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La calidad de una imagen digital depende de muchos factores, algunos de los cuales son puramente subjetivos. Pero hay dos de ellos muy importantes, y que se pueden medir. Son la cantidad de detalle y el nivel de contraste de ese detalle, que determina la definición con que lo percibimos. Ambos factores están estrechamente relacionados y puede decirse que son las dos caras de una misma moneda. Una imagen con más detalles y más contraste será preferida por cualquier observador a la misma imagen pero reproducida con menos detalles y con menor contraste. Analizaremos también otras variables como la variedad tonal, la amplitud de la escala tonal, la acutancia y el ruido digital. Pero, ¿qué factores determinan a su vez la cantidad de detalle captado o reproducido y su nivel de contraste en una imagen digital?

En la primera sección analizaremos de qué depende la capacidad máxima o teórica de resolver detalle de un objetivo y un sensor, y cómo se determina la capacidad resolutiva de un sistema compuesto por al menos esos dos componentes. Además, el detalle realmente captado o reproducido puede tener distintas "calidades", en función del nivel de contraste de ese detalle. Hablaremos también sobre los determinantes de esos niveles de contraste. Sin embargo, cuando medimos el detalle realmente captado o reproducido por una cámara digital descubrimos que es inferior al que teóricamente podrían proporcionar el objetivo y el sensor separadamente ¿Por qué? Dedicaremos la segunda sección a responder a esa pregunta. En la tercera sección presentaremos algunos ejemplos de resoluciones efectivas, medidas, de cámaras digitales. En la cuarta sección empezaremos a abordar temas más concretos, como el impacto relativo de la densidad de ‘píxeles’ (resolución en sentido estricto) y el número de éstos en la calidad de la imagen digital.

Una precisión terminológica es necesaria antes de seguir: lo correcto es hablar de fotocélulas, compuestos por una celdilla que contiene componentes electrónicos, entre otros un fotodiodo. Puede haber, y de hecho hay, sensores que emplean más de una fotocélula para construir un píxel, que es el punto que finalmente vemos en la pantalla de nuestro ordenador o en el papel impreso (el píxel es un vector que comprende datos de coordenadas, nivel de luminosidad y color, en la pantalla o en el papel). Sin embargo, cuando no haya ambigüedad, usaremos a menudo el término más común de ‘píxel’ para referirnos al (los) fotocélula(s) empleados en la construcción de un píxel, si bien entrecomillado, para atenuar así el uso un tanto impropio que estamos dando al término. Está claro que un píxel no tiene dimensiones físicas, pero un ‘píxel’ sí.

En cualquier caso, en la inmensa mayoría de los sensores un píxel se corresponde a un ‘píxel’, y resulta intuitivo referirse a uno y otro concepto con términos parecidos. La quinta sección trata el tema de la impresión y su relación con el tamaño de la fotografía y el detalle real captado. La sexta sección sintetiza todo lo anterior e investiga qué propiedades debería tener el sensor ideal. La séptima sección trata la relación entre la densidad de ‘píxeles’, el tamaño de las celdillas y la llamada relación señal-ruido, que es otro de los determinantes fundamentales de la calidad de la imagen digital. La sección octava profundiza en lo anterior y completa el análisis del tema de la calidad de imagen, incorporando otras variables relevantes además de la resolución y el contraste, como son la variedad tonal (o resolución tonal) y la amplitud de la escala tonal (o amplitud tonal, a secas).

Para acabar, en la sección novena profundizaremos en el análisis de las diferencias entre formatos, analizando la relación entre profundidad de campo y perspectiva, mientras que en la décima sección cerramos el análisis de las diferencias entre formatos y de la imagen fotográfica digital en general. La undécima sección está dedicada a las conclusiones, con algunas predicciones sobre el desarrollo futuro de los sensores. En la duodécima y última sección recogemos referencias que recomendamos consultar para ampliar aún más los conocimientos sobre el tema, muchas de ellas de fácil acceso en Internet.

A lo largo del texto habrá también referencias adicionales concretas que vendrán señaladas a veces con una flecha (->), y que permiten consultar las fuentes aludidas, ejemplos, explicaciones terminológicas o análisis de temas que no se tratan aquí en detalle.

1. Capacidad resolutiva del objetivo y capacidad resolutiva del sensor. Resolución de un sistema.

1.1. El objetivo.

1.2. El sensor.

1.3. Resolución del sistema.

2. Los problemas de aliasing.
3. La resolución real o efectiva de una cámara digital. Algunos ejemplos.
4. Para conseguir más detalle, ¿más ‘píxeles’ o más densidad de ‘píxeles’?
5. Resolución e impresión.
6. Determinantes de la evolución de los sensores. Una reconsideración de la importancia de la densidad de ‘píxeles’ y el tamaño del sensor.
7. La razón señal-ruido, el espaciado entre fotocélulas y su tamaño real.
8. Variedad tonal y amplitud de tonal.
9. Profundidad de campo y perspectiva.
10. Consideraciones adicionales sobre las diferencias entre formatos.
11. Conclusiones.
12. Referencias.