Los megapixels son lo de menos

Para estas épocas de compras navideñas en las que las cámaras digitales ocuparán los primeros puestos en la lista de los regalos más populares he pensado que sería de utilidad comentaros un tema que espero contribuya a desmentir el mito de los megapixels.

Amanece (que no es poco)

Si os acercáis a cualquier centro comercial y echáis un vistazo al stand donde están las cámaras digitales veréis que en muchos casos el único dato que se da de cada modelo es la cantidad de megapixels de las fotos que es capaz de captar del mismo modo que en multitud de ocasiones he escuchado a gente decir que una cámara es mejor que otra simplemente por tener más megapíxels.

La carrera comercial de los megapixels

Hace una década se estilaban las cámaras de uno y dos megapixels, que fueron aumentando poco a poco hasta plantarse en los siete u ocho millones de pixels allá por el año 2006 y aumentar hasta los diez megapixels dos años más tarde; cifra que ha aumentado hasta los doce o incluso catorce megapixels en algunos modelos recientes pero que, en general, se ha mantenido más o menos estable desde entonces.

Edificio España

Los megapixels son lo de menos

Pues bien, si tenéis en cuenta que la densidad de fotocaptores del sensor influye directamente en la nitidez de la imagen por culpa de la difracción, entenderéis que en una compacta no conviene pasarse con el número de megapixels si no queremos que nuestras imágenes aparezcan emborronadas; especialmente en los bordes que es donde las ópticas “sufren” más.

De hecho, vistas a escala 1:1 observo mayor nitidez en las imágenes que captaba allá por el 2005 con mi Canon Powershot A75 que con las últimas compactas que he tenido. Cierto es que en los modelos actuales contamos con sistemas avanzados de enfoque, exposición precisa incluso en situaciones de iluminación complicada, sensibilidades elevadas, zooms ópticos cada vez más potentes, sistemas electrónicos de reducción de ruido… pero en lo que respecta a la nitidez general de la imagen me da la sensación de que en los modelos con mayor densidad de pixels hemos dado un ligero paso atrás; algo que no me hace ninguna gracia dado que en mis fotografías siempre intento que el motivo principal aparezca perfectamente definido.

Urban style

Y ojo, que no estoy diciendo que desempolvar una de aquellas primeras Sony Mavica que hacían las fotos a 1024 x 768 y se grababan en diskettes sea una buena opción; pero sí que es verdad que empleando una cámara de “tan sólo” 6 ó 7 megapíxels tendremos más que de suficiente para obtener fotos de calidad sin comprometer la calidad general de imagen ni el espacio ocupado en la tarjeta de memoria.

Además, el incremento de tamaño de las fotografías es cada vez menos perceptible a medida que aumenta el número de megapíxels porque, por ejemplo, pasar de 10 Mpixels (3648 x 2736) a 14.7 Mpíxels (4416 x 3312) supone un salto no demasiado perceptible en cuanto al tamaño de la imagen; ya que para duplicar tanto la altura como la anchura de una imagen necesitaríamos cuadriplicar el número de pixels de la misma, lo que os dará una idea del sensor que necesitaríamos para lograr este propósito.

Los sensores grandes ofrecen mayor nitidez

En el caso de las cámaras réflex tenemos algo más de margen porque sus sensores son mucho más grandes que en el caso de las compactas; y de ahí que las equipadas con sensores APS-C se muevan actualmente entre los doce y los catorce megapixels sin demasiados problemas y las que llevan sensor Full Frame puedan aguantar resoluciones de más de veinte megapixels sin que se aprecie difracción en las imágenes empleando aperturas intermedias.

Lechuza

Es por esto que, en términos generales, cuanto más grande es el sensor que lleva una cámara digital más nitidez y calidad vamos a obtener en nuestras fotografías y por ese motivo para fotografías de paisaje y de moda se suelen emplear cámaras de medio formato que llevan sensores mucho más grandes que los de cualquier réflex del mercado y que dan una calidad de imagen espectacular.

Obviamente un minúsculo sensor de menos de un centímetro cuadrado y catorce megapixels no es lo más adecuado para obtener una calidad de imagen impactante; pero aun así hay vendedores y encargados de marketing empeñados en meternos en la cabeza la falsa idea de que cuantos más megapixels tenga una cámara mejores fotos haremos.

Lo importante es la resolución (y no tiene nada que ver con los megapixels)

Como conclusión de todo esto, me gustaría que después de lo aquí expuesto no confundierais megapíxels con resolución; porque la resolución tiene que ver con esa nitidez de la que os hablaba antes y, como habéis visto en este artículo, los megapixels poco tienen que ver con este publicitado parámetro que no es, ni mucho menos, el más importante a la hora de decantarnos por uno u otro modelo.

Escalera

Bajo mi punto de vista, más vale tener una fotografía con pocos píxels pero muy nítida a otra de tropecientos mil megapíxels en la que los colores y las texturas aparezcan de forma sucia y poco definida. Y como os digo, un sensor de pequeño tamaño y/o poca calidad unido a una densidad de fotocaptores desmesurada van a degradar la calidad de la imagen considerablemente.

* Todos los artículos de este tipo en https://luipermom.wordpress.com/fotografia

¿Qué es la difracción?

Cuando el otro día hablábamos de cómo obtener la máxima nitidez posible en nuestras fotografías, os comenté que los objetivos tenían un rango focal en el que daban su rendimiento más óptimo y que si nos salíamos del mismo perderíamos algo de definición en la imagen obtenida.

Pues bien, resulta que aunque los objetivos profesionales (que son, por lo general, los más caros) están diseñados para dar una nitidez tremenda incluso empleando las aperturas más grandes, ningún modelo por muy de gama alta que sea se libra de un fenómeno físico inherente a la propia naturaleza ondulatoria de la luz y que hace que en las aperturas más cerradas perdamos bastante definición: la difracción.

Trasera Nikkor 50mm 1.8D (f/22)

Objetivo Nikon 50mm AF f/1.8 D con su diafragma cerrado a f/22

¿Qué es la difracción?

La difracción es un fenómeno que tiene lugar cuando las ondas que forman la luz atraviesan un orificio estrecho, ya que estas se deforman y a partir de ese punto no avanzarán en forma de haz; sino que “se abrirán” como los faros de un coche en mitad de la noche debido a que el orificio actúa como un nuevo emisor. Y claro, como ya os estaréis imaginando esto es lo que ocurre cuando empleamos las aperturas más pequeñas disponibles en un objetivo, puesto que estamos obligando a pasar a la luz por un agujero diminuto de un modo muy similar a lo mostrado por la siguiente imagen.

Difracción de una onda al pasar a través de un orificio de pequeño tamaño

Por tanto, la difracción hace que la luz ya no se concentre en un punto preciso, sino que se va a dispersar formando lo que se conoce como un disco de Airy; que no es más que la representación de esa deformación de la onda que veíamos en la figura anterior pero tal y como se proyectaría sobre el plano (el sensor de la cámara en este caso) perpendicular a su dirección de avance.

Disco de Airy

Siempre os digo que en fotografía todo es cuestión de equilibrio; así que si necesitamos capturar una imagen con una gran profundidad de campo para que todo aparezca enfocado, no todo es cerrar el diafragma a tope y disparar. Es verdad que cuanto más cerremos el diafragma más cosas aparecerán enfocadas en la fotografía, pero no es menos cierto que llegará un momento a partir del cual cerrar más el diafragma va a dar lugar a una pérdida general de nitidez por lo que os comentaba anteriormente.

Comparación visual: f/5.6 vs f/14

Fijaos en los siguientes dos recortes sin escalar de la zona central de una imagen que capté hace unos días con mi Nikon D40 y el objetivo Nikkor AF-S DX 35mm f/1.8 G. La primera está disparada a f/5.6 (apertura a la que, en teoría, esta óptica da la máxima nitidez) y en ella podréis ver que se aprecian todas las imperfecciones y los detalles del óxido presente en una valla de acero sobre la que daba el sol directamente:

Nikkor AF-S DX 35mm f/1.8 G @ f/5.6

Sin embargo, si hacemos esa misma fotografía a f/14 podréis comprobar que la pérdida de detalle es bastante notoria. Y que conste que todavía hice una fotografía más cerrando el diafragma a f/22 que ofrecía aun menos detalle, pero entre toma y toma el trípode se me desplazó un pelo y ya las fotografías no quedaron exactamente igual encuadradas, por lo que opté por usar la toma a f/14 para ilustrar la pérdida de nitidez porque el efecto de la nitidez ya era tan patente que se podía apreciar a simple vista.

Nikkor AF-S DX 35mm f/1.8 G @ f/14

La difracción en función del tamaño de sensor y su resolución

En función del tamaño del sensor de las cámaras y su resolución va a haber una determinada apertura a partir de la cual comenzaremos a notar el efecto de la difracción. Vamos a comprobar que cuanto más pequeño es el sensor y más alta la resolución la difracción aparecerá a aperturas cada vez mayores; pero en cualquier caso, estos valores no han de tomarse como una frontera infranqueable, sino como una apertura orientativa sobre la que nos podemos mover con tranquilidad si necesitamos profundidad de campo pero que no deberíamos superar ampliamente si pretendemos mantener el nivel de nitidez de la fotografía resultante.

Paisaje costero

Como vais a ver en la siguiente relación calculada gracias a una aplicación web disponible en Cambridge in Colour, tendremos más “margen de maniobra” en sensores de igual tamaño cuando su resolución es menor; y de ahí que las cámaras compactas con muchos megapixels presenten difracción practicamente en todas las aperturas (por ese mismo motivo no suelen cerrar el diafragma más allá de f/8).

Por cierto, tal vez esteis pensando que el tamaño de la apertura del diafragma es más pequeño cuanto más corta es la distancia focal del mismo; pero aunque esto es así (el diámetro de la apertura del diafragma viene dado por el cociente “distancia focal / número f” ) tened en cuenta que la distancia entre el diafragma y el sensor es mayor cuanto más larga es la distancia focal (pensad en lo largo que es un teleobjetivo de 300 mm y lo corto que es un gran angular, por ejemplo) y esa distancia provoca que el disco de Airy se proyecte sobre el sensor de una forma más difuminada de tal modo que una cosa se compensa con la otra y al final la difracción sólo es producto de la apertura empleada.

Bueno, vamos con los ejemplos que os decía antes y las respectivas aperturas a partir de las cuales comenzaría a aparecer la temida difracción:

  • Sensor Full Frame (36 x 24 mm) de 24 Mpixels: f/9.6
  • Sensor Full Frame  de 12 Mpixels: f/13.6
  • Sensor Nikon DX (24 x 16 mm) de 12 Mpixels: f/9
  • Sensor Nikon DX de 6 Mpixels: f/12.7
  • Sensor Canon APS-C (22 x 15 mm) de 18 Mpixels: f/7
  • Sensor Canon APS-C de 10 Mpixels: f/9.3
  • Sensor 4/3 (17 x 13 mm) de 12 Mpixels: f/7.2
  • Sensor de 1/1.8″ (7 x 5 mm; habitual en compactas) de 12 Mpixels: f/3

Como veis, el tener una cámara con un montón de megapixels no siempre es lo mejor, ya que superando una cierta relación superficie / resolución la difracción aparecerá cada vez a aperturas más amplias con la merma que ello supone de cara a la calidad de las imágenes (fijaos en el ejemplo de la compacta de 12 Mpixels). De hecho, los fotógrafos profesionales especializados en moda y naturaleza suelen emplear cámaras de medio formato cuyos sensores son mucho más grandes que el negativo “estándar” de 35mm y que están en otra dimensión en cuanto a calidad de imagen, resolución y precio.

De todos modos, volveremos a este interesante tema de resolución vs. calidad de imagen en un futuro artículo que estoy comenzando a preparar. Mientras tanto, haced muchas fotos y disfrutad de estos días de sol.

Más información (en inglés)

Wikipedia (Diffraction)

Wikipedia (Airy disk)

Ken Rockwell

Cambridge in colour

* Todos los artículos de este tipo en https://luipermom.wordpress.com/fotografia