lunes, 5 de julio de 2010
viernes, 11 de junio de 2010
historia de la camara digital
Cámara digital
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Una cámara digital SiPix junto a una caja de fósforos para mostrar la escala.Una cámara digital es una cámara fotográfica que, en vez de capturar y almacenar fotografías en películas fotográficas como las cámaras fotográficas convencionales, lo hace digitalmente mediante un dispositivo electrónico, o en cinta magnética usando un formato analógico como muchas cámaras de video.
Las cámaras digitales compactas modernas generalmente son multifuncionales y contienen algunos dispositivos capaces de grabar sonido y/o video además de fotografías. En este caso, al aparato también se lo denomina cámara filmadora digital. Actualmente se venden más cámaras fotográficas digitales que cámaras con película de 35 mm.[1]
Contenido [ocultar]
1 Historia
1.1 Cámaras fotográficas electrónicas analógicas
1.2 La llegada de cámaras fotográficas digitales verdaderas
2 Resolución de imagen
3 Calidad de la imagen
4 Coste del pixel
5 Métodos para capturar las imágenes
6 Mosaicos, interpolación, y aliasing del filtro
7 Conectividad
8 Integración
9 Almacenamiento de imágenes
10 Tarjetas de memoria
11 Baterías
11.1 Baterías Portátiles
12 Dispositivos autónomos
13 Formatos
14 Véase también
15 Referencias
16 Enlaces externos
[editar] Historia
Los conceptos de digitalizar imágenes en escáneres y convertir señales de video a digital anteceden al concepto de tomar cuadros fijos digitalizando así señales de una matriz de elementos sensores discretos. Eugene F. Lally del Jet Propulsion Laboratory publicó la primera descripción de cómo producir fotos fijas en un dominio digital usando un fotosensor en mosaico.[2] El propósito era proporcionar información de navegación a los astronautas a bordo durante misiones espaciales. La matriz en mosaico registraba periódicamente fotos fijas de las localizaciones de estrellas y planetas durante el tránsito y cuando se acercaba a un planeta, proporcionaba información adicional de distancias para el orbitaje y como guía para el aterrizaje. El concepto incluyó elementos de diseño que presagiaban la primera cámara fotográfica digital.
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 kg. y que hacía fotos en blanco y negro con una resolución de 0,01 megapíxeles. Utilizó los novedosos chips de estado sólido del CCD. 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.
[editar] Cámaras fotográficas electrónicas analógicas
Las cámaras fotográficas electrónicas de mano, en el sentido de un dispositivo hecho para ser llevado y utilizado como una cámara fotográfica de mano de película, aparecieron en 1981 con la demostración de Sony Mavica (cámara de vídeo magnética). Este modelo no debe ser confundido con las cámaras fotográficas más modernas de Sony que también usan el nombre de Mavica. Esta era una cámara fotográfica analógica basada en la tecnología de televisión que grababa en un "diskette de vídeo" de una pulgada x 2. Esencialmente era una cámara de vídeo que registraba imágenes fijas, 50 por disco en modo de campo y 25 por disco en modo del marco. La calidad de la imagen era considerada igual a la de televisiones de la época.
Las cámaras fotográficas electrónicas analógicas no parecen haber alcanzado el mercado hasta 1986 con la Canon RC-701. Canon mostró este modelo en las Olimpiadas de 1984, imprimiendo las imágenes en periódicos. Varios factores retrasaron la adopción extensa de cámaras fotográficas análogas: el coste (arriba de $20.000), calidad pobre de la imagen en comparación a la película, la carencia de las impresoras de calidad. La captura e impresión de una imagen requirió originalmente el acceso a equipo como un framegrabber, que estaba más allá del alcance del consumidor medio. Los discos de vídeo tuvieron después varios dispositivos lectores disponibles para ver en una pantalla, pero nunca fueron estandardizados al impulso de las computadoras.
Los primeros en adoptarlas tendieron a ser del medio noticiario, donde el coste fue superado por la utilidad y la capacidad de transmitir imágenes por líneas telefónicas. La calidad pobre de la imagen fue compensada por la resolución baja de los gráficos de periódico. Esta capacidad para transmitir imágenes sin recurrir a satélites era útil durante las protestas de Tiananmen de 1989 y la primera guerra del Golfo en 1991.
La primera cámara fotográfica analógica para venta a los consumidores pudo haber sido la Canon RC-250 Xapshot en 1988. Una cámara fotográfica análogica notable producida en el mismo año era el Nikon QV-1000C, que vendió aproximadamente 100 unidades y registraba imágenes en escalas de grises, y la calidad de impresión en periódico era igual a las cámaras fotográficas de película. En aspecto se asemejaba a una cámara fotográfica digital moderna réflex.
[editar] La llegada de cámaras fotográficas digitales verdaderas
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 Dycam Model 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.[3] [4] [5]
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.
En 1999 con la introducción del Nikon D1, una cámara fotográfica de 2.74 megapixeles, que fue una de las primeras SLR digitales, la compañía se convirtió en un fabricante importante, y, con un costo inicial de menos de $6.000, era asequible tanto para fotógrafos profesionales como para consumidores de alto perfil. Esta cámara fotográfica también utilizaba lentes Nikon F, lo que significaba que los fotógrafos podrían utilizar muchas de las mismas lentes que ya tenían para sus cámaras de película.
En el 2003 se presentó la Digital Rebel de Canon, también conocida como la 300D, una cámara fotográfica dirigida a consumidores de 6 megapixeles y la primera DSLR que tenía un costo inferior a $1.000.
En el 2008 se presentó en la Feria de Alemania, una cámara LEICA de medio formato con una resolución de 37 Megapixeles.
[editar] Resolución de 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 píxel, 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 píxel 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.
[editar] Calidad de la imagen
La cuenta de pixeles comúnmente es lo único que se muestra para indicar la resolución de una cámara fotográfica, pero esta es una idea falsa. Hay varios factores que afectan la resolución de un sensor. Algunos de estos factores incluyen el tamaño del sensor, la calidad de la lente y la organización de los pixeles (por ejemplo, una cámara fotográfica monocromática sin un mosaico de filtro Bayer tiene una resolución más alta que una cámara fotográfica de color típica). A muchas cámaras fotográficas compactas digitales se las critica por tener demasiados pixeles en relación al pequeño tamaño del sensor que incorporan.
Los pixeles excesivos pueden incluso conducir a una disminución de la calidad de la imagen. Pues cada sensor del pixel es tan pequeño que recoge muy pocos fotones, y así el cociente señal-ruido disminuirá. Esta disminución conduce a cuadros ruidosos, calidad pobre en sombras y generalmente a imágenes de pobre calidad.
Se estima que el mejor compromiso entre número de megapixels y la calidad de imagen en cámaras compactas se consigue con sensores de 6 megapixels.[6]
[editar] Coste del pixel
Proyección de pixeles por dólar.A la vez que la tecnología ha ido mejorando, los costes han disminuido drásticamente.
Midiendo el precio del pixel como medida básica de valor para una cámara fotográfica digital, ha habido un continuo y constante aumento del número de pixeles comprados por la misma cantidad de dinero en las cámaras fotográficas nuevas que concuerda con los principios de la ley de Moore. Esta previsibilidad de los precios de la cámara fotográfica primero fue presentada en 1998 en la conferencia australiana de PMA DIMA por Barry Hendy y designada la "Ley de Hendy".[7]
[editar] Métodos para capturar las imágenes
En el corazón de una cámara digital hay un sensor de imagen CCDDesde que las primeras cámaras 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.
La elección del método para una captura dada, por supuesto, es determinada en gran parte por el tema a ser fotografiado. Es generalmente inadecuado intentar fotografiar un tema que se mueva con cualquier cosa que no sea un sistema de disparo único. Sin embargo, con sistemas de exploración o multidisparo, se obtiene la más alta fidelidad de color y tamaños y resoluciones más grandes. Esto hace de estas técnicas más atractivas para fotógrafos comerciales que trabajan con fotografías de temas inmóviles en formato grande.
Recientemente, las mejoras drásticas 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 la fotografía digital en su totalidad. Las cámaras fotográficas de disparo único basadas en sensores CMOS suelen ser comunes.
[editar] Mosaicos, interpolación, y aliasing del filtro
El arreglo Bayer de filtros de color un sensor de imagen.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.
Los valores de la intensidad del color no capturados para cada pixel pueden ser interpolados (o ser conjeturados) de los valores de los pixeles adyacentes que representan el color que es calculado.
[editar] 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 Kodak EasyShare One 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.
[editar] 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.
[editar] Almacenamiento de imágenes
Tarjeta de memoria CompactFlash.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), xD y las tarjetas Memory Stick 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. Las técnicas de compresión suelen aprovecharse de dos características comunes en las fotografías:
los patrones: en una imagen es muy común encontrarse con zonas en las que aparece el mismo color (o la misma secuencia) repetido varias veces (por ejemplo, una pared blanca). Este tipo de áreas pueden codificarse de manera que el espacio de almacenamiento necesario para ellas disminuya. Este tipo de compresión no suele conseguir grandes porcentajes de disminución.
la irrelevancia: igual que la codificación mp3 se aprovecha de la incapacidad del sistema auditivo para detectar ciertos sonidos (o la ausencia de estos), en las cámaras digitales se puede utilizar una compresión que consiste en eliminar información que la cámara ha captado, pero que el ojo humano va a ser incapaz de percibir.
[editar] Tarjetas de memoria
Tarjetas/Microdrives de CompactFlash: cámaras fotográficas típicamente más altas del profesional extremo. Los microdrives son discos duros reales en el factor de forma de CompactFlash. Los adaptadores permiten el uso de tarjetas SD en un dispositivo CompactFlash.
Memory Stick: un tipo de memoria flash propietaria fabricada por Sony.
SD/MMC: una tarjeta de memoria flash de tamaño pequeño que está suplantando gradualmente CompactFlash. El límite original del almacenamiento era 2 GB, que está siendo suplantado por las tarjetas de 4 GB. Las tarjetas de 4 GB no se reconocen en todas las cámaras fotográficas pues una revisión fue hecha al estándar SD como SDHC (alta capacidad del SD). Las tarjetas también tienen que ser ajustadas a formato en el formato del archivo FAT32 mientras que muchas cámaras fotográficas más viejas utilizan FAT16 que tenga un límite de la partición de 2 GB.
-SD HDSC Nuevo formato de SD ~4GB: solamente algunas cámaras nuevas son compatibles con este sistema; asegura una mayor velocidad en la transferencia de datos.
Tarjeta de MiniSD: (un poco menos que la mitad) una tarjeta más pequeña usada en dispositivos tales como cámaras fotográficas en teléfonos móviles.
Tarjeta MicroSD: aún más pequeño que mini SD (menos de un cuarto) versión de la tarjeta SD. Utilizado en teléfonos móviles que incorporan funciones como cámara fotográfica, MP3, etc.
Tarjeta XD: creado por Fuji y Olympus en 2002, un formato más pequeño que una tarjeta SD.
SmartMedia: Un formato ahora obsoleto que compitió con CompactFlash, y fue limitado a 128MB de capacidad. Una de las diferencias principales era que SmartMedia tenía el regulador de la memoria integrado en el dispositivo de lectura, mientras que en CompactFlash estaba en la tarjeta. La tarjeta de tipo xD fue desarrollada como reemplazo para SmartMedia.
Memoria del punto de congelación: Una memoria flash serial del 2-4MB, usada en las cámaras fotográficas del gama baja de Mustek/Relisys Dimera.
[editar] Baterías
Las cámaras fotográficas digitales tienen requisitos de alta energía, y en un cierto plazo el tamaño ha llegado a ser cada vez más pequeño, que ha dado lugar a una necesidad en curso de desarrollar una batería lo suficientemente pequeña para caber en la cámara pero capaz de accionarla por un tiempo razonable.
Esencialmente existen dos amplias divisiones en los tipos de baterias que las cámaras digitales usan.
[editar] Baterías Portátiles
El primero son las baterías que tienen un factor disponible establecido de la forma, lo más comúnmente posible baterías AA, CR2, o CR-V3, con las baterías del AAA en un puñado de cámaras fotográficas. Las baterías CR2 y CR-V3 son de litio, y previsto pero no reutilizable. También se ven comúnmente en camcorders. Las baterías del AA son más comunes lejano; sin embargo, los acumuladores alcalinos no recargables son capaces de proporcionar bastante energía para un muy corto plazo en la mayoría de las cámaras fotográficas. La mayoría de las baterías del hidruro de níquel del AA del uso de los consumidores (NiMH) (véase también los cargadores y las baterías) en lugar de otro, que proporcionan una cantidad adecuada de energía y son recargables. Las baterías de NIMH no proporcionan tanta energía como las baterías del ion del litio, y también tienden para descargar cuando no están utilizadas. Están disponibles en varios grados del amperio hora (amperio hora) o del milli-ampere-hour (mAh), que afecta cuánto tiempo le dura funcionando. Típicamente los modelos del consumidor del alcance medio y algunas cámaras fotográficas del extremo inferior utilizan las baterías disponibles; solamente cámaras fotográficas muy pocas de un DSLR los aceptan (por ejemplo, sigma SD10). Las baterías recargables del litio-ion RCR-V3 están también disponibles como alternativa para las baterías no recargables CR-V3.
[editar] Dispositivos autónomos
Un dispositivo autónomo, tal como una impresora de PictBridge, funciona sin necesidad de una computadora. La cámara fotográfica conecta con la impresora, que entonces las transferencias directas y las impresiones sus imágenes. Los registradores de algún DVD y las televisiones pueden leer tarjetas de memoria. Varios tipos de lectores de tarjetas de destello también tienen una capacidad de la salida de la TV.
[editar] Formatos
Los formatos más usados por las cámaras fotográficas digitales para almacenar imágenes son JPEG y 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 archivos raw debían ser procesados en programas de edición de imagen especializados pero con el tiempo los programas más usados, como Picasa de Google, agregaron el soporte para poder editarlos. Editar imágenes en formato raw permite una mayor flexibilidad en ajustes tales como modificar el balance de blancos, compensar la exposición y cambiar la temperatura de color. Esencialmente el formato raw permite al fotógrafo hacer ajustes importantes sin pérdida de calidad de imagen que de otra manera implicarían volver a tomar la fotografía.
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.
Otros formatos que se utilizan en las cámaras fotográficas pero no en las fotos son el DCF, una especificación ISO para la estructura y la asignación de nombres de archivo interna de la cámara fotográfica, DPOF que indica cuantas copias se deben imprimir y en que orden y el formato Exif, que utiliza etiquetas de metadatos para documentar los ajustes de la cámara fotográfica y la fecha y la hora en la que fueron obtenidas las fotografías.
[editar] Véase también
Cámara digital.Cámara fotográfica
Fotografía digital
Cámara de video
Webcam
Cámara inteligente
Teléfono con cámara fotográfica
Formato del sensor de imagen
Factor de multiplicación de la distancia focal
Arreglo de filtro de color
[editar] Referencias
↑ «Nikon afirma que está abandonando el mercado de cámaras de video». Washington Post (12-01-2006). Consultado el 23-02-2007.
↑ Eugene F. Lally,Reportes de viajes espaciales de la nación, pp. 2249–61, American Rocket Society, Nueva York, Octubre 9–15, 1961.
↑ «1990». DigiCam History Dot Com. Consultado el 17-09-2007.
↑ «Dycam Model 1: The world's first consumer digital still camera». DigiBarn computer museum.
↑ Carolyn Said, "DYCAM Model 1: The first portable Digital Still Camera", MacWeek, vol. 4, No. 35, Oct. 16, 1990, p. 34.
↑ Miguel Eduardo Gil Biraud (31 de diciembre de 2007). «El mito de los megapixels». franchu.net.
↑ Bogdan Solca (8 de enero de 2007). «Más acerca de las cámaras digitales (inglés)». Softpedia.
[editar] Enlaces externos
Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Cámaras digitales. Commons
Camaras Digitales
Digital Photography Review
Vídeos sobre cámaras digitales
La primera cámara digital
Glosario sobre cámaras digitales
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More megapixels does not necessarily produce better images - En castellano El mito de los megapixels
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Una cámara digital SiPix junto a una caja de fósforos para mostrar la escala.Una cámara digital es una cámara fotográfica que, en vez de capturar y almacenar fotografías en películas fotográficas como las cámaras fotográficas convencionales, lo hace digitalmente mediante un dispositivo electrónico, o en cinta magnética usando un formato analógico como muchas cámaras de video.
Las cámaras digitales compactas modernas generalmente son multifuncionales y contienen algunos dispositivos capaces de grabar sonido y/o video además de fotografías. En este caso, al aparato también se lo denomina cámara filmadora digital. Actualmente se venden más cámaras fotográficas digitales que cámaras con película de 35 mm.[1]
Contenido [ocultar]
1 Historia
1.1 Cámaras fotográficas electrónicas analógicas
1.2 La llegada de cámaras fotográficas digitales verdaderas
2 Resolución de imagen
3 Calidad de la imagen
4 Coste del pixel
5 Métodos para capturar las imágenes
6 Mosaicos, interpolación, y aliasing del filtro
7 Conectividad
8 Integración
9 Almacenamiento de imágenes
10 Tarjetas de memoria
11 Baterías
11.1 Baterías Portátiles
12 Dispositivos autónomos
13 Formatos
14 Véase también
15 Referencias
16 Enlaces externos
[editar] Historia
Los conceptos de digitalizar imágenes en escáneres y convertir señales de video a digital anteceden al concepto de tomar cuadros fijos digitalizando así señales de una matriz de elementos sensores discretos. Eugene F. Lally del Jet Propulsion Laboratory publicó la primera descripción de cómo producir fotos fijas en un dominio digital usando un fotosensor en mosaico.[2] El propósito era proporcionar información de navegación a los astronautas a bordo durante misiones espaciales. La matriz en mosaico registraba periódicamente fotos fijas de las localizaciones de estrellas y planetas durante el tránsito y cuando se acercaba a un planeta, proporcionaba información adicional de distancias para el orbitaje y como guía para el aterrizaje. El concepto incluyó elementos de diseño que presagiaban la primera cámara fotográfica digital.
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 kg. y que hacía fotos en blanco y negro con una resolución de 0,01 megapíxeles. Utilizó los novedosos chips de estado sólido del CCD. 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.
[editar] Cámaras fotográficas electrónicas analógicas
Las cámaras fotográficas electrónicas de mano, en el sentido de un dispositivo hecho para ser llevado y utilizado como una cámara fotográfica de mano de película, aparecieron en 1981 con la demostración de Sony Mavica (cámara de vídeo magnética). Este modelo no debe ser confundido con las cámaras fotográficas más modernas de Sony que también usan el nombre de Mavica. Esta era una cámara fotográfica analógica basada en la tecnología de televisión que grababa en un "diskette de vídeo" de una pulgada x 2. Esencialmente era una cámara de vídeo que registraba imágenes fijas, 50 por disco en modo de campo y 25 por disco en modo del marco. La calidad de la imagen era considerada igual a la de televisiones de la época.
Las cámaras fotográficas electrónicas analógicas no parecen haber alcanzado el mercado hasta 1986 con la Canon RC-701. Canon mostró este modelo en las Olimpiadas de 1984, imprimiendo las imágenes en periódicos. Varios factores retrasaron la adopción extensa de cámaras fotográficas análogas: el coste (arriba de $20.000), calidad pobre de la imagen en comparación a la película, la carencia de las impresoras de calidad. La captura e impresión de una imagen requirió originalmente el acceso a equipo como un framegrabber, que estaba más allá del alcance del consumidor medio. Los discos de vídeo tuvieron después varios dispositivos lectores disponibles para ver en una pantalla, pero nunca fueron estandardizados al impulso de las computadoras.
Los primeros en adoptarlas tendieron a ser del medio noticiario, donde el coste fue superado por la utilidad y la capacidad de transmitir imágenes por líneas telefónicas. La calidad pobre de la imagen fue compensada por la resolución baja de los gráficos de periódico. Esta capacidad para transmitir imágenes sin recurrir a satélites era útil durante las protestas de Tiananmen de 1989 y la primera guerra del Golfo en 1991.
La primera cámara fotográfica analógica para venta a los consumidores pudo haber sido la Canon RC-250 Xapshot en 1988. Una cámara fotográfica análogica notable producida en el mismo año era el Nikon QV-1000C, que vendió aproximadamente 100 unidades y registraba imágenes en escalas de grises, y la calidad de impresión en periódico era igual a las cámaras fotográficas de película. En aspecto se asemejaba a una cámara fotográfica digital moderna réflex.
[editar] La llegada de cámaras fotográficas digitales verdaderas
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 Dycam Model 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.[3] [4] [5]
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.
En 1999 con la introducción del Nikon D1, una cámara fotográfica de 2.74 megapixeles, que fue una de las primeras SLR digitales, la compañía se convirtió en un fabricante importante, y, con un costo inicial de menos de $6.000, era asequible tanto para fotógrafos profesionales como para consumidores de alto perfil. Esta cámara fotográfica también utilizaba lentes Nikon F, lo que significaba que los fotógrafos podrían utilizar muchas de las mismas lentes que ya tenían para sus cámaras de película.
En el 2003 se presentó la Digital Rebel de Canon, también conocida como la 300D, una cámara fotográfica dirigida a consumidores de 6 megapixeles y la primera DSLR que tenía un costo inferior a $1.000.
En el 2008 se presentó en la Feria de Alemania, una cámara LEICA de medio formato con una resolución de 37 Megapixeles.
[editar] Resolución de 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 píxel, 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 píxel 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.
[editar] Calidad de la imagen
La cuenta de pixeles comúnmente es lo único que se muestra para indicar la resolución de una cámara fotográfica, pero esta es una idea falsa. Hay varios factores que afectan la resolución de un sensor. Algunos de estos factores incluyen el tamaño del sensor, la calidad de la lente y la organización de los pixeles (por ejemplo, una cámara fotográfica monocromática sin un mosaico de filtro Bayer tiene una resolución más alta que una cámara fotográfica de color típica). A muchas cámaras fotográficas compactas digitales se las critica por tener demasiados pixeles en relación al pequeño tamaño del sensor que incorporan.
Los pixeles excesivos pueden incluso conducir a una disminución de la calidad de la imagen. Pues cada sensor del pixel es tan pequeño que recoge muy pocos fotones, y así el cociente señal-ruido disminuirá. Esta disminución conduce a cuadros ruidosos, calidad pobre en sombras y generalmente a imágenes de pobre calidad.
Se estima que el mejor compromiso entre número de megapixels y la calidad de imagen en cámaras compactas se consigue con sensores de 6 megapixels.[6]
[editar] Coste del pixel
Proyección de pixeles por dólar.A la vez que la tecnología ha ido mejorando, los costes han disminuido drásticamente.
Midiendo el precio del pixel como medida básica de valor para una cámara fotográfica digital, ha habido un continuo y constante aumento del número de pixeles comprados por la misma cantidad de dinero en las cámaras fotográficas nuevas que concuerda con los principios de la ley de Moore. Esta previsibilidad de los precios de la cámara fotográfica primero fue presentada en 1998 en la conferencia australiana de PMA DIMA por Barry Hendy y designada la "Ley de Hendy".[7]
[editar] Métodos para capturar las imágenes
En el corazón de una cámara digital hay un sensor de imagen CCDDesde que las primeras cámaras 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.
La elección del método para una captura dada, por supuesto, es determinada en gran parte por el tema a ser fotografiado. Es generalmente inadecuado intentar fotografiar un tema que se mueva con cualquier cosa que no sea un sistema de disparo único. Sin embargo, con sistemas de exploración o multidisparo, se obtiene la más alta fidelidad de color y tamaños y resoluciones más grandes. Esto hace de estas técnicas más atractivas para fotógrafos comerciales que trabajan con fotografías de temas inmóviles en formato grande.
Recientemente, las mejoras drásticas 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 la fotografía digital en su totalidad. Las cámaras fotográficas de disparo único basadas en sensores CMOS suelen ser comunes.
[editar] Mosaicos, interpolación, y aliasing del filtro
El arreglo Bayer de filtros de color un sensor de imagen.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.
Los valores de la intensidad del color no capturados para cada pixel pueden ser interpolados (o ser conjeturados) de los valores de los pixeles adyacentes que representan el color que es calculado.
[editar] 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 Kodak EasyShare One 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.
[editar] 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.
[editar] Almacenamiento de imágenes
Tarjeta de memoria CompactFlash.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), xD y las tarjetas Memory Stick 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. Las técnicas de compresión suelen aprovecharse de dos características comunes en las fotografías:
los patrones: en una imagen es muy común encontrarse con zonas en las que aparece el mismo color (o la misma secuencia) repetido varias veces (por ejemplo, una pared blanca). Este tipo de áreas pueden codificarse de manera que el espacio de almacenamiento necesario para ellas disminuya. Este tipo de compresión no suele conseguir grandes porcentajes de disminución.
la irrelevancia: igual que la codificación mp3 se aprovecha de la incapacidad del sistema auditivo para detectar ciertos sonidos (o la ausencia de estos), en las cámaras digitales se puede utilizar una compresión que consiste en eliminar información que la cámara ha captado, pero que el ojo humano va a ser incapaz de percibir.
[editar] Tarjetas de memoria
Tarjetas/Microdrives de CompactFlash: cámaras fotográficas típicamente más altas del profesional extremo. Los microdrives son discos duros reales en el factor de forma de CompactFlash. Los adaptadores permiten el uso de tarjetas SD en un dispositivo CompactFlash.
Memory Stick: un tipo de memoria flash propietaria fabricada por Sony.
SD/MMC: una tarjeta de memoria flash de tamaño pequeño que está suplantando gradualmente CompactFlash. El límite original del almacenamiento era 2 GB, que está siendo suplantado por las tarjetas de 4 GB. Las tarjetas de 4 GB no se reconocen en todas las cámaras fotográficas pues una revisión fue hecha al estándar SD como SDHC (alta capacidad del SD). Las tarjetas también tienen que ser ajustadas a formato en el formato del archivo FAT32 mientras que muchas cámaras fotográficas más viejas utilizan FAT16 que tenga un límite de la partición de 2 GB.
-SD HDSC Nuevo formato de SD ~4GB: solamente algunas cámaras nuevas son compatibles con este sistema; asegura una mayor velocidad en la transferencia de datos.
Tarjeta de MiniSD: (un poco menos que la mitad) una tarjeta más pequeña usada en dispositivos tales como cámaras fotográficas en teléfonos móviles.
Tarjeta MicroSD: aún más pequeño que mini SD (menos de un cuarto) versión de la tarjeta SD. Utilizado en teléfonos móviles que incorporan funciones como cámara fotográfica, MP3, etc.
Tarjeta XD: creado por Fuji y Olympus en 2002, un formato más pequeño que una tarjeta SD.
SmartMedia: Un formato ahora obsoleto que compitió con CompactFlash, y fue limitado a 128MB de capacidad. Una de las diferencias principales era que SmartMedia tenía el regulador de la memoria integrado en el dispositivo de lectura, mientras que en CompactFlash estaba en la tarjeta. La tarjeta de tipo xD fue desarrollada como reemplazo para SmartMedia.
Memoria del punto de congelación: Una memoria flash serial del 2-4MB, usada en las cámaras fotográficas del gama baja de Mustek/Relisys Dimera.
[editar] Baterías
Las cámaras fotográficas digitales tienen requisitos de alta energía, y en un cierto plazo el tamaño ha llegado a ser cada vez más pequeño, que ha dado lugar a una necesidad en curso de desarrollar una batería lo suficientemente pequeña para caber en la cámara pero capaz de accionarla por un tiempo razonable.
Esencialmente existen dos amplias divisiones en los tipos de baterias que las cámaras digitales usan.
[editar] Baterías Portátiles
El primero son las baterías que tienen un factor disponible establecido de la forma, lo más comúnmente posible baterías AA, CR2, o CR-V3, con las baterías del AAA en un puñado de cámaras fotográficas. Las baterías CR2 y CR-V3 son de litio, y previsto pero no reutilizable. También se ven comúnmente en camcorders. Las baterías del AA son más comunes lejano; sin embargo, los acumuladores alcalinos no recargables son capaces de proporcionar bastante energía para un muy corto plazo en la mayoría de las cámaras fotográficas. La mayoría de las baterías del hidruro de níquel del AA del uso de los consumidores (NiMH) (véase también los cargadores y las baterías) en lugar de otro, que proporcionan una cantidad adecuada de energía y son recargables. Las baterías de NIMH no proporcionan tanta energía como las baterías del ion del litio, y también tienden para descargar cuando no están utilizadas. Están disponibles en varios grados del amperio hora (amperio hora) o del milli-ampere-hour (mAh), que afecta cuánto tiempo le dura funcionando. Típicamente los modelos del consumidor del alcance medio y algunas cámaras fotográficas del extremo inferior utilizan las baterías disponibles; solamente cámaras fotográficas muy pocas de un DSLR los aceptan (por ejemplo, sigma SD10). Las baterías recargables del litio-ion RCR-V3 están también disponibles como alternativa para las baterías no recargables CR-V3.
[editar] Dispositivos autónomos
Un dispositivo autónomo, tal como una impresora de PictBridge, funciona sin necesidad de una computadora. La cámara fotográfica conecta con la impresora, que entonces las transferencias directas y las impresiones sus imágenes. Los registradores de algún DVD y las televisiones pueden leer tarjetas de memoria. Varios tipos de lectores de tarjetas de destello también tienen una capacidad de la salida de la TV.
[editar] Formatos
Los formatos más usados por las cámaras fotográficas digitales para almacenar imágenes son JPEG y 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 archivos raw debían ser procesados en programas de edición de imagen especializados pero con el tiempo los programas más usados, como Picasa de Google, agregaron el soporte para poder editarlos. Editar imágenes en formato raw permite una mayor flexibilidad en ajustes tales como modificar el balance de blancos, compensar la exposición y cambiar la temperatura de color. Esencialmente el formato raw permite al fotógrafo hacer ajustes importantes sin pérdida de calidad de imagen que de otra manera implicarían volver a tomar la fotografía.
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.
Otros formatos que se utilizan en las cámaras fotográficas pero no en las fotos son el DCF, una especificación ISO para la estructura y la asignación de nombres de archivo interna de la cámara fotográfica, DPOF que indica cuantas copias se deben imprimir y en que orden y el formato Exif, que utiliza etiquetas de metadatos para documentar los ajustes de la cámara fotográfica y la fecha y la hora en la que fueron obtenidas las fotografías.
[editar] Véase también
Cámara digital.Cámara fotográfica
Fotografía digital
Cámara de video
Webcam
Cámara inteligente
Teléfono con cámara fotográfica
Formato del sensor de imagen
Factor de multiplicación de la distancia focal
Arreglo de filtro de color
[editar] Referencias
↑ «Nikon afirma que está abandonando el mercado de cámaras de video». Washington Post (12-01-2006). Consultado el 23-02-2007.
↑ Eugene F. Lally,Reportes de viajes espaciales de la nación, pp. 2249–61, American Rocket Society, Nueva York, Octubre 9–15, 1961.
↑ «1990». DigiCam History Dot Com. Consultado el 17-09-2007.
↑ «Dycam Model 1: The world's first consumer digital still camera». DigiBarn computer museum.
↑ Carolyn Said, "DYCAM Model 1: The first portable Digital Still Camera", MacWeek, vol. 4, No. 35, Oct. 16, 1990, p. 34.
↑ Miguel Eduardo Gil Biraud (31 de diciembre de 2007). «El mito de los megapixels». franchu.net.
↑ Bogdan Solca (8 de enero de 2007). «Más acerca de las cámaras digitales (inglés)». Softpedia.
[editar] Enlaces externos
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More megapixels does not necessarily produce better images - En castellano El mito de los megapixels
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historia del avion
Avión
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Para otros usos de este término, véase Avión (desambiguación).
Un Boeing 747, comúnmente llamado «Jumbo», de la compañía Air India, un avión de pasajeros moderno.
Air Force One sobre el monte Rushmore.
F-16 en vuelo.Avión (del francés avion,[1] y éste como forma aumentativa del latín avis, ave), también denominado aeronave, es un aerodino de ala fija, o aeronave con de densidad que el aire, provisto de alas y un torso de carga capaz de volar, impulsado por uno o más motores. Los aeroplanos incluyen a los monoplanos, biplanos y triplanos.
Según la definición de la OACI es un Aerodino propulsado por motor, que debe su sustentación en vuelo principalmente a reacciones aerodinámicas ejercidas sobre superficies que permanecen fijas en determinadas condiciones de vuelo.[2]
En el caso de no tener motor se trataría de un planeador y en el caso de los que superan la velocidad del sonido se denominan aviones supersónicos e hipersónicos.
Pueden clasificarse por su uso como aviones civiles (que pueden ser de carga, transporte de pasajeros, entrenamiento, sanitarios, contra incendios, etc.) y aviones militares (carga, transporte de tropas, cazas, bombarderos, de reconocimiento o espías, de reabastecimiento en vuelo, etc.).
También pueden clasificarse en función de su planta motriz; aviones propulsados por motores a pistón, motores a reacción (turborreactor, turborreactor de doble flujo, turbohélice, etc.) o propulsores (cohetes).
Su principio de funcionamiento se basa en la fuerza aerodinámica que actúa sobre las alas, haciendo que la misma produzca una sustentación. Esta se origina en la diferencia de presiones entre la parte superior e inferior del ala, producida por su forma especial.
Contenido [ocultar]
1 Historia
2 Estructura
2.1 Fuselaje
2.2 Sistemas de control
2.2.1 Estabilizadores horizontales
2.2.2 Estabilizador(es) vertical(es)
2.2.3 Acción de los componentes
2.3 Grupo motopropulsor
2.4 Tren de aterrizaje
2.5 Instrumentos de control
3 Aviación comercial
4 Véase también
5 Referencias
6 Enlaces externos
[editar] Historia
Artículos principales: Historia de la aviación y Cronología de la aviación
Vuelo de los hermanos Wright.
F-22 Raptor volando a velocidad supersónica. La invención del motor a reacción durante la Segunda Guerra Mundial revolucionó la aviación.El sueño de volar se remonta a la prehistoria. Muchas leyendas y mitos de la antigüedad cuentan historias de vuelos como el caso griego del vuelo de Ícaro. Leonardo da Vinci, entre otros inventores visionarios, diseñó un avión, en el siglo XV. Con el primer vuelo realizado por el ser humano por (Jean-François Pilâtre de Rozier y François Laurent d'Arlandes) en un aparato más liviano que el aire, un globo, el mayor desafío pasó a ser la construcción de una máquina más pesada que el aire, capaz de alzar vuelo por sus propios medios.
Años de investigaciones por muchas personas ansiosas de conseguir esa proeza, generaron resultados débiles y lentos, pero continuados. El 28 de agosto de 1883, John J. Montgomery fue la primera persona en realizar un vuelo controlado con una máquina más pesada que el aire, un planeador. Otros aviadores que hicieron vuelos semejantes en aquella época fueron Otto Lilienthal, Percy Pilcher y Octave Chanute.
Sir George Cayley, el inventor de la aerodinámica, ya construía y hacía volar prototipos de aeronaves de ala fija desde 1803, y consiguió construir un exitoso planeador con capacidad para transportar pasajeros en 1853, aunque debido a que no poseía motores no podía ser calificado de avión.
El primer avión propiamente dicho fue creado por Clément Ader, el 9 de octubre de 1890 consigue despegar y volar 50 m. con su Éole. Posteriormente repite la hazaña con el Avión II que vuela 200 m en 1892 y el Avión III que en 1897 vuela una distancia de más de 300 m. El vuelo del Éole fue el primer vuelo autopropulsado de la historia de la humanidad, y es considerado como la fecha de inicio de la aviación en Europa, aunque no en América.
El brasileño Santos Dumont fue el primer hombre en despegar a bordo de un avión, impulsado por un motor aeronáutico; algunos países consideran a los hermanos Wright como los primeros en realizar esta hazaña, debido al despegue que realizaron el 17 de diciembre de 1903, despegue que duró 12 segundos y en el que recorrieron unos 36,5 metros. Sin embargo, Santos Dumont fue el primero en cumplir un circuito preestablecido, bajo la supervisión oficial de especialistas en la materia, periodistas y ciudadanos parisinos. El 23 de octubre de 1906, voló cerca de 60 metros a una altura de 2 a 3 metros del suelo con su 14-bis, en el campo de Bagatelle en París.
Santos Dumont fue realmente la primera persona en realizar un vuelo en una aeronave más pesada que el aire por medios propios, ya que el Kitty Hawk de los hermanos Wright necesitó de la catapulta hasta 1908. Realizado en París, Francia el 12 de noviembre de 1906, no solamente fue bien testimoniado por locales y por la prensa, sino también por varios aviadores y autoridades.
En 1911 aparece el primer hidroavión gracias al estadounidense Glen H. Curtiss; en 1913 el primer cuatrimotor, el «Le Grand», diseñado por el ruso Ígor Sikorski y en 1912, Juan Guillermo Villasana crea la hélice Anáhuac, fabricada de madera.[3]
Tras la Primera Guerra Mundial, los ingenieros entendieron que el rendimiento de la hélice había llegado al límite y comenzaron a buscar un nuevo método de propulsión para alcanzar mayores velocidades. En 1930, Frank Whittle patenta sus primeras turbinas y Hans von Ohain hace lo propio en 1935. En Alemania, el 27 de agosto de 1939 despega el HE-178 de Heinkel que montaba un motor de Ohain, realizando el primer vuelo a reacción de la historia.
Avión supersónico Concorde.[editar] Estructura
Los aviones más característicos son los aviones de transporte subsónico, aunque no todos los aviones tienen su misma estructura, suelen ser muy parecidos. Las principales partes de estos aviones son:
Artículo principal: Ala (aeronáutica)
El ala es una superficie aerodinámica que le brinda sustentación al avión debido al efecto aerodinámico, provocado por la curvatura de la parte superior del ala (extradós) que hace que el aire que fluye por encima de esta se acelere y por lo tanto baje su presión (creando un efecto de succión), mientras que el aire que circula por debajo del ala (que en la mayoría de los casos es plana o con una curvatura menor y a la cual llamaremos intradós) mantiene la misma velocidad y presión del aire relativo, pero al mismo tiempo aumenta la sustentación ya que cuando este golpea la parte inferior del ala la impulsa hacia arriba manteniendo sustentado en el aire al avión y contrarrestando la acción de la gravedad. En determinadas partes de un vuelo la forma del ala puede variar debido al uso de las superficies de control que se encuentran en las alas: los flaps, los alerones, los spoilers y los slats. Todas ellas son partes móviles que provocan distintos efectos en el curso del vuelo. Los flaps son dispositivos hipersustentadores que se encuentran ubicados en el borde de salida del ala, cuando están retraídos forman un solo cuerpo con el ala, los flaps son utilizados en ciertas maniobras (comúnmente el despegue y el aterrizaje), en las cuales se extienden hacia atrás y abajo del ala a un determinado ángulo, curvándola así aún más. Esto provoca una reacción en la aerodinámica del ala que genera más sustentación, al hacer que el flujo laminar recorra más distancia desde el borde de ataque al borde de salida, y previene al mismo tiempo un desprendimiento prematuro de este, proveyendo así de más sustentación a bajas velocidades y altos ángulos de ataque, al mismo tiempo los flaps generan más resistencia en la superficie alar, por lo que es necesario contrarrestarla, ya sea aplicando más potencia a los motores o picando la nariz del avión. Los slats, al igual que los flaps, son dispositivos hipersustentadores, la diferencia está en que los slats se encuentran ubicados en el borde de ataque, y cuando son extendidos aumentan aún más la curvatura del ala, generando aún más sustentación.
Los alerones son superficies móviles que se encuentran en las puntas de las alas y sobre el borde de salida de estas. Son los encargados de provocar el desplazamiento del avión sobre su eje longitudinal al crear una descompensación aerodinámica de las alas, que es la que permite al avión girar, ya que cuando giramos el timón hacia la izquierda el alerón derecho baja, creando más sustentación en el ala derecha, y el alerón izquierdo sube, desprendiendo artificialmente el flujo laminar del ala izquierda y provocando una pérdida de sustentación en esta; lo inverso ocurre cuando giramos el timón hacia la derecha. Los spoilers son superficies móviles unidas a la parte superior del ala, su función es reducir la sustentación generada por el ala; cuando son extendidos, separan prematuramente el flujo de aire que recorre el extradós provocando que el ala entre en pérdida, una pérdida controlada podríamos decir. La diferencia entre los spoilers y los frenos aerodinámicos es que estos últimos disminuyen la velocidad del avión al generar mayor resistencia pero sin afectar la sustentación, los spoilers en cambio afectan la sustentación, por lo cual se debe de aumentar el ángulo de ataque del avión, lo cual generará mayor resistencia y por lo tanto una pérdida de velocidad. Los spoilers no deben de ser usados en condiciones de vuelo adversas tales como turbulencia, vientos cruzados, otro tipo de fenómenos atmosféricos y un estado del tiempo crítico, ya que podrían afectar la seguridad del vuelo. En las alas también se encuentran los tanques de combustible. La razón por la cual están ubicados allí es que sirven de contrapesos cuando las alas comienzan a generar sustentación, sin estos contrapesos y en un avión cargado, las alas podrían desprenderse fácilmente durante el despegue. También en la mayoría de los aviones comerciales, el tren de aterrizaje principal se encuentra empotrado en el ala, así como también los soportes de los motores.
Hay varios tipos de alas para los aviones:
Recta
Trapezoidal
Elíptica
Flecha
Flecha invertida
Doble flecha
Flecha variable
Delta
Delta con canard
Delta con timones
Doble delta
Ojival
[editar] Fuselaje
Artículo principal: Fuselaje
Algunos tipos de fuselajes:
1:Para vuelo subsónico. 2:Para vuelo supersónico de alta velocidad. 3:Para vuelo subsónico con góndola de gran capacidad. 4:Para vuelo supersónico de gran maniobrabilidad. 5:Para hidroavión. 6:Para vuelo hipersónico.El fuselaje es el cuerpo del avión al que se encuentran unidas las alas y los estabilizadores tanto horizontales como verticales. Su interior es hueco, para poder albergar dentro a la cabina de pasajeros y la de mandos y los compartimentos de carga. Su tamaño, obviamente, vendrá determinado por el diseño de la aeronave.
[editar] Sistemas de control
Artículo principal: Superficies estabilizadoras
Tipo de colas de avión: (A) estándar, (B) en forma de «T» (C) en forma de cruz, (D) con dos estabilizadores verticales, (E) con tres estabilizadores verticales, (F) en forma de «V».Son todas aquellas partes móviles del avión que al ser utilizadas cambiándolas de posición, provocarán un efecto aerodinámico que alterara el curso del vuelo y tendrán la seguridad de un control correcto de la aeronave, a saber:
[editar] Estabilizadores horizontales
Artículo principal: Estabilizador horizontal
Son 2 aletas más pequeñas que las alas, situadas en posición horizontal (generalmente en la parte trasera del avión), en el empenaje y en distintas posiciones y formas dependiendo del diseño, las cuales le brindan estabilidad y que apoyan al despegue y aterrizaje. En ellos se encuentran unas superficies de control muy importantes que son los elevadores (o también llamados timones de profundidad) con los cuales se controla la altitud del vuelo mediante el ascenso y descenso de estas superficies, que inclinarán el avión hacia adelante o atrás, es decir, el avión subirá o bajara a determinada altitud y estará en determinada posición con respecto al horizonte. A este efecto se le llama penetración o descenso, o movimiento de cabeceo.
[editar] Estabilizador(es) vertical(es)
Artículo principal: Estabilizador vertical
Es/Son una(s) aleta(s) que se encuentra (n) en posición vertical en la parte trasera del fuselaje (generalmente en la parte superior). Su número y forma deben ser determinadas por cálculos aeronáuticos según los requerimientos aerodinámicos y de diseño, que le brinda estabilidad al avión. En éste se encuentra una superficie de control muy importante, el timón de dirección, con el cual se tiene controlado el curso del vuelo mediante el movimiento hacia un lado u otro de esta superficie, girando hacia el lado determinado sobre su propio eje debido a efectos aerodinámicos. Este efecto se denomina movimiento de guiñada.
[editar] Acción de los componentes
Cada uno de los componentes actúa sobre uno de los ángulos de navegación, que en ingeniería aeronáutica se denominan ángulos de Euler, y en geometría, ángulos de Tait-Bryan.
Acción de alerones: alabeo
Acción del timón de profundidad: cabeceo
Acción del timón de dirección: guiñada
[editar] Grupo motopropulsor
Artículo principal: Motor de aeronave
Son los motores que tiene el avión para obtener la propulsión que requiere para seguir un curso frontal, contrarrestando el efecto del viento en contra, el cual opone resistencia y lo empujaría hacia atrás. Estos motores son previamente analizados por la constructora y después instalados en el avión si cumplen con los requerimientos del avión en cuanto a potencia, (es decir, tras las pruebas de potencia, contención de materiales en caso de explosión, ...; el constructor del motor, se lo manda a la constructora de aeronaves, la cual, suele probarlo en un avión similar al que se va a construir, y, si todo marcha conforme a lo establecido, se montan en el avión, para completar así, una etapa más de su construcción) uso de combustible, costo de operación y mantenimiento, resistencia, calidad, autonomía, etc; todo esto brinda características y un gran apoyo para llevar a cabo la misión que le corresponde a cada tipo de aeronave de una manera eficiente.
[editar] Tren de aterrizaje
Artículo principal: Tren de aterrizaje
Los trenes de aterrizaje son unos dispositivos móviles y almacenables de la aeronave útiles para evitar que la parte inferior tenga contacto con la superficie terrestre, evitando severos daños en la estructura y ayudando a la aeronave a tener movilidad en tierra y poder desplazarse en ella. Existen varios tipos de trenes de aterrizaje, pero el más usado en la actualidad es el de triciclo, es decir, 3 trenes, uno en la parte delantera y 2 en las alas y parte de compartimientos dentro del ala y del fuselaje protegidos por las tapas de los mismos que pasan a formar parte de la aeronave, ya que si los trenes permanecieran en posición vertical le restarían aerodinamicidad al avión, reduciendo el alcance y la velocidad, provocando un mayor uso de combustible. No todos los aviones tienen la capacidad de retraer sus trenes, lo que provoca el resultado anteriormente mencionado.
[editar] Instrumentos de control
Artículo principal: Instrumentos de control (avión)
Son dispositivos electrónicos desarrollados con la aviónica que permiten al piloto tener conocimiento del estado general de las partes del avión durante el vuelo, las condiciones meteorológicas, el curso programado del vuelo y diversos sistemas que controlarán las superficies de control para dirigir y mantener un vuelo correcto y seguro. Entre ellos: el horizonte artificial, el radar, el GPS, el piloto automático, los controles de motores, los aceleradores, la palanca y los pedales de dirección, tubo pitot, luces en general y los conmutadores de arranque.
[editar] Aviación comercial
Artículo principal: Aviación comercial
Embraer-175 de la empresa Embraer.
Airbus A380, avión comercial con mayor número de plazas.La aviación comercial es una actividad que hacen las compañías aéreas, dedicadas al transporte aéreo bien de personas, bien de mercancías. En 1919 nacen las primeras compañías aéreas, son: KLM (7 de octubre - Países Bajos) en Europa y Avianca (5 de diciembre - Colombia) en América.
Lo que determina si un vuelo pertenece a la categoría de Aviación comercial es el propósito del vuelo, no el tipo de avión o el piloto. Así puede que un Cessna 150 funcionando como aerotaxi se considere aviación comercial mientras que un Airbus A319 ACJ utilizado por sus dueños se considere un transporte privado.
Los aviones de transporte de pasajeros, también denominados aviones comerciales son los que las compañías aéreas usan explícitamente para el transporte de pasajeros. Se suelen dividir en dos categorías; aviones de pasillo único (narrow-body), con un diámetro de fuselaje entre 3 y 4 metros de ancho y aviones de doble pasillo (wide-body) con un fuselaje entre 5 y 6 metros de ancho.
Uno de los aviones de pasillo único más vendidos en el mundo es el Boeing 737.[4] El avión de pasajeros con mayor capacidad de transporte de viajeros es el Airbus A380, avión que puede llegar a transportar alrededor de 800 personas, en vez de las aproximadamente 500 que lleva un 747. El Boeing 747 fue presentado por primera vez en el año 1969.
No obstante, el avión más grande que se haya construido jamás data de los años 40 y fue diseñado por Howard Hughes, el magnate de la aviación. Denominado Hércules H4, o simplemente «Spruce Goose» es el hidroavión con mayor envergadura alar y altura del mundo. Propulsado por 8 motores de hélice, este avión sólo realizó su vuelo inaugural, con Howard Hughes como piloto. En la actualidad esta aeronave se encuentra en relativamente buenas condiciones de conservación en el Evergreen Aviation Museum.
El avión en servicio más grande del mundo es el Antonov An-225 Mriya, construido en la Unión Soviética en 1988. Este avión se considera una reliquia porque sólo se ha fabricado uno debido a la caída de la Unión Soviética, aunque actualmente se encuentra en construcción otra unidad que entrará en servicio en 2010.
[editar] Véase también
Aviación militar
Ekranoplano
Hidroavión
Avión invisible
Cronología de la aviación
Instrumentos de control (avión)
Avcen Jetpod
Vehículos aéreos no tripulados (UAV)
Motor de aviación
Anexo:Accidentes e incidentes notables en la aviación civil
Consumo de energía del tren y de otros medios de transporte, incluido el avión.
[editar] Referencias
↑ REAL ACADEMIA ESPAÑOLA DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA - Vigésima segunda edición
↑ Organización de Aviación Civil Internacional (julio de 2006 (décima edición)). «1. Definiciones y reglamento general relativo al otorgamiento de licencias. Punto 1.1.- Definiciones», Anexo 1 al Convenio sobre Aviación Civil Internacional - Licencias al personal, Montréal: Organización de Aviación Civil Internacional - Document Sales Unit. ISBN 92-9194-756-3.
↑ La aviación en la ciudad de Pachuca SeGob.
↑ Hechos del 737. Fecha de acceso: 30 de octubre de 2006.
[editar] Enlaces externos
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¿Cómo vuela un avión?
¿Todavía es seguro volar?
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Para otros usos de este término, véase Avión (desambiguación).
Un Boeing 747, comúnmente llamado «Jumbo», de la compañía Air India, un avión de pasajeros moderno.
Air Force One sobre el monte Rushmore.
F-16 en vuelo.Avión (del francés avion,[1] y éste como forma aumentativa del latín avis, ave), también denominado aeronave, es un aerodino de ala fija, o aeronave con de densidad que el aire, provisto de alas y un torso de carga capaz de volar, impulsado por uno o más motores. Los aeroplanos incluyen a los monoplanos, biplanos y triplanos.
Según la definición de la OACI es un Aerodino propulsado por motor, que debe su sustentación en vuelo principalmente a reacciones aerodinámicas ejercidas sobre superficies que permanecen fijas en determinadas condiciones de vuelo.[2]
En el caso de no tener motor se trataría de un planeador y en el caso de los que superan la velocidad del sonido se denominan aviones supersónicos e hipersónicos.
Pueden clasificarse por su uso como aviones civiles (que pueden ser de carga, transporte de pasajeros, entrenamiento, sanitarios, contra incendios, etc.) y aviones militares (carga, transporte de tropas, cazas, bombarderos, de reconocimiento o espías, de reabastecimiento en vuelo, etc.).
También pueden clasificarse en función de su planta motriz; aviones propulsados por motores a pistón, motores a reacción (turborreactor, turborreactor de doble flujo, turbohélice, etc.) o propulsores (cohetes).
Su principio de funcionamiento se basa en la fuerza aerodinámica que actúa sobre las alas, haciendo que la misma produzca una sustentación. Esta se origina en la diferencia de presiones entre la parte superior e inferior del ala, producida por su forma especial.
Contenido [ocultar]
1 Historia
2 Estructura
2.1 Fuselaje
2.2 Sistemas de control
2.2.1 Estabilizadores horizontales
2.2.2 Estabilizador(es) vertical(es)
2.2.3 Acción de los componentes
2.3 Grupo motopropulsor
2.4 Tren de aterrizaje
2.5 Instrumentos de control
3 Aviación comercial
4 Véase también
5 Referencias
6 Enlaces externos
[editar] Historia
Artículos principales: Historia de la aviación y Cronología de la aviación
Vuelo de los hermanos Wright.
F-22 Raptor volando a velocidad supersónica. La invención del motor a reacción durante la Segunda Guerra Mundial revolucionó la aviación.El sueño de volar se remonta a la prehistoria. Muchas leyendas y mitos de la antigüedad cuentan historias de vuelos como el caso griego del vuelo de Ícaro. Leonardo da Vinci, entre otros inventores visionarios, diseñó un avión, en el siglo XV. Con el primer vuelo realizado por el ser humano por (Jean-François Pilâtre de Rozier y François Laurent d'Arlandes) en un aparato más liviano que el aire, un globo, el mayor desafío pasó a ser la construcción de una máquina más pesada que el aire, capaz de alzar vuelo por sus propios medios.
Años de investigaciones por muchas personas ansiosas de conseguir esa proeza, generaron resultados débiles y lentos, pero continuados. El 28 de agosto de 1883, John J. Montgomery fue la primera persona en realizar un vuelo controlado con una máquina más pesada que el aire, un planeador. Otros aviadores que hicieron vuelos semejantes en aquella época fueron Otto Lilienthal, Percy Pilcher y Octave Chanute.
Sir George Cayley, el inventor de la aerodinámica, ya construía y hacía volar prototipos de aeronaves de ala fija desde 1803, y consiguió construir un exitoso planeador con capacidad para transportar pasajeros en 1853, aunque debido a que no poseía motores no podía ser calificado de avión.
El primer avión propiamente dicho fue creado por Clément Ader, el 9 de octubre de 1890 consigue despegar y volar 50 m. con su Éole. Posteriormente repite la hazaña con el Avión II que vuela 200 m en 1892 y el Avión III que en 1897 vuela una distancia de más de 300 m. El vuelo del Éole fue el primer vuelo autopropulsado de la historia de la humanidad, y es considerado como la fecha de inicio de la aviación en Europa, aunque no en América.
El brasileño Santos Dumont fue el primer hombre en despegar a bordo de un avión, impulsado por un motor aeronáutico; algunos países consideran a los hermanos Wright como los primeros en realizar esta hazaña, debido al despegue que realizaron el 17 de diciembre de 1903, despegue que duró 12 segundos y en el que recorrieron unos 36,5 metros. Sin embargo, Santos Dumont fue el primero en cumplir un circuito preestablecido, bajo la supervisión oficial de especialistas en la materia, periodistas y ciudadanos parisinos. El 23 de octubre de 1906, voló cerca de 60 metros a una altura de 2 a 3 metros del suelo con su 14-bis, en el campo de Bagatelle en París.
Santos Dumont fue realmente la primera persona en realizar un vuelo en una aeronave más pesada que el aire por medios propios, ya que el Kitty Hawk de los hermanos Wright necesitó de la catapulta hasta 1908. Realizado en París, Francia el 12 de noviembre de 1906, no solamente fue bien testimoniado por locales y por la prensa, sino también por varios aviadores y autoridades.
En 1911 aparece el primer hidroavión gracias al estadounidense Glen H. Curtiss; en 1913 el primer cuatrimotor, el «Le Grand», diseñado por el ruso Ígor Sikorski y en 1912, Juan Guillermo Villasana crea la hélice Anáhuac, fabricada de madera.[3]
Tras la Primera Guerra Mundial, los ingenieros entendieron que el rendimiento de la hélice había llegado al límite y comenzaron a buscar un nuevo método de propulsión para alcanzar mayores velocidades. En 1930, Frank Whittle patenta sus primeras turbinas y Hans von Ohain hace lo propio en 1935. En Alemania, el 27 de agosto de 1939 despega el HE-178 de Heinkel que montaba un motor de Ohain, realizando el primer vuelo a reacción de la historia.
Avión supersónico Concorde.[editar] Estructura
Los aviones más característicos son los aviones de transporte subsónico, aunque no todos los aviones tienen su misma estructura, suelen ser muy parecidos. Las principales partes de estos aviones son:
Artículo principal: Ala (aeronáutica)
El ala es una superficie aerodinámica que le brinda sustentación al avión debido al efecto aerodinámico, provocado por la curvatura de la parte superior del ala (extradós) que hace que el aire que fluye por encima de esta se acelere y por lo tanto baje su presión (creando un efecto de succión), mientras que el aire que circula por debajo del ala (que en la mayoría de los casos es plana o con una curvatura menor y a la cual llamaremos intradós) mantiene la misma velocidad y presión del aire relativo, pero al mismo tiempo aumenta la sustentación ya que cuando este golpea la parte inferior del ala la impulsa hacia arriba manteniendo sustentado en el aire al avión y contrarrestando la acción de la gravedad. En determinadas partes de un vuelo la forma del ala puede variar debido al uso de las superficies de control que se encuentran en las alas: los flaps, los alerones, los spoilers y los slats. Todas ellas son partes móviles que provocan distintos efectos en el curso del vuelo. Los flaps son dispositivos hipersustentadores que se encuentran ubicados en el borde de salida del ala, cuando están retraídos forman un solo cuerpo con el ala, los flaps son utilizados en ciertas maniobras (comúnmente el despegue y el aterrizaje), en las cuales se extienden hacia atrás y abajo del ala a un determinado ángulo, curvándola así aún más. Esto provoca una reacción en la aerodinámica del ala que genera más sustentación, al hacer que el flujo laminar recorra más distancia desde el borde de ataque al borde de salida, y previene al mismo tiempo un desprendimiento prematuro de este, proveyendo así de más sustentación a bajas velocidades y altos ángulos de ataque, al mismo tiempo los flaps generan más resistencia en la superficie alar, por lo que es necesario contrarrestarla, ya sea aplicando más potencia a los motores o picando la nariz del avión. Los slats, al igual que los flaps, son dispositivos hipersustentadores, la diferencia está en que los slats se encuentran ubicados en el borde de ataque, y cuando son extendidos aumentan aún más la curvatura del ala, generando aún más sustentación.
Los alerones son superficies móviles que se encuentran en las puntas de las alas y sobre el borde de salida de estas. Son los encargados de provocar el desplazamiento del avión sobre su eje longitudinal al crear una descompensación aerodinámica de las alas, que es la que permite al avión girar, ya que cuando giramos el timón hacia la izquierda el alerón derecho baja, creando más sustentación en el ala derecha, y el alerón izquierdo sube, desprendiendo artificialmente el flujo laminar del ala izquierda y provocando una pérdida de sustentación en esta; lo inverso ocurre cuando giramos el timón hacia la derecha. Los spoilers son superficies móviles unidas a la parte superior del ala, su función es reducir la sustentación generada por el ala; cuando son extendidos, separan prematuramente el flujo de aire que recorre el extradós provocando que el ala entre en pérdida, una pérdida controlada podríamos decir. La diferencia entre los spoilers y los frenos aerodinámicos es que estos últimos disminuyen la velocidad del avión al generar mayor resistencia pero sin afectar la sustentación, los spoilers en cambio afectan la sustentación, por lo cual se debe de aumentar el ángulo de ataque del avión, lo cual generará mayor resistencia y por lo tanto una pérdida de velocidad. Los spoilers no deben de ser usados en condiciones de vuelo adversas tales como turbulencia, vientos cruzados, otro tipo de fenómenos atmosféricos y un estado del tiempo crítico, ya que podrían afectar la seguridad del vuelo. En las alas también se encuentran los tanques de combustible. La razón por la cual están ubicados allí es que sirven de contrapesos cuando las alas comienzan a generar sustentación, sin estos contrapesos y en un avión cargado, las alas podrían desprenderse fácilmente durante el despegue. También en la mayoría de los aviones comerciales, el tren de aterrizaje principal se encuentra empotrado en el ala, así como también los soportes de los motores.
Hay varios tipos de alas para los aviones:
Recta
Trapezoidal
Elíptica
Flecha
Flecha invertida
Doble flecha
Flecha variable
Delta
Delta con canard
Delta con timones
Doble delta
Ojival
[editar] Fuselaje
Artículo principal: Fuselaje
Algunos tipos de fuselajes:
1:Para vuelo subsónico. 2:Para vuelo supersónico de alta velocidad. 3:Para vuelo subsónico con góndola de gran capacidad. 4:Para vuelo supersónico de gran maniobrabilidad. 5:Para hidroavión. 6:Para vuelo hipersónico.El fuselaje es el cuerpo del avión al que se encuentran unidas las alas y los estabilizadores tanto horizontales como verticales. Su interior es hueco, para poder albergar dentro a la cabina de pasajeros y la de mandos y los compartimentos de carga. Su tamaño, obviamente, vendrá determinado por el diseño de la aeronave.
[editar] Sistemas de control
Artículo principal: Superficies estabilizadoras
Tipo de colas de avión: (A) estándar, (B) en forma de «T» (C) en forma de cruz, (D) con dos estabilizadores verticales, (E) con tres estabilizadores verticales, (F) en forma de «V».Son todas aquellas partes móviles del avión que al ser utilizadas cambiándolas de posición, provocarán un efecto aerodinámico que alterara el curso del vuelo y tendrán la seguridad de un control correcto de la aeronave, a saber:
[editar] Estabilizadores horizontales
Artículo principal: Estabilizador horizontal
Son 2 aletas más pequeñas que las alas, situadas en posición horizontal (generalmente en la parte trasera del avión), en el empenaje y en distintas posiciones y formas dependiendo del diseño, las cuales le brindan estabilidad y que apoyan al despegue y aterrizaje. En ellos se encuentran unas superficies de control muy importantes que son los elevadores (o también llamados timones de profundidad) con los cuales se controla la altitud del vuelo mediante el ascenso y descenso de estas superficies, que inclinarán el avión hacia adelante o atrás, es decir, el avión subirá o bajara a determinada altitud y estará en determinada posición con respecto al horizonte. A este efecto se le llama penetración o descenso, o movimiento de cabeceo.
[editar] Estabilizador(es) vertical(es)
Artículo principal: Estabilizador vertical
Es/Son una(s) aleta(s) que se encuentra (n) en posición vertical en la parte trasera del fuselaje (generalmente en la parte superior). Su número y forma deben ser determinadas por cálculos aeronáuticos según los requerimientos aerodinámicos y de diseño, que le brinda estabilidad al avión. En éste se encuentra una superficie de control muy importante, el timón de dirección, con el cual se tiene controlado el curso del vuelo mediante el movimiento hacia un lado u otro de esta superficie, girando hacia el lado determinado sobre su propio eje debido a efectos aerodinámicos. Este efecto se denomina movimiento de guiñada.
[editar] Acción de los componentes
Cada uno de los componentes actúa sobre uno de los ángulos de navegación, que en ingeniería aeronáutica se denominan ángulos de Euler, y en geometría, ángulos de Tait-Bryan.
Acción de alerones: alabeo
Acción del timón de profundidad: cabeceo
Acción del timón de dirección: guiñada
[editar] Grupo motopropulsor
Artículo principal: Motor de aeronave
Son los motores que tiene el avión para obtener la propulsión que requiere para seguir un curso frontal, contrarrestando el efecto del viento en contra, el cual opone resistencia y lo empujaría hacia atrás. Estos motores son previamente analizados por la constructora y después instalados en el avión si cumplen con los requerimientos del avión en cuanto a potencia, (es decir, tras las pruebas de potencia, contención de materiales en caso de explosión, ...; el constructor del motor, se lo manda a la constructora de aeronaves, la cual, suele probarlo en un avión similar al que se va a construir, y, si todo marcha conforme a lo establecido, se montan en el avión, para completar así, una etapa más de su construcción) uso de combustible, costo de operación y mantenimiento, resistencia, calidad, autonomía, etc; todo esto brinda características y un gran apoyo para llevar a cabo la misión que le corresponde a cada tipo de aeronave de una manera eficiente.
[editar] Tren de aterrizaje
Artículo principal: Tren de aterrizaje
Los trenes de aterrizaje son unos dispositivos móviles y almacenables de la aeronave útiles para evitar que la parte inferior tenga contacto con la superficie terrestre, evitando severos daños en la estructura y ayudando a la aeronave a tener movilidad en tierra y poder desplazarse en ella. Existen varios tipos de trenes de aterrizaje, pero el más usado en la actualidad es el de triciclo, es decir, 3 trenes, uno en la parte delantera y 2 en las alas y parte de compartimientos dentro del ala y del fuselaje protegidos por las tapas de los mismos que pasan a formar parte de la aeronave, ya que si los trenes permanecieran en posición vertical le restarían aerodinamicidad al avión, reduciendo el alcance y la velocidad, provocando un mayor uso de combustible. No todos los aviones tienen la capacidad de retraer sus trenes, lo que provoca el resultado anteriormente mencionado.
[editar] Instrumentos de control
Artículo principal: Instrumentos de control (avión)
Son dispositivos electrónicos desarrollados con la aviónica que permiten al piloto tener conocimiento del estado general de las partes del avión durante el vuelo, las condiciones meteorológicas, el curso programado del vuelo y diversos sistemas que controlarán las superficies de control para dirigir y mantener un vuelo correcto y seguro. Entre ellos: el horizonte artificial, el radar, el GPS, el piloto automático, los controles de motores, los aceleradores, la palanca y los pedales de dirección, tubo pitot, luces en general y los conmutadores de arranque.
[editar] Aviación comercial
Artículo principal: Aviación comercial
Embraer-175 de la empresa Embraer.
Airbus A380, avión comercial con mayor número de plazas.La aviación comercial es una actividad que hacen las compañías aéreas, dedicadas al transporte aéreo bien de personas, bien de mercancías. En 1919 nacen las primeras compañías aéreas, son: KLM (7 de octubre - Países Bajos) en Europa y Avianca (5 de diciembre - Colombia) en América.
Lo que determina si un vuelo pertenece a la categoría de Aviación comercial es el propósito del vuelo, no el tipo de avión o el piloto. Así puede que un Cessna 150 funcionando como aerotaxi se considere aviación comercial mientras que un Airbus A319 ACJ utilizado por sus dueños se considere un transporte privado.
Los aviones de transporte de pasajeros, también denominados aviones comerciales son los que las compañías aéreas usan explícitamente para el transporte de pasajeros. Se suelen dividir en dos categorías; aviones de pasillo único (narrow-body), con un diámetro de fuselaje entre 3 y 4 metros de ancho y aviones de doble pasillo (wide-body) con un fuselaje entre 5 y 6 metros de ancho.
Uno de los aviones de pasillo único más vendidos en el mundo es el Boeing 737.[4] El avión de pasajeros con mayor capacidad de transporte de viajeros es el Airbus A380, avión que puede llegar a transportar alrededor de 800 personas, en vez de las aproximadamente 500 que lleva un 747. El Boeing 747 fue presentado por primera vez en el año 1969.
No obstante, el avión más grande que se haya construido jamás data de los años 40 y fue diseñado por Howard Hughes, el magnate de la aviación. Denominado Hércules H4, o simplemente «Spruce Goose» es el hidroavión con mayor envergadura alar y altura del mundo. Propulsado por 8 motores de hélice, este avión sólo realizó su vuelo inaugural, con Howard Hughes como piloto. En la actualidad esta aeronave se encuentra en relativamente buenas condiciones de conservación en el Evergreen Aviation Museum.
El avión en servicio más grande del mundo es el Antonov An-225 Mriya, construido en la Unión Soviética en 1988. Este avión se considera una reliquia porque sólo se ha fabricado uno debido a la caída de la Unión Soviética, aunque actualmente se encuentra en construcción otra unidad que entrará en servicio en 2010.
[editar] Véase también
Aviación militar
Ekranoplano
Hidroavión
Avión invisible
Cronología de la aviación
Instrumentos de control (avión)
Avcen Jetpod
Vehículos aéreos no tripulados (UAV)
Motor de aviación
Anexo:Accidentes e incidentes notables en la aviación civil
Consumo de energía del tren y de otros medios de transporte, incluido el avión.
[editar] Referencias
↑ REAL ACADEMIA ESPAÑOLA DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA - Vigésima segunda edición
↑ Organización de Aviación Civil Internacional (julio de 2006 (décima edición)). «1. Definiciones y reglamento general relativo al otorgamiento de licencias. Punto 1.1.- Definiciones», Anexo 1 al Convenio sobre Aviación Civil Internacional - Licencias al personal, Montréal: Organización de Aviación Civil Internacional - Document Sales Unit. ISBN 92-9194-756-3.
↑ La aviación en la ciudad de Pachuca SeGob.
↑ Hechos del 737. Fecha de acceso: 30 de octubre de 2006.
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