Universidad Nacional Autónoma de México
Dirección General de Servicios de Cómputo Académico
Año 7 Núm. 74, Publicación Mensual, 27 de Noviembre de 2008

ARTÍCULOS

 

Año 2, Número 20, Junio de 2003
Nueva era de la fotografía

José Fabián Romo Zamudio
josefrz@servidor.unam.mx

 

Esas imágenes en color sepia de la revolución o de antepasados a principios del siglo XX; fotos de tantas personas y lugares, primero en blanco y negro y después a color. Esa tecnología que dio pie al cine y la televisión, hoy, se ha integrado al concepto de la Convergencia Digital. Pequeñas cámaras con microcircuitos y memoria, para transferir imágenes a nuestra computadora en cuestión de segundos y facilitar la edición, composición y almacenamiento en discos compactos o DVDs. No más compuestos químicos o largas esperas para saber si “salió movida” la foto o almacenar por años rollos sin revelar, ahora se puede tener un centro fotográfico, y mucho más, con una computadora, una impresora, un par de programas y por supuesto: una cámara digital.

Emulsiones y papel

¿Cuál es la diferencia con la fotografía “convencional”? En esencia: la sustitución del rollo fotográfico. Un rollo es una película plástica recubierta de material sensible a la luz. La cámara fotográfica común es una “caja negra” que no permite el paso de la luz hacia la película, a menos que se presione el obturador: especie de tapa que se desplaza por unas fracciones de segundo para incidir, con ayuda de las lentes, la luz exterior hacia la película sensible.

Una vez que se termina la capacidad del rollo, éste se debe procesar con diversos químicos en cuartos oscuros o aparatos para tal efecto, los llamados negativos, que no son otra cosa que la película fotográfica con las imágenes capturadas, pero, en colores inversos (blancos por negros, por ejemplo). Por último, se pasa por el proceso de impresión, donde se proyecta en papel especialmente diseñado, para tal efecto, la imagen que contiene el negativo.

Es un proceso lento que durante muchos años dio resultado. Como es claro ver, totalmente analógico y con inconvenientes adicionales, entre los que destacan la poca flexibilidad para la edición de las imágenes (o retocado, que a veces se hace con lápiz de color), montajes, duración de los negativos, cambios de color con el paso del tiempo, etcétera.

Ojos electrónicos

La fotografía digital conserva muchos elementos de las cámaras convencionales: lentes para el enfoque, acercamientos y alejamientos, flash, obturador (también conocido como disparador), leds para reducción del efecto “ojos rojos”, con la diferencia de que sustituye la película sensible por circuitos de memoria RAM y agrega otro componente: un chip sensible a la luz.

Estos chips, conocidos como CCD (Charge Coupled Device) y CMOS (Complementary Metal Oxide Sensor) no son otra cosa que pequeñas mallas de diodos sensibles a la luz. Cada diodo se conoce también como fotosensor y éste convierte la luz (fotones) en electrones, es así como a mayor intensidad de la luz, crecerá la cantidad de electrones que acumulará el fotosensor. La información que genera cada fotosensor se conoce, también, como pixel.

Sin embargo, aunque muy parecidas, hay profundas diferencias entre una cámara con CCD y otra con CMOS. Todo radica en el hecho de que los chips CMOS son más baratos de fabricar y disponen de varios transistores asociados a cada fotosensor, mientras que los CCD agrupan los electrones que envía cada uno de los fotosensores para procesarlos en una sola unidad. Otra forma de explicarlo es la siguiente: las cámaras con CCD proporcionan mayor calidad de imagen, menos distorsiones y más precisión en el color; mientras que los CMOS se usan en cámaras digitales de bajo precio y calidad de imagen.

Hay algunas cámaras que no tienen uno sino varios chips CCD, esto se debe a que si se usa un solo chip existen áreas de la imagen que no se registran como son las uniones entre uno y otro fotosensor. Si se ubica un CCD atrás del primero se pueden cubrir las áreas de unión entre los fotosensores, por ello, una cámara con dos o hasta tres CCDs tendrá una calidad de imagen muy cercana a la realidad.

Una vez que el CCD o el CMOS captura la imagen, los electrones siguen siendo información analógica, por lo tanto se usa un ADC (Convertidor Analógico a Digital) que es otro circuito pero con funciones de procesamiento de datos, para asignar un valor digital (en ceros y unos) a los electrones que recibe de cada fotosensor. Esa información se almacena en la memoria interna de la cámara o, bien, en un chip intercambiable de memoria (tarjetas Secure Digital, Memory Stick, Compact Flash, entre otras). Algunas cámaras permiten el uso de discos flexibles o compactos para registrar las fotografías.

¿Rapidez o exactitud?

Para algunos profesionales de la fotografía, la calidad de las imágenes que generan las cámaras digitales no se compara con la fotografía de rollo y revelado, situación que se evalúa considerando dos variables fundamentales: la resolución y la cantidad de colores.

La resolución de una cámara digital es directamente proporcional a la cantidad de fotosensores existentes en el CCD o CMOS, además de que se mide en pixeles. A mayor resolución, más cercano a la imagen real será lo capturado. Las cámaras digitales más sencillas dan 256x256 de resolución, esto es poco más de 65 mil pixeles, mientras que las cámaras profesionales rebasan los 1600x1200 pixeles. Si hacemos la multiplicación, una cámara que proporciona imágenes de 640x480 pixeles se dice que tiene una resolución de 0.3 megapixeles. Ya existen en el mercado cámaras digitales que superan los 10 megapixeles.

Por supuesto que hay una relación directa entre la cantidad de pixeles y el tamaño de la imagen al momento de publicarla en Internet o imprimirla. Si son pocos los pixeles originales de la imagen y ésta se agranda, se notarán pequeños cuadros y la imagen no será clara. Cada cuadro corresponde a lo que capturó cada uno de los fotosensores, pero al no existir mucha información, la computadora ajustará a cuadros más grandes por pixel.

¿Cuál es la mejor resolución? Depende de la aplicación y el tamaño de la imagen deseada al momento de imprimir o desplegarla en pantalla. Conviene revisar las recomendaciones que uno de los gigantes de la fotografía (Kodak®) hace para los tamaños de impresión, resoluciones y dimensiones en pixeles:

Tamaño de la impresión
Resolución total mínima
sugerida en megapixeles
Resolución de la imagen
Bolsillo
0.3
640 x 480
4 x 5 pulgadas
0.4
768 x 512
5 x 7 pulgadas
0.8
1152 x 768
8 x 10 pulgadas
1.6
1536 x 1024

Actualmente, se sugieren cámaras digitales de al menos tres megapixeles para el usuario promedio, ya que conservan la mejor relación costo-beneficio para las aplicaciones tradicionales, sin sacrificar calidad. Las cámaras con mayor resolución casi siempre permiten ajustar su capacidad a menores resoluciones, lo que implica poder almacenar más fotografías en la memoria.

¿Qué hay del color? Desafortunadamente, los fotosensores son ciegos ante el color, sólo captan la intensidad de la luz y la cantidad de fotones. Existen tres formas en las cuales la cámara digital capta el color:

1. Sensores con filtros. Algunas cámaras muy sofisticadas poseen tres sensores CCD de imagen. Cada uno de ellos tiene encima un filtro para alguno de los colores básicos (rojo, verde y azul, o RGB); captan la misma imagen, pero es un proceso adicional el combinar las tres para crear el registro en la memoria.

2. Filtros en rotación. Sólo se posee un sensor de imagen y, a la vez, un pequeño disco con filtros para RGB. Aunque cámaras con esta forma de capturar el color son más baratas, tienen el inconveniente de que cada fotografía requiere de tres tomas, por lo que no se recomiendan para registrar objetos en rápido movimiento.

3. Interpolación. Es el más popular de los métodos para capturar el color, se usa un solo sensor CCD o CMOS, pero cada fotosensor tiene encima un filtro para el rojo, el verde o el azul; eso de inmediato dará una imagen compuesta de esos colores. Sin embargo, por medio de cálculos matemáticos se puede estimar el verdadero color de cada pixel, en función de la presencia o ausencia de los colores básicos, estadísticamente, en las vecindades de cada fotosensor. Eso se llama interpolación y requiere más labor de procesamiento que de captura.

Más que buenos recuerdos

¿Cuántas fotografías se pueden almacenar en la cámara? Ese dato está en función del total de memoria que tenga el equipo, la resolución seleccionada para capturar las imágenes y la cantidad de colores que se puedan registrar, ya sea con el uso de varios sensores o por interpolación.

Como es claro, las aplicaciones de la fotografía digital son tanto o más vastas que las de la fotografía convencional, pues al permitir la rápida recuperación de las imágenes, es posible enviarlas por correo electrónico, colocarlas en una página de Internet o crear nuevos tipos de acervos, ya no en álbumes de papel, sino en discos compactos o DVDs que puedan consultarse lo mismo en una computadora, que en un reproductor conectado a nuestra televisión.

Para más información:

www.kodak.com

www.fujifilm.com

www.nikon.com

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