Resolución (gráficos por computadora)

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La resolución  es un valor que determina el número de puntos ( elementos de mapa de bits ) por unidad de área (o unidad de longitud). El término generalmente se aplica a imágenes en formato digital, aunque se puede aplicar, por ejemplo, para describir el nivel de granulación de películas fotográficas, papel fotográfico u otros medios físicos. Una resolución más alta (más elementos ) generalmente proporciona representaciones más precisas del original. Otra característica importante de una imagen es la profundidad de bits de la paleta de colores .

Como regla general, la resolución en diferentes direcciones es la misma, lo que da un píxel de forma cuadrada. Pero esto no es necesario; por ejemplo, la resolución horizontal puede diferir de la vertical, mientras que el elemento de la imagen (píxel) no será cuadrado, sino rectangular. Además, no es posible una red cuadrada de elementos de imagen, sino, por ejemplo, una hexagonal (hexagonal) o nada regular ( estocástica ), lo que no impide que hablemos del número máximo de puntos o elementos de imagen controlables por unidad. longitud o área.

Resolución de imagen

Gráficos de trama

La resolución se entiende erróneamente como el tamaño de una foto, pantalla de monitor o imagen en píxeles . . Los tamaños de imagen ráster se expresan como el número de píxeles horizontal y verticalmente, por ejemplo: 1600×1200. En este caso, esto significa que el ancho de la imagen es de 1600 y la altura de 1200 píxeles (tal imagen consta de 1.920.000 píxeles , es decir, aproximadamente 2 megapíxeles ). El número de puntos horizontales y verticales puede ser diferente para diferentes imágenes. Las imágenes, por regla general, se almacenan en la forma más adecuada para mostrarlas en las pantallas de los monitores: almacenan el color de los píxeles en forma del brillo requerido del brillo de los elementos emisores de la pantalla ( RGB ) y son diseñado para que los píxeles de la imagen se muestren por píxeles de pantalla uno a uno. Esto facilita la visualización de la imagen en la pantalla.

Cuando una imagen se muestra en una pantalla o superficie de papel, ocupa un rectángulo de un tamaño determinado. Para una ubicación óptima de la imagen en la pantalla, es necesario coordinar la cantidad de puntos en la imagen, las proporciones de los lados de la imagen con los parámetros correspondientes del dispositivo de visualización. Si los píxeles de una imagen se representan 1:1 por los píxeles del dispositivo de salida, el tamaño estará determinado únicamente por la resolución del dispositivo de salida. En consecuencia, cuanto mayor sea la resolución de la pantalla, más puntos se mostrarán en la misma área y menos granulada y de mejor calidad será la imagen . Con una gran cantidad de puntos colocados en un área pequeña, el ojo no nota el patrón de mosaico. Lo contrario también es cierto: una resolución pequeña permitirá que el ojo perciba la trama de la imagen ("pasos"). Una resolución de imagen alta con un tamaño pequeño del plano del dispositivo de visualización no permitirá mostrar la imagen completa en él, o la imagen se "ajustará" durante la salida, por ejemplo, para cada píxel mostrado, los colores de la parte del original la imagen que caiga en ella será promediada. Si necesita mostrar una imagen pequeña grande en un dispositivo con una alta resolución, debe calcular los colores de los píxeles intermedios. Cambiar el número real de píxeles en una imagen se denomina remuestreo y hay una serie de algoritmos para ello de diversa complejidad.

Cuando se envían a papel, dichas imágenes se convierten a las capacidades físicas de la impresora: se llevan a cabo la separación de colores , la escala y la rasterización para mostrar la imagen con pinturas de un color y brillo fijos disponibles para la impresora. Para mostrar colores de diferente brillo y tono, la impresora tiene que agrupar varios puntos más pequeños del color disponible, por ejemplo, un píxel gris de una imagen tan original, por regla general, se representa en la impresión mediante varios pequeños puntos negros en un fondo blanco de papel. En aplicaciones de preimpresión no profesionales , este proceso se realiza con una intervención mínima del usuario, de acuerdo con la configuración de la impresora y el tamaño de impresión deseado. Las imágenes en formatos de preimpresión y diseñadas para la salida directa mediante un dispositivo de impresión deben volver a convertirse para que se muestren completamente en la pantalla.

La mayoría de los formatos de archivos gráficos le permiten almacenar datos sobre la escala deseada al imprimir, es decir, la resolución deseada en dpi ( ing.  puntos por pulgada  - este valor indica la cantidad de puntos por unidad de longitud: por ejemplo, 300 dpi significa 300 puntos por pulgada ). Esto es puramente un valor de referencia. Por regla general, para obtener una copia impresa de una fotografía, que se pretende ver desde una distancia de unos 40-45 centímetros, es suficiente una resolución de 300 ppp. En base a esto, puede calcular qué tamaño de impresión se puede obtener de la imagen existente o qué tamaño se necesita obtener de la imagen para luego realizar una impresión del tamaño deseado.

Por ejemplo, desea imprimir una imagen a 300 ppp en papel de 10 × 10 cm (3,9 × 3,9 pulgadas). Ahora, multiplicando 3,9 por 300, obtenemos el tamaño de la foto en píxeles: 1170x1170. Así, para imprimir una imagen de calidad aceptable con un tamaño de 10x10 cm, el tamaño de la imagen original debe ser de al menos 1170x1170 píxeles.

Los siguientes términos se utilizan para indicar la resolución de varios procesos de conversión de imágenes (escaneo, impresión, rasterización, etc.):

Por razones históricas, los valores tienden a reducirse a dpi , aunque desde un punto de vista práctico, ppi caracteriza de manera más inequívoca los procesos de impresión o escaneo para el consumidor. La medición en lpi se usa ampliamente en la industria de la impresión . Una dimensión en spi se usa para describir los procesos internos de dispositivos o algoritmos.

Valor de profundidad de bits de color

El color es a veces más importante que la (alta) resolución en la creación de una imagen realista utilizando gráficos de computadora , porque el ojo humano percibe una imagen con más tonos de color como más creíble. El tipo de imagen en la pantalla depende directamente del modo de video seleccionado, que se basa en tres características: además de la resolución real (cantidad de puntos horizontales y verticales), la frecuencia de actualización de la imagen ( Hz ) y la cantidad de colores mostrados (modo de color o profundidad de color ) difieren. El último parámetro (característica) a menudo también se denomina resolución de color o frecuencia de resolución ( frecuencia o profundidad de bits gamma ) de color .

No hay diferencia entre el color de 24 bits y el de 32 bits a simple vista, porque en la representación de 32 bits simplemente no se utilizan 8 bits, lo que facilita el direccionamiento de píxeles, pero aumenta la memoria ocupada por la imagen, y el color de 16 bits es notablemente “más rudo”. Para cámaras digitales profesionales con escáner (por ejemplo, 48 o 51 bits por píxel), una mayor profundidad de bits es útil en el procesamiento posterior de las fotografías: corrección de color , retoque , etc.

Gráficos vectoriales

Para imágenes vectoriales, debido al principio de construcción de imágenes, el concepto de resolución no es aplicable.

Resolución del dispositivo

La resolución del dispositivo (resolución inherente ) describe la resolución máxima de una imagen producida por un dispositivo de entrada o salida.

  • Resolución de la impresora , normalmente indicada en dpi.
  • La resolución del escáner de imágenes se especifica en ppi (píxeles por pulgada), no en dpi.
  • La resolución de pantalla de un monitor generalmente se conoce como las dimensiones de la imagen recibida en la pantalla en píxeles: 800x600, 1024x768, 1280x1024, lo que significa que la resolución es relativa a las dimensiones físicas de la pantalla, y no a una unidad de longitud de referencia como como 1 pulgada. Para obtener la resolución en unidades ppi, se debe dividir este número de píxeles por las dimensiones físicas de la pantalla, expresadas en pulgadas. Otras dos características geométricas importantes de la pantalla son su tamaño diagonal y la relación de aspecto.
  • La resolución de una matriz de cámara digital , así como la pantalla de un monitor, se caracteriza por el tamaño (en píxeles) de las imágenes resultantes, pero a diferencia de las pantallas, se ha vuelto popular usar no un par de números, sino un número redondeado de píxeles, expresados ​​en megapíxeles , sobre toda el área de trabajo de la matriz. Hablar de la resolución lineal real de la matriz es posible solo conociendo su geometría. Podemos hablar de la resolución lineal real de las imágenes resultantes en relación con el dispositivo de salida: pantallas e impresoras, o en relación con los objetos fotografiados, teniendo en cuenta sus distorsiones de perspectiva durante el disparo y las características de la lente.

Resolución de la pantalla del monitor

Para resoluciones típicas de monitores , paneles indicadores y pantallas de dispositivos ( resolución inherente ) existen designaciones de letras bien establecidas [1] :

Nombre del formato Número de puntos mostrados en el monitor Relación de aspecto de la imagen Tamaño de la imagen
QVGA 320×240 4:3 76,8 kpíxeles
SIF (SIF MPEG1) 352×240 22:15 84,48 kpíxeles
CIF (CD de vídeo MPEG1) 352×288 11:9 101,37 kpíxeles
WQVGA 400×240 5:3 96 kpíxeles
[MPEG2 SV-CD] 480×576 5:6 276,48 kpíxeles
HVGA 640×240 8:3 153,6 kpíxeles
HVGA 320×480 2:3 153,6 kpíxeles
nhd 640×360 16:9 230,4 kpíxeles
vga 640×480 4:3 307,2 kpíxeles
WVGA 800×480 5:3 384 kpíxeles
SVGA 800×600 4:3 480 kpíxeles
FWVGA 848×480 16:9 409,92 kpíxeles
qHD 960×540 16:9 518,4 kpíxeles
WSVGA 1024×600 128:75 614,4 kpíxeles
XGA 1024×768 4:3 786.432 kpíxeles
XGA+ 1152×864 4:3 995,3 kpíxeles
WXVGA 1200×600 2:1 720 kpíxeles
alta definición 720p 1280×720 16:9 921,6 kpíxeles
WXGA 1280×768 5:3 983.04 kpíxeles
SXGA 1280×1024 5:4 1,31 megapíxeles
WXGA+ 1440×900 8:5 1.296 megapíxeles
SXGA+ 1400×1050 4:3 1,47 megapíxeles
XJXGA 1536×960 8:5 1.475 megapíxeles
WSXGA(?) 1536×1024 3:2 1,57 megapíxeles
WXGA++ 1600×900 16:9 1,44 megapíxeles
WSXGA 1600×1024 25:16 1,64 megapíxeles
UXGA 1600×1200 4:3 1,92 megapíxeles
WSXGA+ 1680×1050 16:10 1,76 megapíxeles
Full HD 1080p 1920×1080 16:9 2,07 megapíxeles
WUXGA 1920x1200 8:5 2,3 megapíxeles
2K 2048×1080 256:135 2,2 megapíxeles
QWXGA 2048×1152 16:9 2,36 megapíxeles
QXGA 2048×1536 4:3 3,15 megapíxeles
WQXGA / Cuádruple HD 1440p 2560×1440 16:9 3,68 megapíxeles
WQXGA 2560×1600 8:5 4,09 megapíxeles
QSXGA 2560×2048 5:4 5,24 megapíxeles
3K 3072×1620 256:135 4,97 megapíxeles
WQXGA 3200×1800 16:9 5,76 megapíxeles
WQSXGA 3200×2048 25:16 6,55 megapíxeles
QUXGA 3200×2400 4:3 7,68 megapíxeles
QHD 3440×1440 43:18 4,95 megapíxeles
WQUXGA 3840×2400 8:5 9,2 megapíxeles
4K UHD ( Ultra HD ) 2160p 3840×2160 16:9 8,3 megapíxeles
4K UHD 4096×2160 256:135 8,8 megapíxeles
DQHD 5120x1440 3.55 (32:9) 7,37 megapíxeles
5K UHD 5120×2700 256:135 13,82 megapíxeles
HSXGA 5120×4096 5:4 20,97 megapíxeles
6K UHD 6144×3240 256:135 19.90 megapíxeles
WHSXGA 6400×4096 25:16 26,2 megapíxeles
HUXGA 6400×4800 4:3 30,72 megapíxeles
7KUHD 7168×3780 256:135 27.09 diputados
8K UHD ( Ultra HD ) 4320p / Súper alta visión 7680×4320 16:9 33.17 diputados
WHUXGA 7680×4800 8:5 36,86 megapíxeles
8K UHD 8192×4320 256:135 35,2 megapíxeles
Estándar de la computadora/nombre del dispositivo Permiso Relación de aspecto de la pantalla Píxeles, totales
VIC-II multicolor, IBM PCjr de 16 colores 160×200 0,80 (4:5) 32 000
TMS9918 , espectro ZX 256×192 1.33 (4:3) 49 152
CGA de 4 colores (1981), Atari ST de 16 colores, VIC-II HiRes, Amiga OCS NTSC LowRes 320×200 1.60 (8:5) 64 000
320×240 1.33 (4:3) 76 800
Acorn BBC en modo de 40 líneas, Amiga OCS PAL LowRes 320×256 1.25 (5:4) 81 920
WQVGA 400×240 1.67 (15:9) 96 000
CGD (controlador de pantalla gráfica) DVK 400×288 1.39 (25:18) 115 200
Atari ST 4 colores, CGA mono, Amiga OCS NTSC HiRes 640×200 3.20 (16:5) 128 000
VGWQA Sony PSP Go 480×272 1.78 (16:9) 129 600
Vector-06Ts , Electrónica BK 512×256 2.00 (2:1) 131 072
HVGA 480×320 1.50 (15:10) 153 600
Acorn BBC en modo de 80 líneas 640×256 2.50 (5:2) 163 840
Amiga OCS PAL HiRes 640×256 2.50 (5:2) 163 840
Contenedor AVI ( MPEG-4 /MP3), perfil simple avanzado nivel 5 640×272 2,35 (127:54) (≈ 2,35:1) 174 080
Macintosh en blanco y negro (9") 512×342 1,50 (≈ 8:5) 175 104
Electrónica MS 0511 640×288 2.22 (20:9) 184 320
Macintosh LC (12")/Color clásico 512×384 1.33 (4:3) 196 608
EGA (en 1984) 640×350 1.83 (64:35) 224 000
HGC 720×348 2.07 (60:29) 250 560
MDA (en 1981) 720×350 2.06 (72:35) 252 000
Atari ST mono, Toshiba T3100/T3200, Amiga OCS , NTSC entrelazado 640×400 1.60 (8:5) 256 000
manzana lisa 720×360 2.00 (2:1) 259 200
VGA (en 1987) y MCGA 640×480 1.33 (4:3) 307 200
Amiga OCS , PAL entrelazado 640×512 1.25 (5:4) 327 680
480i / 480p ( SDTV / EDTV ) 720×480 1.33 (4:3) 345 600
WGA, WVGA 800×480 1.67 (5:3) 384 000
Pantalla táctil en netbooks Sharp Mebius 854×466 1.83 (11:6) 397 964
FWVGA/ 480p ( EDTV ) 854×480 1.78 (16:9) 409 920
576i /576p ( SDTV / EDTV ) 720×576 1.33 (4:3) 414 720
SVGA 800×600 1.33 (4:3) 480 000
Lisa manzana + 784×640 1.23 (49:40) 501 760
SONY XEL-1 960×540 1.78 (16:9) 518 400
Dell Latitud 2100 1024×576 1.78 (16:9) 589 824
iPhone 4 de Apple 960×640 1,50 (3:2) 614 400
WSVGA 1024×600 1.71 (128:75) 614 400
XGA (en 1990) 1024×768 1.33 (4:3) 786 432
WXGA [2] / Listo para HD / HD 720p ( EDTV / HDTV ) 1280×720 1.78 (16:9) 921 600
siguientecubo 1120×832 1.35 (35:26) 931 840
HD o wXGA+ 1280×768 1.67 (5:3) 983 040
XGA+ 1152×864 1.33 (4:3) 995 328
WXGA [2] 1280×800 1.60 (8:5) 1,024,000
Sol 1152×900 1.28 (32:25) 1 036 800
WXGA [2] / Preparado para HD ( HDTV ) 1366×768 1.78 (≈ 16:9) 1 048 576
wXGA++ 1280×854 1,50 (≈ 3:2) 1 093 120
SXGA 1280×960 1.33 (4:3) 1 228 800
UWXGA 1600×768 (750) 2.08 (25:12) 1 228 800
WSXGA, WXGA+ 1440×900 1.60 (8:5) 1,296,000
SXGA 1280×1024 1.25 (5:4) 1 310 720
wXGA++ 1600×900 1.78 (16:9) 1,440,000
SXGA+ 1400×1050 1.33 (4:3) 1,470,000
AVCHD/"HDV 1080i" (HD panorámico anamórfico) 1440×1080 1.33 (4:3) 1 555 200
WSXGA 1600×1024 1.56 (25:16) 1 638 400
WSXGA+ 1680×1050 1.60 (8:5) 1,764,000
UXGA 1600×1200 1.33 (4:3) 1,920,000
Full HD 1080p ( HDTV ) 1920×1080 1.78 (16:9) 2073600
WUXGA 1920x1200 1.60 (8:5) 2 304 000
QWXGA 2048×1152 1.78 (16:9) 2 359 296
QXGA 2048×1536 1.33 (4:3) 3 145 728
WQXGA / Cuádruple HD 1440p 2560×1440 1.78 (16:9) 3 686 400
WQXGA 2560×1600 1.60 (8:5) 4,096,000
Apple MacBook Pro con Retina 2880×1800 1.60 (8:5) 5.148.000
QSXGA 2560×2048 1.25 (5:4) 5 242 880
WQSXGA 3200×2048 1.56 (25:16) 6 553 600
WQSXGA 3280×2048 1,60 (205:128) ≈ 8:5 6 717 440
QUXGA 3200×2400 1.33 (4:3) 7 680 000
4K UHD ( Ultra HD ) 2160p ( UHDTV- 1) 3840×2160 1.78 (16:9) 8 294 400
4K UHD 4096×2160 1.896 (256:135) 8 847 360
WQUXGA (QSXGA-W) 3840×2400 1.60 (8:5) 9 216 000
DQHD 5120×1440 3.55 (32:9) 7 372 800
Toshiba 5K Extra Ancho Ultra HD 5120×2160 2.33 (21:9) 11 059 200
5K UHD 5120×2700 1.896 (256:135) 13,824,000
Apple iMac (con pantalla Retina 5K)

Monitor Dell UltraSharp UP2715K (27 pulgadas '5K')

5120×2880 1.78 (16:9) 14 745 600
Cámara fija IndigoVision Ultra 5K 5120×3840 1.33 (4:3) 19 660 800
HSXGA 5120×4096 1.25 (5:4) 20 971 520
WHSXGA 6400×4096 1.56 (25:16) 26 214 400
HUXGA 6400×4800 1.33 (4:3) 30,720,000
8K UHD ( Ultra HD ) 4320p ( UHDTV - 2) / Súper alta visión 7680×4320 1.78 (16:9) 33 177 600
8K UHD 8192×4320 1.896 (256:135) 35 389 440
WHUXGA 7680×4800 1.60 (8:5) 36 864 000

Resolución de matriz de cámara digital

La resolución de la matriz de una cámara digital es la capacidad del dispositivo para transmitir pequeños detalles de la imagen [3] . La fotomatriz se utiliza en forma de un circuito integrado analógico o digital-analógico especializado, que consta de elementos fotosensibles. Está diseñado para convertir la imagen óptica proyectada en una señal eléctrica analógica o en un flujo de datos digital (si hay un ADC directamente en la matriz).

Podemos hablar de la resolución real de las imágenes resultantes en relación con el dispositivo de salida (pantallas, impresoras, etc.) o en relación con los objetos fotografiados, teniendo en cuenta sus distorsiones de perspectiva durante el disparo y las características de la lente. La resolución de la imagen está determinada principalmente por la fuente, es decir, la resolución de la fotomatriz, que a su vez depende de su tipo, área, número de píxeles en ella y la densidad de elementos fotosensibles por unidad de superficie. No será posible mostrar más detalles en el monitor (incluso si el propio monitor es capaz de hacerlo) de los que ha grabado la matriz de la cámara [4] .

La resolución de las fotomatrices analógicas y digitales se puede describir de diferentes maneras [5] [6] .

  • Resolución de píxeles .  _ Determinado por el número de píxeles efectivos de la matriz.
  • Resolución en líneas de TV (TVL). Se hace una distinción entre resolución horizontal (TVLH) y resolución vertical (TVLV).
  • Resolucion espacial. (Resolución espacial en inglés). El número de píxeles por pulgada - ppi ( píxeles en inglés  por pulgada ).
  • resolución espectral. (Esp. Resolución espectral.) El ancho espectral de la radiación electromagnética en la región visible e infrarroja cercana .
  • Permiso temporal. (Resolución temporal ing.) Una medida de la frecuencia de actualización de fotogramas por segundo (fotogramas/s) ( fotogramas ing.  por segundo ).
  • resolución radiométrica. (ing. Resolución radiométrica). Se expresa como una unidad de bits por píxel  - bpp ( ing.  bits por píxel ).
Resolución en píxeles

La resolución de una matriz de cámara digital  es la capacidad de los fotosensores para observar o medir el objeto más pequeño, con límites claramente definidos.

Hay una diferencia entre resolución y píxel, un píxel es en realidad una unidad de una imagen digital. Dado que la matriz consta de píxeles discretos y, por lo tanto, la información de una línea de TV consta de valores discretos correspondientes a cada píxel. Este método no proporciona información digital, sino una muestra discreta. Así, la matriz es un dispositivo de muestreo óptico. La resolución dada por la matriz depende del número de píxeles y la resolución de la lente [4] .

Las especificaciones técnicas de las cámaras digitales suelen indicar el número de megapíxeles efectivos (efective) (Number of Effective Pixel), es decir, el número total de píxeles realmente utilizados para el registro de imágenes, y no el número total de megapíxeles nominales captados por el sensor de imagen. .

El término Resolución en el campo de la imagen digital a menudo se interpreta como píxel , aunque los estándares estadounidenses, japoneses e internacionales especifican que no debe usarse como tal, al menos en el campo de las cámaras digitales [7] [8] .

Resolución en la matriz "Ancho x Alto" (Píxeles)

Una imagen de N píxeles de alto por M píxeles de ancho puede tener una resolución inferior a N líneas a lo largo de la altura de la imagen, o N líneas de TV. Cuando una resolución se define por el número de píxeles, se describen con un conjunto de dos números enteros positivos, donde el primer dígito es el número de columnas de píxeles (ancho) y el segundo es el número de filas de píxeles (alto), por ejemplo , como 7680 x 6876.

Número total de píxeles (Mpix)

Otra convención popular, Número de píxeles totales, define la resolución como el número total de píxeles en una imagen y se da como el número de megapíxeles , que se puede calcular multiplicando una columna de píxeles por píxeles de fila y dividiendo por 1,000,000 .

Número de píxeles efectivos (Effective pixels)

Ninguna de las resoluciones de píxeles anteriores son resoluciones verdaderas, pero se las conoce como tales y sirven como un límite superior en la resolución de la imagen.

De acuerdo con los mismos estándares, es el Número de píxeles efectivos el que indica la resolución real del sensor, ya que son ellos los que contribuyen a la imagen final, a diferencia de un número de píxeles comunes, que incluyen no utilizados, "rotos" o píxeles protegidos contra la luz a lo largo de los bordes.

La resolución de las matrices depende de su tipo, área y densidad de elementos fotosensibles por unidad de área.

Es no lineal y depende de la fotosensibilidad de la matriz y del nivel de ruido especificado por el programa .

Es importante que la interpretación extranjera moderna de las líneas del mundo considere un par de rayas blancas y negras  como 2 líneas, en contraste con la teoría y la práctica nacionales, donde cada línea siempre se considera separada por intervalos de un fondo contrastante con un grosor igual al grosor de la línea.

Algunas empresas, fabricantes de cámaras digitales con fines publicitarios , están tratando de girar la matriz en un ángulo de 45 °, logrando un cierto aumento formal en la resolución al fotografiar los mundos horizontales y verticales más simples . Pero si usa un mundo profesional, o al menos gira un mundo simple en el mismo ángulo, se vuelve obvio que el aumento en la resolución es ficticio.

A continuación se muestra un ejemplo de cómo se puede mostrar la misma imagen con diferentes resoluciones de píxeles.

Una imagen de 2048 píxeles de ancho y 1536 píxeles de alto tiene un total de 2048 x 1536 = 3145728 píxeles o 3,1 megapíxeles. Puede referirse a él como 2048 por 1536 o 3.1: una imagen de megapíxeles.

Desafortunadamente, la cantidad de píxeles no es un indicador real de la resolución de una cámara digital ; a menos que sea un sistema 3CCD de tres matrices , en un sistema CCD convencional , los sensores de imagen en color generalmente se basan en filtros de color alternativos, donde cada píxel de la matriz es responsable de un solo color, que es más fotosensible a un color específico. En última instancia, las imágenes digitales requieren valores de rojo, verde y azul para que se muestre cada píxel, pero un solo píxel en un fotosensor solo proporcionará uno de estos tres colores de información. Como resultado de la interpolación de colores, se obtiene una imagen a todo color en una matriz, donde cada punto ya tiene los tres componentes de color necesarios.

Sin embargo, la resolución real de la imagen resultante (es decir, el grado de visibilidad de los detalles), además de la resolución de píxeles del sensor, depende de la resolución óptica de la lente y del dispositivo sensor.

Resolución en líneas de TV (TVL)

Resolución en líneas de televisión ( TVL )  : la capacidad del dispositivo para transmitir la máxima cantidad de detalles de la imagen. Para dispositivos bidimensionales como un CCD, se hace una distinción entre resolución horizontal y vertical.

Líneas de TV de resolución vertical

La resolución vertical está determinada por la cantidad de elementos verticales que la cámara puede capturar y reproducir en la pantalla del monitor. En el sistema CCIR - 625 líneas, en el EIA - 525 líneas. Teniendo en cuenta la longitud de los pulsos de sincronización y ecualización vertical (vertical), líneas invisibles, etc., el número de líneas activas se reduce en CCIR a 575 y en EIA a 475. Al calcular la resolución vertical "real", un se debe aplicar un factor de corrección de 0 .7. Se conoce como coeficiente de Kell (o factor de Kell ) y es una forma comúnmente aceptada de aproximar la resolución real. Esto significa que 575 tiene que ser corregido (multiplicado) por 0,7 para obtener los límites prácticos de resolución vertical para PAL , que son unas 400 líneas de TV [4] . Para NTSC , respectivamente, se obtienen aproximadamente 330 líneas de TV (líneas) de resolución vertical.

Líneas de TV de resolución horizontal

La resolución horizontal (resolución horizontal) está determinada por la cantidad de elementos horizontales que la cámara puede capturar y reproducir en la pantalla del monitor, o la cantidad de líneas verticales que se pueden contar. Dado que la relación de aspecto en la televisión de definición estándar es 4:3, donde el ancho es mayor que el alto, para mantener las proporciones naturales de las imágenes, solo se consideran líneas verticales en ancho equivalente a alto, es decir, 3/4 del ancho Para una cámara con 570 líneas de TV de resolución horizontal, el máximo corresponde a aproximadamente 570x4/3=760 líneas a lo ancho de la pantalla.

Si solo se especifica resolución en la documentación, entonces esto debe entenderse como resolución horizontal. (Por ejemplo: 960H).

Muchos fabricantes prefieren confiar en los resultados de sus propias pruebas no certificadas, que utilizan objetivos de rayas especiales . Las fuentes de errores en dichas pruebas están relacionadas con el uso de blancos no estándar, su posicionamiento inexacto y el error en la determinación de los golpes permitidos. Nunca sucede que, digamos, se pueden distinguir 380 líneas, pero 390 ya no son posibles. Con un aumento en el número de líneas, el contraste disminuye suavemente, y sería más correcto hablar del número límite de líneas, al observar que el contraste disminuye hasta un cierto nivel dado. Lo importante aquí es cómo se colocan los trazos en el marco (radialmente o tangencialmente) y en qué parte del marco se ubican (en el centro o en el borde). Sin embargo, los métodos reales para determinar la resolución por parte de los fabricantes de cámaras siguen siendo desconocidos para los consumidores.

Resolución espacial

La resolución espacial es un valor que caracteriza el tamaño de los objetos más pequeños visibles en la imagen. Y depende de las propiedades del sistema que crea la imagen, y no solo de la cantidad de píxeles por pulgada - ppi ( píxeles por pulgada en inglés  ).

La fotomatriz digitaliza (divide en partes - <píxeles>) la imagen que se forma por la lente de la cámara. Pero, si la lente, debido a una resolución insuficientemente alta, transmite DOS puntos luminosos del objeto, separados por un tercero negro, como un punto luminoso por TRES píxeles consecutivos, entonces no hay necesidad de hablar sobre la resolución exacta de la imagen. por la cámara

En óptica fotográfica, existe una relación aproximada [9] : si la resolución del fotodetector se expresa en líneas por milímetro (o en el número de píxeles por pulgada - ppi ( del inglés  pixels per inch ), lo denotamos como M , y también exprese la resolución de la lente (en su plano focal), denótela como N , luego la resolución resultante del sistema de lente + fotodetector, denótela como K , se puede encontrar mediante la fórmula:

o .

Esta relación es máxima en , cuando la resolución es igual a , por lo que es deseable que la resolución de la lente corresponda a la resolución del fotodetector.[ aclarar ]

Para las fotomatrices digitales modernas, la resolución está determinada por el número de píxeles por pulgada - ppi ( píxeles por pulgada en inglés  ), mientras que el tamaño de píxel varía para diferentes fotomatrices en el rango de 0,0025 mm a 0,0080 mm, y para la mayoría de las fotomatrices modernas es 0,006 mm.

Resolución espectral

La resolución espectral (ancho espectral) de la radiación electromagnética es la capacidad de distinguir señales cercanas en frecuencia (longitud de onda). Las imágenes multizona en diferentes partes del espectro electromagnético (por ejemplo , la región visible e infrarroja ) tienen una resolución espectral más alta que una imagen en color convencional. La resolución espectral es relevante para disparar con iluminación infrarroja en el modo "Día y noche". Desde el espectro visible (790THz/380nm - 405THz/740nm), hasta la llamada radiación infrarroja cercana (405THz/740nm - 215THz/1400nm), utilizada para sistemas de grabación de vídeo.

Permiso temporal

La resolución temporal es una medida de la velocidad a la que se actualizan los fotogramas por segundo (fotogramas/s).

La cámara de cine y la cámara de alta velocidad pueden capturar eventos en diferentes intervalos de tiempo. La resolución temporal utilizada para ver películas suele ser de 24 a 48 fotogramas por segundo , mientras que las cámaras de alta velocidad pueden proporcionar de 50 a 300 fotogramas por segundo (fotogramas/s), o incluso más.

Resolución radiométrica

La resolución radiométrica ( profundidad de color de bits, calidad de color, profundidad de bits de imagen) es un término que significa la cantidad de memoria en la cantidad de bits utilizados para almacenar y representar el color al codificar un píxel de una imagen de video. Especifica con qué precisión el sistema puede representar o distinguir las diferencias de intensidad de color y, por lo general, se expresa como niveles o bits , como 8 bits o 256 niveles ( color de 8 bits (2 8 = 256 colores).

A menudo se expresa como una unidad de bits por píxel  - bpp ( bits por píxel en inglés  ).

Foto sensores utilizados en cámaras digitales

Ancho (px) Altura (px) Relación de aspecto Número real de píxeles megapíxeles Ejemplos de cámara
100 100 1:1 10,000 0.01 Prototipo Kodak (de Steven Sasson ) (1975)
640 480 307.200 0.3 Quick Take 100 de Apple (1994)
832 608 505.856 0.5 Canon Powershot 600 (1996)
1.024 768 786.432 0.8 Olympus D-300L (1996)
1.024 1.024 1:1 1,048,576 1.0 Nikon NASA F4 (1991)
1.280 960 1,228,800 1.3 Fujifilm DS-300 (1997)
1.280 1.024 5:4 1,310,720 1.3 Fujifilm MX-700, Fujifilm MX-1700 (1999), Leica Digilux (1998), Leica Digilux Zoom (2000)
1,600 1200 1,920,000 2 Nikon Coolpix 950 , Samsung GT-S3500
2.012 1.324 2,663,888 2.74 nikon d1
2.048 1.536 3.145.728 3 Canon PowerShot A75 , Nikon Coolpix 995
2.272 1.704 3,871,488 cuatro Olympus Stylus 410 , Contax i4R (aunque CCD es en realidad cuadrado 2.272?2.272)
2.464 1.648 4,060,672 4.1 Cañón 1D
2,560 1.920 4,915,200 5 Olympus E-1 , Sony Cyber-shot DSC-F707, Sony Cyber-shot DSC-F717
2.816 2.112 5,947,392 5.9 Olympus Stylus 600 Digital
3.008 2,000 6,016,000 6 D100 , Nikon D40 , D50 , D70, D70s , Pentax K100D , Konica Minolta Maxxum 7D , Konica Minolta Maxxum 5D , Epson R-D1
3.072 2.048 6,291,456 6.3 Canon EOS 10D , Canon EOS 300D
3.072 2.304 7,077,888 7 Olympus FE-210, Canon PowerShot A620
3.456 2.304 7,962,624 ocho Canon EOS 350D
3.264 2.448 7,990,272 ocho Olympus E-500 , Olympus SP-350 , Canon PowerShot A720 IS , Nokia 701 , HTC Desire HD , Apple iPhone 4S , LG G2 mini D618
3.504 2.336 8,185,344 8.2 Canon EOS 30D , Canon EOS-1D Mark II , Canon EOS-1D Mark II N
3.520 2.344 8,250,880 8.25 Canon EOS 20D
3.648 2.736 9,980,928 diez Canon PowerShot G11 , Canon PowerShot G12 , Canon PowerShot S90 , Canon PowerShot S95 , Nikon CoolPix P7000 , Nikon CoolPix P7100 , Olympus E-410 , Olympus E-510 , Panasonic FZ50 , Fujifilm FinePix HS10 , Samsung EX1
3.872 2.592 10,036,224 diez Nikon D40x , Nikon D60 , Nikon D3000 , Nikon D200 , Nikon D80 , Pentax K10D , Pentax K200D , Sony Alpha A100
3.888 2.592 10,077,696 10.1 Canon EOS 40D , Canon EOS 400D , Canon EOS 1000D
4.064 2.704 10,989,056 once Canon EOS-1D
4,000 3,000 12,000,000 12 Canon Powershot G9 , Fujifilm FinePix S200EXR , Nikon Coolpix L110 , Kodak Easyshare Max Z990
4.256 2.832 12,052,992 12.1 Nikon D3 , Nikon D3S , Nikon D700 , Fujifilm FinePix S5 Pro
4.272 2.848 12,166,656 12.2 Canon EOS 450D
4.032 3.024 12,192,768 12.2 Bolígrafo Olympus E-P1
4.288 2.848 12,212,224 12.2 Nikon D2Xs/D2X , Nikon D300 , Nikon D300S , Nikon D90 , Nikon D5000 , Pentax Kx
4,900 2,580 12,642,000 12.6 Misterio UNO ROJO
4.368 2.912 12,719,616 12.7 Canon EOS 5D
5.120 2,700 13,824,000 13.8 Misterio ROJO -X
7.920 (2.640×3) 1,760 13,939,200 13.9 Sigma SD14 , Sigma DP1 (3 capas de píxeles, 4,7 MP por capa, en sensor Foveon X3 )
4.672 3.104 14.501.888 14.5 Pentax K20D , Pentax K-7
4.752 3.168 15,054,336 15.1 Canon EOS 50D , Canon EOS 500D , Sigma SD1
4,896 3.264 15,980,544 16.0 Fujifilm X-Pro1 , Fujifilm X-E1 (el sensor X-Trans tiene un patrón diferente al de un sensor Bayer)
4.928 3.262 16,075,136 16.1 Nikon D7000 , Nikon D5100 , Pentax K-5
4.992 3.328 16,613,376 16.6 Canon EOS-1Ds Mark II , Canon EOS-1D Mark IV
5.184 3.456 17,915,904 17.9 Canon EOS 7D , Canon EOS 60D , Canon EOS 600D , Canon EOS 550D , Canon EOS 650D , Canon EOS 700D
5.270 3.516 18,529,320 18.5 leica m9
5.616 3.744 21,026,304 21.0 Canon EOS-1Ds Mark III , Canon EOS-5D Mark II
6.048 4.032 24.385.536 24.4 Sony? 850 , sony? 900 , Sony Alpha 99 , Nikon D3X y Nikon D600
7.360 4.912 36,152,320 36.2 nikon d800
7,500 5,000 37,500,000 37.5 leica s2
7.212 5.142 39,031,344 39.0 Hasselblad H3DII-39
7.216 5.412 39,052,992 39.1 Leica RCD100
7.264 5,440 39,516,160 39.5 Pentax 645D
7.320 5.484 40.142.880 40.1 Fase uno IQ140
7.728 5.368 ~  10:7 41.483.904 41.5 Nokia 808 vista pura
8.176 6.132 50,135,232 50.1 Hasselblad H3DII-50 , Hasselblad H4D-50
11,250 5,000 9:4 56,250,000 56.3 Better Light 4000E-HS (escaneado)
8.956 6.708 60.076.848 60.1 Hasselblad H4D-60
8.984 6.732 60.480.288 60.5 Fase Uno IQ160 , Fase Uno P65+
10.320 7.752 80,000,640 80 Hoja Aptus-II 12 , Hoja Aptus-II 12R
10.328 7,760 80.145.280 80.1 Fase uno IQ180
9.372 9.372 1:1 87,834,384 87.8 Leica RC30 (escáner de puntos)
12,600 10,500 6:5 132,300,000 132.3 Phase One PowerPhase FX/FX+ (escáner de línea)
18,000 8,000 9:4 144,000,000 144 Better Light 6000-HS/6000E-HS (escáner de línea)
21.250 7,500 17:6 159.375.000 159.4 Seitz 6x17 Digital (escáner de línea)
16.352* 12.264* 200.540.928 200.5 Hasselblad H4D-200MS (*disparo múltiple (6x) activado)
18,000 12,000 216,000,000 216 Better Light Super 6K -HS (escáner de línea)
24,000 15,990 ~ 383.760.000 383.8 Better Light Super 8K -HS (escáner de línea)
30,600 13,600 9:4 416,160,000 416.2 Better Light Super 10K -HS (escáner de línea)
62.830 7,500 ~25:3 471.225.000 471.2 Seitz Roundshot D3 (objetivo de 80 mm) (escaneado)
62.830 13,500 ~5:1 848.205.000 848.2 Seitz Roundshot D3 (objetivo de 110 mm) (escáner de línea)
38,000 38,000 1:1 1,444,000,000 1.444 Pan-STARRS PS1
157,000 18,000 ~26:3 2,826,000,000 2.826 Lente Better Light de 300 mm Digital (escáner de línea)

Véase también

Notas

  1. ↑ revista ComputerBild 10/2013, p.83
  2. ↑ 1 2 3 WXGA define un rango de resolución con un ancho de 1280 a 1366 píxeles y una altura de 720 a 800 píxeles.
  3. ↑ GOST 21879-88 Transmisión de televisión. Términos y definiciones.
  4. ↑ 1 2 3 Vlado Damiánovski. circuito cerrado de televisión Biblia CCTV. Tecnologías digitales y de red./Trans. de English-M.: LLC "IS-ES Press", 2006, -480s.
  5. ↑ [1] Archivado el 17 de diciembre de 2013 en el método de medición Wayback Machine JEITA (TTR-4602B) - Asociación de industrias de tecnología de la información y electrónica de Japón.
  6. ↑ Resolución de imagen - Wikipedia, la enciclopedia libre . Fecha de acceso: 19 de diciembre de 2013. Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2013.
  7. ↑ CIPA DCG-001-Translation-2005 Archivado el 14 de diciembre de 2013 en las Pautas de Wayback Machine para anotar las especificaciones de las cámaras digitales en los catálogos. "El término 'Resolución' no se utilizará para el número de píxeles grabados"
  8. ↑ ANSI/I3A IT10.7000-2004 Archivado el 26 de noviembre de 2005 en Wayback Machine Photography - Digital Still Cameras - Guidelines for Reporting Pixel-Related Specifications
  9. ↑ Acerca de la resolución . Consultado el 24 de abril de 2014. Archivado desde el original el 31 de marzo de 2014.