Fotocamere digitali: come i sensori CCD e CMOS sostituiscono la pellicola con chip di silicio
Una fotocamera digitale utilizza un sensore di immagine a stato solido—sia CCD (Charge-Coupled Device) sia CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)—per convertire i fotoni in dati digitali.
Come funziona
- Obiettivo mette a fuoco la luce sull'array del sensore.
- Array filtri colore (Bayer) – Ogni pixel riceve R, G o B.
- Fotone → Elettrone – Il fotodiodo accumula carica proporzionale all'intensità.
- Lettura:
- CCD: La carica viene spostata a secchio verso un singolo amplificatore → basso rumore, lenta, alta potenza.
- CMOS: Ogni pixel ha amplificatore on-chip → lettura parallela, veloce, bassa potenza, ADC on-chip.
- Demosaicing – Interpola i colori mancanti per pixel.
- ISP (Image Signal Processor) – Bilanciamento bianco, gamma, riduzione rumore, nitidezza, compressione → JPEG/RAW.
- Archiviazione – Scrive su SD/CFexpress/CFast tramite controller.
Stato moderno
Il CMOS domina (BSI, stacked, quad-pixel AF). Il CCD sopravvive solo in nicchia scientifica/astronomia. Sensore + ISP = «camera su chip» nei telefoni.