Tecnología de Sensores CCD y Micrófonos: Funcionamiento y Aplicaciones

Sensores CCD: Tecnología y Funcionamiento

¿Qué es un CCD?

Actualmente, casi todos los dispositivos de imagen utilizan sensores de imagen de estado sólido, conocidos como Dispositivos de Acoplamiento de Carga (CCD). Un CCD es un circuito integrado que contiene un número determinado de condensadores enlazados. Bajo el control de un circuito interno, cada condensador transfiere su carga eléctrica a uno o varios de los condensadores adyacentes.

Los CCDs utilizan una característica de ciertos materiales para reaccionar ante la luz, conocida como efecto fotoeléctrico. El material comúnmente empleado es el silicio en estado puro y cristalizado, que se ioniza al ser expuesto a una fuente de luz. Esta luz proyecta la imagen del objeto sobre su superficie, y el cristal emite electrones de forma proporcional a la luz recibida en cada zona. El resultado es una réplica de la imagen, pero constituida por electrones (conocida como imagen latente).

Sobre esta capa de silicio se coloca una capa de óxido de silicio, que es eléctricamente aislante. Esta capa permite el paso de fotones, pero impide el paso de electrones. Posteriormente, se añade una trama de conductores denominados electrodos. Estos electrodos están agrupados formando tríos, y la región que ocupan se conoce como píxel.

Tipos de Sensores CCD

Sensores CCD en Línea

Se les denomina así porque los sensores están situados uno al lado del otro, formando una línea recta. Este tipo de estructuras se utiliza comúnmente en escáneres y fotocopiadoras. Para obtener una imagen, es necesario que exista un desplazamiento relativo entre el objeto y el sensor CCD. La imagen se va explorando línea a línea y se reconstruye a partir del movimiento entre el sensor y el objeto.

Sensores CCD Matriciales

Están formados por una agrupación de elementos CCD lineales dispuestos en forma de matriz. El grupo óptico se encarga de formar la imagen sobre la superficie del sensor. Una vez capturada la imagen, se efectúa la lectura de la información desplazando las cargas de cada CCD de línea hacia la salida. Normalmente, la lectura debe hacerse de forma coordinada con la señal de video de salida. Las cámaras deben proporcionar una señal en tiempo real, ya que el sensor solo puede exponerse a la luz cuando la imagen ha sido completamente leída.

Esto exige que el tiempo de exposición del CCD sea inferior al tiempo total de borrado.

Micrófonos: Tipos y Características Esenciales

Clasificación de los Micrófonos

Los micrófonos pueden clasificarse según diferentes criterios:

• Por Aspecto: De mano, de cañón y lavalier o de corbata.
• Por Funcionamiento: Dinámicos, de condensador e inalámbricos.
• Por Diagrama de Captación: Omnidireccional, bidireccional, cardioide e hipercardioide.

Micrófonos Según su Funcionamiento

Micrófonos Dinámicos

Los micrófonos dinámicos no necesitan alimentación Phantom. No responden correctamente a los transitorios debido al peso del diafragma, y su respuesta en frecuencia no es muy extendida. Suelen acentuar las medias frecuencias para añadir presencia a la voz y aceptan niveles altos de trabajo (hasta 140 dB). Están pensados para microfonía próxima, ofreciendo un sonido cálido y siendo ideales para el directo. Son económicos.

Ventajas:

• Bajo coste.
• Robustez.
• Manejo sencillo.
• Admiten altos niveles de presión sonora.

Inconvenientes:

• Baja sensibilidad.
• Mala respuesta a altas frecuencias.

Micrófonos de Condensador

Los micrófonos de condensador necesitan alimentación Phantom. Ofrecen mayor sensibilidad que los dinámicos y de cinta, con una respuesta en frecuencia extendida y plana. Su respuesta a transitorios es óptima, y están ideados para trabajar a distancia de la fuente. Algunos modelos disponen de diagrama polar variable. Son más caros.

Micrófonos Según su Diagrama de Captación

Micrófonos Omnidireccionales

Aunque el texto original no lo especifica, las ventajas y desventajas descritas corresponden a los micrófonos omnidireccionales.

Ventajas:

• No es necesario hablar directamente al micrófono.
• No se distinguen pequeños cambios en la distancia.
• Proporcionan una sensación agradable de ambiente.
• Menos sensibles al viento, al 'popping' y a la manipulación.
• No les afecta el efecto de proximidad.
• Producen un sonido natural en salas con buena acústica.

Inconvenientes:

• No discriminan los sonidos indeseados.
• Difíciles de usar en entornos ruidosos.
• Gran peligro de realimentación en ambientes reverberantes.

Micrófonos Unidireccionales

Ventajas:

• Discriminan los sonidos indeseados.
• Captan muy poco ruido ambiente.
• Reducen el riesgo de retroalimentación (feedback).

Inconvenientes:

• Deben angularse correctamente hacia los labios o la fuente de sonido.
• Sujetos al efecto de proximidad.
• Susceptibles al viento y al 'popping'.
• Sensibles a los ruidos de manipulación.
• En locales con buena acústica, el sonido puede ser menos natural.

Micrófonos Cardioides e Hipercardioides

Estos micrófonos son idóneos para grabaciones en condiciones de bajo ruido (interiores), ofreciendo una definición excepcional y un sonido cálido y natural.