluir "parte" da linha anterior / seguinte. Assim, para contornar e atenuar este problema foi desenvolvido um processo onde o sinal de duas linhas adjacentes é sempre somado para criar-se uma única linha.

Assim, para formar o conjunto das linhas ímpares, são lidas e somadas as linhas (1) e (2) para formar assim a linha [1], as linhas (3) e (4) para formar a linha [3], as linhas (5) e (6) para formar a linha [5] e assim por diante, em um processo denominado Row-Pair Summation. Para formar o conjunto das linhas pares, as linhas (2) e (3) são lidas e somadas para formar a linha [2], as linhas (4) e (5) para formar a linha [4] e assim por diante. A figura abaixo esquematiza este processo, que na câmera é efetuado através de um filtro eletrônico denominado low-pass:

Como consequência positiva desta leitura dupla de linhas (Dual-Row Readout) , além da diminuição do efeito da cintilação acima citado, a sensibilidade do CCD é aumentada (o sinal de cada pixel passa a ser a soma dos sinais de dois pixels, o da linha superior e o da linha inferior situado abaixo do mesmo). Como consequência negativa, a resolução vertical real da imagem diminui cerca de 25% (é o chamado fator Kell). Assim, no sistema NTSC, apesar da quantidade de linhas visíveis na tela ser 483 (as demais 42, que totalizam 525 são utilizadas para controle), com o sistema interlaced a resolução real torna-se 360 linhas.

A leitura do CCD produz um sinal analógico que, nos sistemas digitais, é levado a outro chip, externo ao CCD, para efetuar-se ali a conversão analógico-digital, o ADC (analog to digital converter).

Light meter o mesmo que fotômetro.

Nyquist Law (Lei de Nyquist ou teorema de Nyquist) o conceito de sampling mostra que para imagens ou sons, quanto maior a quantidade de amostras utilizadas do som real ou da imagem real para se obter o som / imagem a ser armazenado em dado dispositivo, maior a fidelidade da reprodução obtida. No início da década de 30 um cientista sueco chamado Harry Nyquist afirmou que a quantidade de amostras a serem retiradas de um determinado som deveria ser pelo menos o dobro do valor de sua maior frequência, para que pudesse representá-lo com fidelidade. Quanto maior a frequência de um som, mais agudo ele é. Como o som é uma onda e o formato de ondas consiste em "picos" e "vales", obter somente amostras dos "picos" de determinada onda não é suficiente para representar sua frequência, tem-se que armazenar tanto os "picos" quanto os "vales", o que significa armazenar o dobro de amostras para determinada frequência (quantidade de "picos" ou de "vales" contados por determinado intervalo de tempo). Como o som pode ter diferentes frequências alternando-se (uma música por exemplo) e como quanto maior for a frequência mais amostras serão necessárias, tem-se a afirmação feita por Nyquist. Uma aplicação prática pode ser encontrada em um CD-Áudio comum: seres humanos (nem todos) conseguem ouvir frequências tão baixas quanto 20 por segundo (representa-se por 20Hz) e tão altas quanto 20.000Hz. A frequência de amostragem utilizada em um CD-Áudio é de 44.100Hz permitindo assim, conforme a lei de Nyquist, representar os sons com a maior fidelidade possível. Comumente diz-se "som com qualidade de CD" para indicar o áudio gravado por exemplo no formato DV .

OIS (Optical Image Stabilizer) sistema onde a estabilização de imagem, visando anular pequenas vibrações transmitidas à câmera durante a gravação é efetuada no conjunto óptico das lentes, garantindo uma imagem estável projetada sobre o CCD.

Neste sistema, microsensores capazes de detectar movimentos são colocados próximo às lentes da câmera. Estes sensores, baseados no princípio de funcionamento do giroscópio, enviam sinais a um microprocessador que os interpreta e, com base nestas informações efetua pequenas alterações em elementos ópticos situados no conjunto óptico das lentes. Estas alterações deslocam a projeção da imagem sobre o CCD no sentido contrário ao movimento causado na câmera, anulando assim o efeito da trepidação.

Sistemas OIS são mais eficientes na correção de trepidações causadas na câmera do que os sistemas eletrônicos (EIS), pela forma como trabalham e por não efetuar nenhuma interferência ou manipulação na imagem projetada pelas lentes sobre o CCD. Mais custosos e sofisticados, são geralmente encontrados somente em câmeras dos segmentos semi-profissional e profissional.

O sistema OIS foi originalmente desenvolvido pela Canon nos anos 80, sendo posteriormente licenciado para outros fabricantes, como a Sony, que também o emprega em algumas de suas câmeras do segmento semi-profissional. Existem diferentes implementações de sistemas OIS. Um deles, denominado Vari-Angle Prism, emprega o efeito de desvio dos raios luminosos causados por prismas para deslocar o ponto onde a imagem forma-se no CCD. Duas placas de vidro são montadas ligeiramente afastadas uma da outra, uma paralela à outra. Entre as mesmas é colocado um óleo derivado de composto de silício, com alto índice de refração, para minimizar a ponto de tornar imperceptíveis eventuais perdas sofridas pelos raios luminosos ao atravessar o conjunto. Em termos ópticos, o conjunto passa a comportar-se então como se fosse feito de vidro maciço. E enquanto mantidas assim desta forma, paralelas, nenhuma alteração de trajetória ocorre com os raios luminosos que as atravessam.

Porém uma das placas é móvel: pode ser inclinada nas duas direções, verticalmente, horizontalmente ou ambas. E quando isto é feito, o conjunto torna-se um prisma: passa a desviar a trajetória dos raios de luz. Esta inclinação é efetuada através de micromotores controlados por um processador que recebe informações dos sensores giroscópicos colocados próximo às lentes da câmera. Para que o óleo entre as placas fique contido entre as mesmas o conjunto é revestido em suas bordas por um fole flexível de borracha, como esquematiza o desenho da esquerda abaixo:

O desenho central acima mostra o deslocamento nos raios luminosos causados pela inclinação de uma das placas do prisma. O último desenho à direita mostra a atuação dos micromotores controlando a inclinação da placa, sobre os dois eixos, horizontal e vertical. O conjunto sensores-micromotores anula desta forma pequenas vibrações causadas na câmera, no momento em que ocorrem, no sentido oposto ao movimento, como se fosse uma gangorra: um movimento de um lado acarreta movimento oposto do outro lado. Mas, assim como a gangorra tem um limite de movimento (o solo), o mesmo ocorre com o sistema, capaz de corrigir pequenas vibrações, mas não movimentos com amplitude maior. Porém isto não é um problema, uma vez que o objetivo dos estabilizadores de imagem é exatamente este: corrigir trepidações a que a câmera está sujeita.

Uma outra implementação de OIS foi desenvolvida pela Canon e denomina-se Optical Shift Image Stabilizer. Neste sistema os raios não são desviados pela ação de um prisma e sim pelo deslocamento de lentes especiais inseridas dentro do conjunto óptico do zoom, entre as lentes responsáveis pelo zoom e as responsáveis pelo foco. O deslocamento é feito de maneira paralela ao plano da imagem formada no CCD. Com este deslocamento, a imagem continua a ser projetada na mesma posição no CCD, anulando o movimento de trepidação da câmera.

Da mesma forma que no Vari-Angle Prism, sensores localizados próximo às lentes captam a movimentação da câmera e enviam sinais a um microprocessador, que controla os micromotores que movem a lente, como esquematizado no desenho abaixo:

No primeiro desenho à esquerda não há desvio de trajetória dos raios luminosos. No desenho do meio os raios são desviados para cima, para compensar o movimento sofrido pela câmera no sentido oposto. A seta vermelha mostra a ação de deslocamento efetuada pelo micromotor sobre a lente. O terceiro desenho mostra que a ação dos micromotores pode ser combinada nas duas direções, horizontal e vertical.

Em comparação com o sistema Vari-Angle Prism, o sistema Optical Shift Image Stabilizer é mais compacto e mais leve, o que se deve principalmente ao fato do mesmo poder ser montado no interior do conjunto óptico das lentes, enquanto que o Vari-Angle Prism deve ser montado separado do conjunto das lentes, na frente (antes) do mesmo. Este fato altera um pouco a regra de que sistemas OIS são mais volumosos do que sistemas EIS o que se traduz em câmeras menos compactas.

O sistema Vari-Angle Prism no entanto consegue efetuar correções em uma faixa de frequências de vibrações não corrigidas pelo sistema Optical Shift Image Stabilizer : a faixa de vibrações de alta frequência (muito rápidas), uma vez que o prisma pode ser deslocado mais rapidamente (menor inércia) do que a lente corretora. Esta faixa de frequência de vibrações é geralmente encontrada dentro de veículos em movimento (carros, helicópteros p.ex.). Assim, câmeras com este sistema tem uso preferencial em ENG (Eletronic News Gathering, obtenção de notícias por meio eletrônico, ou seja, jornalismo).

Por outro lado, o sistema Optical Shift Image Stabilizer é eficiente em movimentos de baixa frequência (câmera segura pelas mãos, p.ex.), com a vantagem de ser leve e compacto.

Assim como ocorre com o sistema EIS, também o OIS tentará corrigir o início de um movimento lento do tipo panorâmica. Porém, ao contrário daquele, onde a imagem dá um 'salto' para a nova posição quando o estabilizador não consegue mais corrigir o deslocamento, no OIS este 'salto' não ocorre. Embora o sistema também camufle o início do movimento, o deslocamento durante este início é acompanhado pelo deslocamento do prisma / lente corretora até seu ponto limite. A partir daí o movimento passa a aparecer também na imagem gravada, ou seja, não ocorre o 'salto'.

Sistemas OIS consomem um pouco mais de bateria do que sistemas EIS, por possuírem partes mecânicas móveis.

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