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Il sensore (la versione digitale della pellicola) “vede” la scena attraverso un obiettivo. Tecnicamente il sensore è una matrice di milioni di photosite, disposti in un rettangolo, per esempio di 3000 photosite di base per 2000 photosite di altezza, per un totale di 6 milioni di photosite. Le tecnologie di costruzione dei sensori oggi sono sostanzialmente due: CCD (charge-coupled device) e CMOS (Complementary metal–oxide–semiconductor).

Questo è lo schema del sensore e dei singoli photosite:

L’esposizione su un photosite è il prodotto dell’irradiamento (in W/m²) per il tempo (in secondi) per cui l’irradiamento persiste. L’esposizione quantifica il fenomeno fisico che provoca la risposta del sensore.

Ogni photosite risponde generando elettroni secondo l’esposizione ricevuta o, in modo equivalente, secondo  il numero di fotoni che lo raggiungono. In altre parole ogni photosite è correlato con la radianza di un punto della scena, non con il colore.

Per catturare i colori, quasi tutti i sensori oggi in commercio sono ricoperti da una matrice di filtri colorati (CFA, color filter array) disposti sui photosite. Tipicamente i filtri sono di colore rosso (R), verde (G) e blu (B) e possono variare in disposizione. Questo è un possibile schema di un sensore con filtri RGB;

Costruttivamente il sensore è formato da un substrato con gli elementi sensibili, il filtro e una matrice di microlenti come indicato nella immagine qui sotto (da un articolo di Alberto Maccaferri).

Nella prossima pagina  vediamo come il sensore risponde alla luce che lo colpisce.