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Editorial eliax: El mito de los megapixeles en las cámaras digitales
eliax id: 5519 josé elías en sep 24, 2008 a las 04:51 AM (04:51 horas)
Hoy quiero hablarles de algo que noto mucho en las personas, y es la tremenda obsesión que tienen con que sus cámaras tengan la mayor cantidad de megapixeles posibles, sin entender lo que eso significa en términos de la calidad de la imagen.

Es muy importante entender que más megapixeles no significa mejor calidad, sino que simplemente mayor resolución, y como veremos en un instante, bajo ciertas circunstancias, mayor resolución en muchos casos significa menor calidad.

El problema con los megapixeles es que es una medida arbitraria de la calidad de una cámara digital que en realidad no es representativa en lo más mínimo de la calidad, y simplemente ha sido adoptada por los fabricantes porque es un solo número, y es fácil de entender.

En la superficie, uno se imaginaría que más pixeles en un sensor de una cámara significaría mejor definición de la imagen, ya que uno está acostumbrado a que mientras más alta es la resolución de un monitor (digamos por ejemplo, del tipo LCD o televisores plasma), mayor es la definición de las imágenes.

Sin embargo, el problema es que hay una diferencia crucial entre un monitor/televisor y un sensor, y es el área cuadrada de su superficie (es decir, cuanto mide en la dirección horizontal y vertical).

Para entender esto (y ya explicaremos en un momento por qué esto es importante), imagínense un rectángulo del tamaño de un tarjeta de presentación estándar, y ahora dividan con una regla la superficie de esa tarjeta en por ejemplo 9 cuadritos (en configuración de 3 cuadritos horizontales por 3 verticales).

Esos 9 cuadritos los podemos ahora considerar nuestros sensores que captan luz, que eventualmente se convierten en puntitos (pixeles) en la pantalla.

Como notarán en este ejemplo, estos son unos pixeles bastante más grandes que los de un sensor de cámara o un televisor.

Ahora imagínense que seguimos subdividiendo los cuadritos, y que en vez de 9 cuadritos (en 3 x 3), tenemos 900 cuadritos (30 horizontales por 30 verticales).

Lo que hemos logrado con esto es reducir considerablemente el tamaño de cada sensor, y a la misma vez incrementado la resolución de nuestro sensor imaginario.

Sin embargo, aunque hemos incrementado la resolución por 10 veces más de la original, también hemos reducido el tamaño de los sensores por 10 veces más. Esto, aunque no aparente nada malo en un sensor del tamaño de una tarjeta de presentación, sí lo es en un sensor del tamaño que por lo general existe en una cámara digital común, o en la cámara de un celular.

El problema es que al reducir el tamaño de los sensores, estamos también reduciendo la capacidad de cada sensor de captar más luz a través del lente que enfoca la imagen en el sensor, y al reducir considerablemente la cantidad de luz que entra a cada sensor, introducimos un elemento importante al que comúnmente se le llama "ruido digital".

Este ruido digital se manifiesta visualmente en imágenes que no se ven "limpias", y que se tornan un poco borrosas y con muchos desperfectos. Es por lo general el tipo de imagen que todos obtenemos al tomar fotografías con celulares (al menos en el 2008, cuando escribí este artículo).

Y este problema se amplifica conforme uno incrementa el número de megapixeles, sin incrementar el área de la superficie del sensor. En nuestro ejemplo de la tarjeta de presentación que originalmente teníamos dividida en solo 9 cuadritos, cuando nos dispusimos a incrementar la "resolución" de la tarjeta a 90 cuadritos, lo ideal debió haber sido no el seguir subdividiendo la tarjeta, sino que conseguir 89 tarjetas de presentación más, y formar con ellas una "super-tarjeta", en donde colocaríamos en una mesa 30 tarjetas una al lado de la otra en una dirección, y multiplicaríamos eso en 30 filas más, para un total de 900 tarjetas. Con esto hubiéramos logrado un "super sensor" más grande que no sacrificaría el tamaño de los 9 mini-sensores que creamos dentro de cada tarjeta.

Pues sucede que con cámara de alta calidad (y más alto costo) eso es precisamente lo que se hace. Esas cámaras tienen un sensor varias veces más grande que el sensor de un celular, lo que permite que tengan mini-sensores mucho más grandes que los que aparecen en un sensor más pequeño.

Esto tiene como consecuencia que las cámaras que tienen sensores más grandes ofrezcan una imagen notablemente superior a los sensores más pequeños. Tanto así, que aun si una cámara con un sensor grande tuviera un sensor de (por ejemplo) 4 megapixeles, esta cámara generaría fotografías de mucho mejor calidad que un micro sensor de 12 megapixeles en un cámara de un celular común.

Este concepto, de que mientras más pequeño son los sensores, más ruido generan, es en realidad uno de los números más importantes en determinar la calidad de una imágen digital, y se le llama en inglés el SNR (Signal-to-Noise Ratio), o el "radio/proporción de la señal al ruido"). Otros números importantes son el Dynamic Range ("Gama Dinámica") y la Sensibilidad, pero no vamos a hablar de esos valores en este artículo.

Ese número SNR indica el producto de dividir una señal por el ruido, por lo que mientras más grande es ese número, menor es el ruido, y mejor la calidad.

Sin embargo, los fabricantes es muy difícil que den ese número, ya que es difícil de entender por las personas, por lo que la única opción que uno tiene es hacer un estimado uno mismo, y compararlo con otras cámaras. Este estimado se puede obtener dividiendo el área total de un sensor, por el número de megapixeles.

Así que por ejemplo si un fabricante dice que su sensor mide 10x8mm, y tiene 5 megapixeles, uno obtendría 80 dividido entre 5, que es igual a 16.

Pero si otro fabricante dice que su sensor mide 8x6mm, y tiene 10 megapixeles, uno obtendría 48 dividido entre 10, que es igual a 4.8.

Como pueden observar, la diferencia entre estos dos sensores es de 16 en uno, y 4.8 en otro, lo que indica que el primer sensor, aun tenga la mitad de megapixeles que el segundo, ofrece un SNR mucho mejor que el segundo sensor que tiene un área mucho menor.

Noten que no pretendo con esto hacer que se conviertan en expertos en esto (aunque como pueden ver, los cálculos son bastante simples), pero si quiero educarlos a que no se lleven de los numeritos que leen al comprar una cámara.

Por lo general, si no tienen datos técnicos, lo mejor es comparar una cámara al lado de la otra, tomando una fotografía con parámetros similares, y simplemente viéndolas en pantalla de manera ampliada (no se lleven de lo que ven en esas mini-pantallas en las cámaras, pues al menos que amplíen con zoom la imagen, es difícil ver las imperfecciones en ese diminuto tamaño).

Otra opción es visitar páginas que sean expertas en este tipo de mediciones. Mi favorita es DPReview, un recurso tan popular entre profesionales, que recientemente en este año la empresa Amazon los adquirió. Si van esa página, podrán ver cientos de cámaras que han sido probadas, y cuyos detalles técnicos y fotos de prueba les están disponibles.

Otro consejo que les tengo, es que en la generación actual (2008) de cámaras digitales ultra-compactas, por lo general comprar un modelo con más de 8 megapixeles es un malgasto de dinero (en varios modelos, hasta 5 megapixles es lo máximo antes de que la calidad se deteriore considerablemente). Solo al uno adquirir las cámaras de tamaño grande, y con sensores grandes (pues algunas cámaras solo son grandes por fuera y no en el sensor adentro), como por ejemplo de las llamadas "DSLR" puede uno confiar en tener sensores de 10 o incluso 30 megapixeles sin problemas.

Como punto de referencia, y para que tengan un idea de la diferencia en tamaños de sensores entre estas dos familias de cámaras, un sensor de una cámara ultra-compacta por lo general tiene el tamaño de la cabeza de un fósforo/cerillo, mientras que un sensor de una cámara DSLR del tipo "full frame" (cuadro completo) tiene el tamaño de un cuadro de un royo de 35mm de las cámaras análogas de antes, es decir, aproximadamente una tercera parte de una tarjeta de presentación estándar, que como pueden ver, es una diferencia bastante grande. Incluso hay cámaras de más de 50 megapixeles que tienen sensores del doble del tamaño que uno de 35mm, pero como pueden imaginarse, cuestan mucho dinero (en el orden de US$20,000 a US$40,000 dólares).

Como pudieron ver, el simple hecho de que una cámara ofrezca más megapixeles no significa que sea "mejor", y al contrario, hay que ser muy cauteloso cuando vemos un modelo de bajo costo que ofrece muchos más megapixeles que otros modelos de costo similar, ya que por lo general eso significa que sacrificarás mucho en calidad. En otras palabras, por más bello que suenen las especificaciones de megapixeles, la realidad es que obtienes la calidad por la que pagas con tu dinero.

Muchas personas además me preguntan que cuáles son los mejores modelos a comprar, y esa es una pregunta difícil, pero yo particularmente en cámaras compactas siempre he preferido las Canon del tipo "Powershot" o "Digital Elph", pues por lo general ofrecen una calidad bastante buena por el precio que uno paga por ellas, y en cuanto a cámaras DSLR prefiero las Nikon, pero lo cierto es que las Canon hacen un trabajo tan bueno como las Nikon. Lo que se quieran iniciar en fotografía profesional a bajo costo pueden considerar como su primera cámara la Nikon D40 o la Canon Digital Rebel, dos cámaras que producen imágenes excelentes.

También es factible decir que en el tipo DSLR, casi cualquier cámara hará un buen trabajo para un aficionado, sea de Sony, Konica Minolta, Olympus y unos cuantos fabricantes más.

Noten ahora que las dos imágenes que acompañan este artículo fueron tomadas fuera de contexto de esta página, pero las elegí ya que explican de manera visual el tema de los megapixeles versus el ruido digital.

Como pueden apreciar en la imagen de la izquierda, la resolución es 4 veces menor que la imagen de la derecha, pero sin embargo la imagen de la derecha, aun con mayor resolución, tiene mucho "ruido" y se ve mucho peor, lo que significa que después de leer este artículo que escribí ustedes ahora pueden deducir que de seguro la imagen de la derecha fue tomada con un sensor mucho menor, y de peor calidad, que la cámara que tomó la imagen de la izquierda.

Finalmente, como siempre les digo, espero esto le sea útil a unos cuantos, en este caso en el momento de comprar una cámara digital.

Y si les interesan temas como este, no dejen de visitar la sección de Cámaras Digitales en eliax

Actualización: Es posible que les interese también leer este otro artículo publicado posteriormente acá en eliax, que les explica todo sobre ISO, Apertura, Velocidad y f-stops en cámaras digitales.

Y como siempre, pueden acceder a más artículos similares en la sección de "Pregunta a eliax", y enviar sus preguntas por este medio.

autor: josé elías

Comentarios

  • Buenos dias, excelente articulo para tener en cuenta a la hora de comprar una camara digital ya que en la actualidad nadie toma en cuenta nada mas que el numero de pixeles.

    Al margen de este articulo me interesaria saber si conocen algun sitio web que tenga alguna guia sobre como tomar fotografias o digase un curso de fotografia??

    Gracias de Ante Mano

  • fenomenal eliax

  • Muchisimas gracias Eliax. Justamente en estos momentos estaba pensando comprar una camara digital, y obviamente iba a empezar la busqueda y comparacion entre ellas. Tu analisis claramente me ayudara a tomar desiciones

    Saludos desde Kentucky USA

  • Estupendo, excelente:D

  • Cierto, en realidad si s ponen a ver, las camaras comunes ( No digitales ) tienen una calidad alrededor de 40megas, mientras que una digital tiene alrededor de 12 m?, tonces la diferencia de precio es bastante alta, ahorita una camara de 40 o 50mp te puede estar saliendo en mas de 30mil Dolares, entonces en realidad mejor aprendan a utilizar una camara analoga y aprendan Iluminacion, Composición, etc.

    Asi que los invito a que aprendan de la verdadera fotografía.

    Gracias,
    Sergio F.R.

  • C/P
    Un buen recurso en español a la hora de elegir una cámara digital. Tambien hay que saber que a estas alturas de las cámaras digitales, me doy cuenta de que muchos fabricantes, si no la mayoría, apuestan más por la cantidad de píxeles que por la calidad de los píxeles.

    Actualmente, los fabricantes nos venden más píxeles dentro de sus cámaras, alegando que eso nos da mayor calidad; pero si los sensores de las cámaras digitales tienen todos el mismo tamaño, esto quiere decir que los fotorreceptores tienen que ser obligatoriamente más pequeños al ofrecernos más resolución. Esta disminución condiciona a que todos los fotorreceptores se llenen más rápidamente de luz, y por lo tanto, la gama dinámica de nuestras fotos sea menor. Esto corrobora lo que Eliax mencina un poco mas arriba, yo por ejemplo tengo dos camaras digitales, un Canon sd630 para viajes incómodos y una Nikon D60 con control remoto para ráfagas (me encanta, no la cambio por nada) para situaciones con mas espacio y comodidad para fotografiar.

    Estas dos cámaras me dan buenos resultados de calidad y noten que son de 6 y 10 mp, algo que se que da un poco corto con las cantidad de megapixels que incluyen las mayoría de "point 'n shoot" del mercado actualmente.

    Realmente estoy con Eliax

  • Yo agregaria a tu articulo (que me parecio excelente) que la calidad de imagen tambien depende mucho de la parte optica (los lentes que se usan).
    Por lo que tengo entendido, la diferencia mas grande entre la camara de un celular de 2mpx y una camara digital de 2mpx esta en su lente, con la camara digital seguramente se obtenga una imagen mucho mas nitida y definida, esto es debido a la parte optica. Si me estoy equivocando corregime.

    • Muy cierto Gonzalo, pero como aludí con el tema del Dynamic Range y la Sensibilidad, no quería desviar mucho la atención del tema principal.

      Quizás en otro artículo hable de estos otros temas :)

  • Excelente!

  • Excelente artículo. Muy buenos consejos para los consumidores que no tienen conocimientos profundos sobre fotografía digital. Un dato que falto: el tamaño del sensor de las SRL digitales que NO son full frame es, generalmente, 24mm o APS.

    Sólo me atrevo a comentar que el ruido no sólo se debe a que se meten sensores más pequeños en un sensor del mismo tamaño, sino también al software interno de la cámara y también el software que usas en la computadora para trabajar o ver las imágenes.

    De hecho, el píxel (que viene de la contracción de picture element) del sensor digital no captura colores, sino luminosidad. El sensor tiene un patrón de colores superpuesto llamado Bayer que por sustracción luego recrea los colores de la escena. Cuando ocurre que poca luz toca un pixel, al momento de determinar que color debe tener ese punto de la imagen, el software yerra y tiende a meter más rojo o más verde de lo normal y de ahí viene el ruido.

    Por eso para mí lo que está haciendo Canon con la 5D Mark II (21 megapíxeles en un sensor full frame 35mm) y produciendo menos ruido que antes con 12 mp es más notable que tener 37 mp en una cámara con sensor formato mediano (más grande que 35mm).

    En cuanto a la disputa eterna entre Nikon y Canon, yo diría que la elección entre una marca y otra depende del tipo de fotografía que a uno le guste: generalmente los reporteros de guerra usan Nikon; casi siempre veo que los reporteros de deportes usan Canon. Los cuerpos Nikon son generalmente más resistentes y sus cámaras ligeramente más costosas, mientras que Canon tiene cuerpos más livianos y menos costosos pero cuyas imágenes y sensores casi siempre han estado muy por encima en cuanto a menor ruido que Nikon (excepto cuando se lanzó la D3 y la D300 en los últimos tiempos).

    Gracias por tu artículo y por "escuchar" nuestros comentarios.

  • Muy buena explicacion Eliax, personalmente no tenia muy claro esto aunque si habia notado que con camaras de gran alcanze en megapixeles las fotos no iban muy bien del todo, ahora se porque es asi.
    Algo que tambien es verdad es que en las tiendas no tienen ni la menor idea para proporcionarte informacion adecuada y solo te mencionan la cantidad de megapixeles creyendo que es eso el factor definitivo, esto no creo que sea con malicia, mas bien es desconocimiento pero bueno ahora ya sabremos algo mas. Felicidades y Saludos

  • Mmm, se describe el tema del ruido, pero no se da una explicación real, si mi tamaño de pixel fuera muy pequeño (100 por mm2) *no entiendo* por qué ésto genera ruido (colores raros y no puros), la descripción está, me huele que va por convolucionar angulos incidentes y fenómenos de refracción.

    • Lee el comentario que puse arriba o puedes investigar un poco sobre cómo funcionan los sensores digitales y la máscara Bayer.

  • y si uno pone la camara en modalidad de menos megapixeles?? mejora la imagen verdad?

    osea si tengo una de 8MP si la pongo en 2 o 3 MP tendre mejor calidad k poniendolo a maxima MP?

    yo generalmente lo uso en 2MP ocupa menos espacio y es mas k suficiente el tamaño

    • No, porque el tamaño del sensor va a seguir siendo el mismo, eso viene así de fábrica.

    • Exacto, como dice Nico, el sensor ya es un objeto fisico por lo que no es posible modificarlo a mayor o menor cantidad (hablando en Megapixels) hasta me atreveria a decir (y si no es asi, que alguien me corrija por favor) si tu sensor es de 8 Megapixels (a modo de ejemplo un arreglo de 8x8 sensores=64 sensores en total [solo como ilustracion]) y haces lo que comentas, de bajar la cantidad de Megapixels a 2M, lo que estas haciendo en realidad es decirle al sensor que no aproveche la matriz al 100% sino solo los necesarios para que obtengas los 2M definidos (como apagar y prender un switch); entonces tu sensor quedaria en algo como 2x2=4 sensores activos en la parte central y el resto apagado; lo cual si con la matriz completa a 8Mp obtienes una imagen "perfecta" claro por ser el total, bajando la calidad de la imagen en la configuracion del celular estas perdiendo mucha capacidad del sensor para la adquisicion de luz lo cual si resultaria en ciertas imagenes muy pobres/pesimas; especialmente lugares cerrados, luz artificial o algun lugar similar.

      Espero que este rollo este bien, sino ya alguien me corregira; excelente articulo Eliax!!...


      Saludos... :-)

      • Bueeeeno, en realidad hay algunas excepciones a las reglas.

        Algunas cámaras (por lo general del tipo DSLR) te permiten utilizar un área menor del sensor para obtener fotos de menos megapixeles y que ocupan menos espacio en el disco, pero como dice Joel, esto no cambia para nada el tema del ruido digital ya que los sensores siguen del mismo tamaño físico.

        Sin embargo, hay cámaras que permiten combinar varios de las celdas fotosensoras en una sola, para así (por ejemplo) combinar 4 de ellas en una "super celda". Esto tiene la ventaja de que con algoritmos de software es posible utilizar la información de (por ejemplo) 4 de ellas para sacar un promedio de información que por lo general aumenta la sensibilidad y disminuye el ruido digital, pero lo cierto es que esto no ofrece la misma calidad que una verdadera celda que físicamente sea el 4 veces mas grande que una forma de 4 combinadas de esta manera.

  • concuerdo con muchos eliax, gracias por el artículo, muy bueno

  • muy bueno el articulo eliax.
    Es cierto que los fabricantes ban a lo que demanda el consumidor, y por lo menos aqui en España es el "grande ande o no ande". Asi pues, el que pide muchos megas, al fin y al cabo, es el consumidor.
    que muchas veces es ignorancia del vendedor?, cierto. En el mundo de la venta hay quien solo funciona por comisiones y no mira de ganarse a los clientes. Que aconsejo a mis clientes? espero no estar equivocado, pero siempre les digo lo mismo (hablamos de camaras digitales no profesionales):
    Una optica grande (es la que te dara mas luz) y buena (me e encontrado marcas raras que las tienen de plastico y con el tiempo amarillean)
    Como la malloria de zoom (optico, por supuesto, ya que este no pixela la imagen) es x3, para mi, una maquina de 5mp es ideal, pues, teniendo en cuenta que cuando revelamos la foto en papel, el tamaño de toda la vida, que no recuerdo ahora, es, aprox 3.1 mp. Para que el resto?. pues te permite, en la malloria de camaras, poner el zoom a x3 y 5mp, hechar la foto y, una vez hecha, hacercarte al objeto que deseas fotografiar y "recortar la foto" a 3 mp.
    Pues eso :P
    como siempre, muy bueno el articulo y gracias por explicarnos estas cosas.

  • Hoy a cualquiera que uno le pregunte cuál es la principal tendencia en cámaras digitales, sin duda que nos respondería "mas megapixeles", por lo que resulta curioso que una nueva tecnología que depende de un solo pixel para crear imágenes con ondas de Ter

  • Si estás contemplando entrar al mercado de las cámaras fotográficas del tipo DSLR "Pro", es posible que quieras darle un vistazo a la nueva oferta de Sony, la Alpha 900, una cámara que está haciendo que muchos le den una segunda mirada a Sony como una emp

  • CON UNA DUDA.... LOS SENSORES SOLO BIENEN INDICANDO UNA CANTIDAD, EJ. 35MM Y EL OTRO NUMERO????????????

  • Muchas Gracias... mañana iré a comprar una cámara digital para uso personal... buscare una canon y preguntare por el sensor =D... me haz sido de mucha ayuda !

  • FELICITACIONE EXCELENTE --GRAN APORTE --UFFFF QUEDE ACTUALIZADA Y DOCUMENTADA SOBRE EL TEMA,QUE NO TENIA IDEA,POR CIERTO COMPRE UN SANSUM 910 CAMARA 8, MP...TODOS ASOMBRADOS TREMENDA CAMARA..BLA BLA UN ABRAZO FRATERNAL

  • EXCELENTE ARTICULO AMIGO TE FELICITO

  • este articulo me resulto muy interesante.hasta hace unos minutos pensaba que mas mpx representaba obligatoriamente mayor calidad de imagen.veo que estaba equivocado...

  • El artìculo es fenomenal da para imprimirlo y tenerlo en la biblioteca felicitaciones
    Ruben desde Uruguay

  • Bueno pues este artículo me ha sacado de dudas sobre los MPX.

    Me acabo de comprar una Canon IXUS 115 HS. Tiene 12MPx y un tamaño del sensor de 6.17 x 4.55 mm.
    Debería haber una escala de tamaños en alguna web para poder comparar.

    Entonces como puedo ajustarlo en la cámara... ¿es mejor hacer fotos por ejemplo a 2MPX en lugar de 12? ¿La calidad será la misma o incluso mejor?

    • Hacer fotos de 2MP en vez de 12MP te mejorará algunas cosas (como la nitidez de los colores), pero no otras (como el ruido en condiciones de poca luz). Eso se debe a que cuando bajas la resolución los pixeles físicos no incrementan de tamaño, sino que se forman pixeles "virtuales" uniendo varios pixeles físicos (en donde cada uno continúa con sus limitaciones).

  • buenas tardes nunca es tarde para aprender algo,señor le pregunto que tal es una camara digital de 3.1 mp.gracias

    • Si la obtienes *bien* barata, es de una buena marca (Canon, Nikon, Sony, etc), no está mal para empezar. Nota que cámaras nuevas de 5 a 8MP solo cuestan poco menos de US$100 dólares hoy día.

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"Sería interesante ver un cat-scan cerebral de una persona viendo este video o al ver la tierra en vivo desde el espacio."

por "Anónimo" en dic 20, 2009


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