"Información seca" La relación entre la calidad de la imagen y la resolución de la imagen.
Cuando hablamos de calidad de imagen, todos mencionamos la resolución. La resolución, por supuesto, se refiere al tamaño de una imagen medido en píxeles (elementos de la imagen). Cuando multiplicas el ancho y el alto de la resolución de la imagen, obtienes el número total de píxeles de la imagen. La calidad se refiere a los detalles almacenados en píxeles de una imagen, como el color, el sombreado, el contraste, etc. Algunos dicen que una resolución más alta mejora la calidad de la imagen. Lo que esto significa es que si tienes una imagen de baja resolución, aumentar su resolución también mejorará la calidad. ¿Esto realmente mejora la calidad de la imagen?
Aquí tenéis una foto con una resolución de 1280x960 píxeles. La imagen original se muestra junto con la imagen ampliada al 646%.
Cuando se amplía la imagen, aún se pueden ver los detalles de la escena. La calidad parece buena, si no excelente, aunque la imagen se vuelve cada vez más pixelada y borrosa a medida que haces zoom.
Si aumentamos la resolución de la imagen, ¿será mejor la calidad de los detalles de la imagen?
Ahora, la imagen original se ampliará a una resolución de 3800 x 2850 píxeles. Utilizamos un algoritmo de interpolación cúbica de 300 ppp. Una vez más, la imagen se muestra con un aumento del 646%.
Vemos que al aumentar la resolución no se produce una mejora significativa en la calidad de la imagen en sí. Si bien se ve bien con la resolución máxima sin escalar, la calidad de la imagen en realidad se ve afectada cuando comienzas a hacer zoom. Se ve más borroso. Los colores también parecen más claros y la escena parece menos coordinada. De hecho, las imágenes capturadas en baja resolución no mejoran su calidad cuando se escalan a alta resolución.
Entonces, ¿la resolución de la imagen no determina la calidad de la imagen?
La resolución y calidad de la imagen dependen de varios factores. Para comprender mejor esto, debemos comprender que las imágenes digitales capturadas por sensores electrónicos (DSLR y cámaras sin espejo) utilizan lo que se llama formato rasterizado. Los formatos rasterizados crean imágenes utilizando píxeles (para imágenes digitales) o puntos (al imprimir imágenes digitales). Los archivos rasterizados se crean y almacenan en medios de almacenamiento que pueden modificarse mediante software de edición de fotografías. Luego podemos comprimir el archivo ráster (formato RAW) para reducir el tamaño del archivo (formato JPEG), pero esto requiere comprometer los detalles de la imagen.
Una vez obtenida una imagen en formato rasterizado, esta almacena todos los detalles en los píxeles de la imagen. Por lo tanto, no se puede mejorar la calidad de la imagen cambiando a una resolución más alta. En cambio, al proporcionar resolución mediante interpolación de software, que copia los píxeles adyacentes o más cercanos, en realidad está agregando la información existente que ya estaba almacenada en los píxeles de la imagen original. Por ejemplo, si un píxel capturado en la imagen original tenía un valor RGB de "39,48,43", seguirá teniendo el mismo valor cuando se amplíe la imagen. No se puede agregar información nueva (ahora se puede agregar cierta información dinámicamente a través de la tecnología de inteligencia artificial AI, pero la tecnología aún no está madura y es eficiente, por lo que no está dentro del alcance de este artículo).
Es por esto que los fotógrafos profesionales y veteranos prefieren utilizar imágenes de alta resolución porque tienen más píxeles para almacenar más información. Más información significa más detalles y, por tanto, una calidad de imagen mucho mejor que una resolución más baja. Si se trata de fotografía comercial, es importante tener imágenes de la mayor calidad posible. Si un fotógrafo hubiera tomado esta foto con 8 megapíxeles en lugar de 32 megapíxeles, la foto no se vería tan bien impresa, pero probablemente no haría una diferencia en la web. Esto se debe a que la mayoría del contenido web, como las imágenes, no se muestra al 100% del tamaño, por lo que no habrá una diferencia notable. Al imprimirse se nota mucho la calidad. Por eso los editores imponen a los fotógrafos ciertos estándares en términos de resolución y calidad de la imagen.
La resolución está determinada por la relación entre píxeles y tamaño de la imagen. Esto se mide en PPI (píxeles por pulgada). Las imágenes de alta resolución suelen tener más píxeles por pulgada cuadrada. El número de píxeles diagonales es proporcional a la longitud de la diagonal que atraviesa la imagen. Cuanto mayor sea el PPI, mayor será la resolución de la imagen, lo que también significa mayor calidad de imagen.
El paso de puntos (Dot Pitch) es un método utilizado para medir la nitidez de una imagen. Esto se mide en milímetros, y valores más pequeños significan una imagen más clara. Cuando el espaciado entre píxeles es menor, la imagen se ve más nítida. El paso de puntos es la distancia desde el centro de un píxel al siguiente. En general, la calidad de la imagen se ve mejor con un espacio entre puntos más pequeño. Por ejemplo, una resolución de 1024 x 768 tiene un punto de separación de 0,297. El tamaño de píxel para una resolución de 3840 x 2400 es 0,125. Estos últimos serán más nítidos que los primeros y, por tanto, tendrán mejor calidad de imagen. (Aquí podemos referirnos a la densidad de píxeles de la pantalla del teléfono móvil, un concepto similar)
La compresión es otro factor que mide la calidad. Las imágenes en su formato rasterizado original se denominan archivos RAW. Los archivos sin formato contienen imágenes de la más alta calidad, por lo que algunos fotógrafos solo utilizan los llamados formatos sin pérdida para preservar la calidad de la imagen. Un ejemplo de esto es el formato de archivo TIFF, que también ocupa la mayor cantidad de espacio de almacenamiento en disco.
El formato Jpeg, basado en el algoritmo DCT (Transformación de coseno discreto), permite una mayor compresión de imágenes (compresión de datos con pérdida) para reducir el tamaño del archivo. Sin embargo, al comprimir una imagen se pierde su calidad. Cuantas más veces se comprima una imagen, peor será la calidad al guardarla. En los primeros días de Internet, JPEG se hizo popular para contenido web. Debido al tamaño de archivo más pequeño, permite que los sitios web carguen contenido más rápido cuando el ancho de banda es limitado.
Esto es probablemente algo que la mayoría de la gente sabe. La cámara Canon 5d Mark IV definitivamente es capaz de capturar mejores imágenes de forma predeterminada en comparación con las cámaras normales de los teléfonos inteligentes. Especificaciones como la lente de la cámara, el tamaño del sensor, la resolución de la imagen, las capacidades del firmware, el sistema IS y el procesador de señal de imagen determinan la calidad. El tamaño del sensor es importante. Hay un dicho en el círculo de la fotografía que dice que "cuanto más grande es el sensor, más te mata". Esto se debe a que es el encargado de recoger la luz para crear imágenes. Debido al tamaño más pequeño del sensor de los teléfonos inteligentes, la calidad no es tan buena como la de las cámaras DSLR con los mismos píxeles.
A menudo la luz puede pasarse por alto cuando se trata de calidad de imagen, pero es tan importante como la cámara. Necesitas luz para crear imágenes. Las fotografías de mejor calidad tomadas por grandes fotógrafos tienen una cosa en común: buena luz. No importa cuán sofisticada sea la cámara, si la iluminación no es buena, no obtendrás imágenes de alta calidad. Las imágenes mal iluminadas también son difíciles de editar porque algunos detalles no se pueden recuperar de las sombras y las áreas granuladas. La falta de luz también puede producir imágenes borrosas y carentes de claridad. En condiciones de poca iluminación, los colores también pueden verse afectados, reduciendo la calidad general de la imagen. Tomar una fotografía deliberadamente con poca luz puede considerarse arte, pero tiene más fines creativos que una mejor práctica.
Contar con un buen monitor también es importante para restaurar el aspecto original de la imagen y visualizar la imagen con la máxima calidad. Existe una gran diferencia entre un monitor VGA estándar y un monitor 4k. Cuando intenta ver sus imágenes de 32 MP en un monitor VGA, no obtendrá muy buena calidad. Esto también demuestra que incluso las imágenes de alta resolución se pueden ver con mala calidad si la pantalla es deficiente. Por supuesto, una imagen de 1 megapíxel no se verá mejor en un monitor 4K. Por eso, en los estudios de postproducción, los editores exigen las mejores pantallas y resoluciones superiores a 5k.
Puede resultar un poco confuso al principio, así que analicemos lo que hemos discutido hasta ahora.
La resolución y la calidad de la imagen están determinadas directamente por el momento en que se captura la imagen (independientemente del posprocesamiento). Por ejemplo, si dispara con un equipo de alta resolución, obtendrá imágenes de alta calidad.
Al editar imágenes, la resolución y la calidad de la imagen no son relevantes. Por ejemplo, cuando aumentas la resolución de una imagen de baja resolución, no mejoras su calidad.
El tipo de soporte utilizado para mostrar la imagen es muy importante. Se ve mejor en pantallas de alta resolución (como monitores de computadora, televisores, pantallas de cine). Para que las imágenes parezcan de alta calidad cuando se publican impresas, deben imprimirse en alta resolución. Una imagen de baja resolución mostrada en un monitor de alta resolución no se verá mucho mejor. Las imágenes de baja resolución se ven bien en la web, pero no impresas.
Comprimir archivos de imagen puede provocar una pérdida de calidad de la imagen.
Buena luz, alta calidad, mala luz, baja calidad.
A medida que avanza la tecnología, se están desarrollando nuevos algoritmos que pueden ampliar las imágenes y al mismo tiempo añadir "nuevos" detalles para mejorar la calidad de la imagen. Utilizando métodos de inteligencia artificial de aprendizaje automático, los investigadores están probando algoritmos de imágenes utilizando tecnología de redes neuronales convolucionales profundas. Es posible que esto pronto se convierta en la norma, en cuyo caso aumentar la resolución de la imagen realmente puede mejorar la calidad de la imagen. Para las imágenes tradicionales (que no implican inteligencia artificial), la calidad de la imagen aún depende en gran medida del momento de la captura, y su calidad dependerá de las especificaciones de la cámara (como la resolución de la imagen, el tamaño del sensor, etc.).