El píxel.

Tomamos una cámara fotográfica, la ponemos en modo macro para acercarnos a unos cuatro centímetros de una pantalla de televisor (de las de tubo de rayos catódicos o CRT) y obtenemos esta fotografía:

Vamos a ampliarla más:

Como podemos observar las imágenes que vemos están divididas en líneas. Cada línea tiene una serie de “puntos” que se solapan entre sí y que están compuestos siempre por tres colores: el rojo, el verde y el azul.  Combinando las intensidades de esos tres colores obtenemos millones de colores diferentes. Con la máxima luminosidad de los tres obtenemos el blanco. Si los apagamos obtendremos el negro.

Si en vez de tomar como referencia una pantalla con CRT tomamos una TFT (las pantallas planas  que están sustituyendo a las antiguas), el resultado es mucho más preciso:

También podemos ampliarla:

Como vemos, aquí es mucho más evidente la separación entre “puntos”, pero al fin y al cabo están compuestos por los mismos colores rojo, verde y azul.

Ese punto formado a partir de los tres componentes es lo que se llama “pixel”.

Pero, ¿cómo hemos extraído la información a partir de un fichero para poder generar la imagen final? La intensidad de cada uno de los tres colores básicos la obtenemos a partir de un número finito de niveles. Si utilizamos 8 bits para cada color podríamos tener 256 niveles. El nivel 0 sería 'apagado' y el nivel 255 sería 'máxima luminosidad'. Combinando los niveles del rojo, verde y azul (es decir, con 24 bits) obtendríamos: 256*256*256 = 16.777.216 colores posibles para cada punto. Si utilizáramos 12 bits por color (36 en total) obtendríamos: 4096*4096*4096 = 68.719.476.736 colores.

La resolución

Las resoluciones típicas de las pantallas suelen ser de 640*480, 800*600, 1024*768, 1280*1024 y hasta 1600*1200 píxeles, donde la primera cifra nos indica el número de píxeles en horizontal y la segunda en vertical.

Las cámaras digitales poseen unos sensores matriciales que permiten captar la luz y luego almacenar la información en memoria o tarjetas extraíbles, para luego poder reproducirla en medios digitales. Cada vez va creciendo más la capacidad de estos sensores, con lo que se permite almacenar más informació en una toma. La resolución de las cámaras digitales se mide en Megapíxeles. Un Megapixel son 1.048.576 píxeles. Si consideramos que el pixel ocupa una pequeña superficie, realmente podemos decir que un Megapixel es también una unidad de 'superficie', por lo que puede llegar a confundirnos. Vamos a comparar gráficamente las resoluciones a las que actualmente se puede llegar:

La confusión se produce al pensar que si tengo una cámara de 3 Megapíxeles y quiero aumentar la resolución al doble me debería comprar una cámara de 6 Megapíxeles. Al ser una medida de superficie, el doble de 3 es 12 (4 veces el área). En el dibujo se puede apreciar claramente que, por ejemplo, la diferencia entre 3 y 4 Megapíxeles no es muy grande.

El zoom óptico

Cuando queremos comprar una cámara digital con zoom debemos fijarnos siempre en el zoom óptico y la calidad de las lentes. El zoom digital no nos dice nada siempre que tengamos un ordenador en casa, ya que lo que pueda hacer la cámara también lo puedes hacer tú después.

Imaginándonos que las zonas de color están superpuestas en la imagen, de tal manera que la zona naranja está encima de la amarilla y así sucesivamente, la figura anterior se puede interpretar del siguiente modo (la realidad no es tan sencilla como la pinto, pero para hacernos una idea general sería válido):

Si tenemos una camara con zoom 2x y la escena que vemos sin zoom está representada por la zona amarilla, podremos hacer una foto a máxima resolución de una zona tan amplia como la naranja. Si el zoom es 3x y la cámara sin zoom nos muestra la zona verde, volveremos a poder hacer una foto a la más alta resolución de la zona naranja. Extrapolando con un zoom óptico 12x, cuando la imagen sin zoom nos ocupe todo el dibujo, podremos obtener a máxima resolución un área tan pequeña como la naranja.

Imagen digital, imagen visualizada e imagen impresa

Si tenemos una cámara de 3,1 Megapíxeles, y disponemos de una pantalla de 1280*1024 de máxima resolución (1,3 Megapíxeles), es obvio que no podremos ver la imagen completamente. Los programas de visualización reducen la imagen original al tamaño de la pantalla para poderla ver al completo, con la consiguiente perdida de calidad.

Con la imagen impresa ocurre lo contrario. Las impresoras suelen tener más resolución que las imágenes, por lo que deben “inventarse” puntos que no hay en el original, normalmente por una técnica que se llama “interpolación”. Es una técnica numérica que puede ser sencilla o muy compleja, pero que más o menos se resume en que el punto que se crea a partir de dos dados es la media de ambos.

Cuando hablamos de resoluciones de impresión se suele hablar siempre de dpi o ppp, que se traduce en ambos casos como “puntos por pulgada”. Una pulgada son aproximadamente 2,54 cm. Así 300 ppp nos indica que la resolución es de 300 x 2,54 = 762 puntos por centímetro.

Esta medida nos permite marcar cuál queremos que sea el tamaño impreso de una imagen digital, independientemente de la resolución con que la hayamos tomado. Suele guardarse en la cabecera de los ficheros y es muy útil para impresión.

Veamos un ejemplo. Hemos tomado una foto con una cámara de 3,1 Megapíxeles (2048*1536) y queremos imprimirla a 20*15 cm. (las mismas proporciones 4/3).

Podemos hacer dos cosas:

1) Sin cambiar la resolución de la imagen: Dejando fijos los píxeles de la imagen, debemos calcular cuantos ppp debemos poner para que las proporciones sean las correctas. Por una regla de tres, si 2048 píxeles van a ser 20 cm., entonces 2.54 cm. serán 260 ppp.

2) Queremos que la resolución sea fija, de por ejemplo 300 ppp. Entonces aplicaremos otra regla de tres, si 2.54 cm. equivalen a 300 puntos (píxeles), entonces 20 cm. equivaldrán a 2362 píxeles. Para ello deberemos cargar la imagen con un programa y redimensionarla, indicando que pase de 2.048 píxeles de ancho a 2.362, manteniendo las proporciones.

Si pensamos que la resolución de una impresora viene determinada físicamente por un número exacto de puntos por pulgada (en esta caso de gotitas de tinta), al imprimir una imagen desde un fichero, y sabiendo las dimensiones finales que queremos que tenga, es natural que el software de ésta aplique el segundo método, redimensionando la imagen digital en tantos píxeles como sea necesario con tal de que se ajuste a los puntos por pulgada que necesita.