Fotositio

Resumen

Un photosite (también llamado "sensel", de sensor element) es la unidad estructural más pequeña sensible a la luz de un sensor de imagen digital (CMOS o CCD). En el sensor de una cámara de cine o fotografía, millones de estas celdas se encuentran dispuestas en una cuadrícula. Cada photosite recoge la luz incidente y la convierte en una carga eléctrica, que es la base física de toda toma digital.

Importante para la comprensión en el set: Un photosite no es lo mismo que un píxel. El photosite es un componente físico en el sensor; el píxel solo se crea después de la conversión y el procesamiento (demosaicing) como un punto de imagen digital. Mientras la señal sea analógica, se habla correctamente de photosites, no de píxeles.

Estructura de una celda photosite

Una única celda photosite consta típicamente de varias capas superpuestas:

• Microlente: concentra la luz incidente en forma de embudo sobre la superficie sensible a la luz, aumentando así la eficiencia lumínica.
• Filtro de color: en los sensores de color, cada celda tiene encima un filtro rojo, verde o azul (matriz de filtros de color). El patrón Bayer, que contiene el doble de filtros verdes que rojos o azules, es común.
• Fotodiodo: el elemento sensible a la luz propiamente dicho, que convierte fotones en carga eléctrica.
• Circuito de lectura: electrónica asociada que transmite la carga acumulada.

Dado que un único fotodiodo es insensible al color y solo mide la luminosidad, el filtro de color genera la información de color. Los valores de color que faltan en cada punto de imagen se interpolan posteriormente a partir de las celdas vecinas (demosaicing).

Importancia en el set

El tamaño de los photosites es un parámetro central para la calidad de la imagen y, por lo tanto, también para la planificación de la iluminación:

• Sensibilidad a la luz: los photosites más grandes recogen más luz y proporcionan una imagen con menos ruido en condiciones de poca luz o con valores ISO altos, lo que es relevante para rodajes de baja luminosidad y esquemas de iluminación ajustados.
• Rango dinámico: la cantidad de carga que una celda puede almacenar como máximo (capacidad de pozo lleno) depende de su tamaño físico y determina, entre otras cosas, cuán brillante puede ser un detalle antes de quemarse.
• Conflicto de objetivos: resolución vs. sensibilidad: dada una superficie de sensor determinada, más photosites implican una mayor resolución, pero celdas individuales más pequeñas. Por el contrario, una mayor sensibilidad y dinámica requieren celdas más grandes, y por lo tanto, tendencialmente menos. Esto explica por qué algunas cámaras de cine optan deliberadamente por una resolución moderada con photosites grandes.

En la práctica, esto significa que un sensor con photosites grandes perdona mejor la escasez de luz y da más margen a la iluminación, mientras que los sensores de muy alta resolución con celdas pequeñas exigen más cantidad de luz o una exposición más cuidadosa.