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AlbertTRAL

Hasta el infinito y mas allá... el yin y el yang de la carrera "megapixeliana"

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Parece que este grito de guerra de Buzz Lightyear, ha sido el adoptado por los fabricantes de cámaras digitales, inmersos en una desaforada carrera hacia... ¿dónde?... pero parece que dirigida por los Mpx del sensor y en la que todos nos vemos inmersos sin opción ni excepción cual partícula de polvo sideral atraída por un agujero negro en pleno esplendor.


mV2RNm2 -
CMV50000

Esta reflexión me surge a raíz del anuncio por parte de CMOSIS de su nuevo CMV50000, un nuevo sensor de formato “FF” 35mm que incorpora obturador global y casi medio centenar de Mpx y, por coincidencia temporal, su mal apuntada posible utilización en la nueva Leica M10 typ 3656 de próxima presentación, coetáneos a su vez con los primeros rumores sobre la A7RIII con 70/80Mpx.

Lo primero que se me viene a la cabeza es... contar el número de copias en tamaño DIN A2 que imprimo al año; y en estos momentos, al igual que en el enunciado de los teoremas matemáticos... “tendiendo a cero”... por supuesto, ya ni llego a pensar en copias mayores...

dx7KVfS -
Titan Cray XK7

Pero nosotros, la mayoría "simples" fotógrafos aficionados que no solemos cubrir las fachadas de edificios con nuestras tomas, que además no solemos tener un Cray Supercomputer en casa y nos fastidia de sobremanera tener que cambiarnos los portátiles y discos duros mientras éstos nos den mínimamente lo que les pedimos, que no es mucho,

¿qué provecho le podemos sacar a esta loca carrera “tecnomarketiniana” de los Mpx?

Carrera, sin duda, generadora de insatisfacciones permanentes para activar el consumo (otros lo denominan G.A.S.... Gear Adquisition Syndrome) que tiene como hipótesis de trabajo la omnipresente obsolescencia programada que nos ha engullido, estemos de acuerdo o no. Veamos:

No os olvidéis que, el incremento de Mpx, dejando de lado la obvia posibilidad de tener un zoom digital con calidad, puede servir para hacer "pixel binning" en cámara. El promediado de píxeles nos sirve para reducir drásticamente el ruido, a saber:


tWEaHjP -
Visto en IDS-Imaging

El ruido de lectura, que es el que domina en las sombras profundas al igual que el fotónico lo hace en las luces y las sombras medias, tiene una distribución aleatoria gaussiana de media cero en torno al valor esperado, por lo que cuando promediamos, por su propiedad estadística, lo debemos hacer cuadráticamente, es decir, el cuadrado del ruido total es igual a la suma de los cuadrados individuales (cosa que no ocurre con la señal, que se promedia linealmente). Así pues, considerando un nivel de ruido similar en todos los pixeles cercanos (Rp) y tomando en el promedio grupos de cuatro, queda:

Rt²=R1²+R2²+R3²+R4²
Rt²=4·Rp²
Rt=2·Rp
Cómo tenemos que promediar por 4 píxeles
Rt=Rp/2

Es decir, que de un plumazo... bueno, de un calculazo en cámara ;-) , hemos pasado de una imagen FF de 80Mpx a una imagen FF de 20Mpx situada dentro de nuestra “zona de confort” y la mitad de ruido o un stop mas de rango dinámico...ya que es precisamente este ruido, el de lectura, es el que limita el rango dinámico del sensor en la "zona 0".

En función de las herramientas que nos den en el firmware de la cámara, "tal vez" no sea necesario cambiar los discos duros y "sin embargo" dispongamos de mayor rango dinámico... ;-). Empresas como Kodak (Pixelux), Fuji (EXR SN Mode) o Phase One (Sensor+), entre otras, ya lo incorporaron en su día y ciertamente no es nada nuevo, son algoritmos que se usan desde “siempre” en el proceso de señal en astronomía.

Resumiendo, podemos hacer el cálculo general que una disminución de la resolución nos llevará a un decremento del ruido, ¿cuánto? Pues proporcional a la raíz cuadrada del número de muestras promediadas o lo que es lo mismo, a la raíz cuadrada de la relación de resoluciones:

Sony A7RII con una resolución de sensor de 7952 x 5304
Reducción a 1200 x 800 para la galería del foro.
¿Qué mejora de ruido obtendremos?
ΔS/N ≈ (7952x5304/1200x800)½ ≈ (42M/1M)½ ≈ 6,6
¡Hemos reducido el ruido en seis veces y media!

Bienvenidos a la “magia” del proceso digital... no sólo de resolución vive la imagen... ;-) :-) y a veces podemos tener herramientas que nos pueden permitir dirigir la mencionada “desaforada carrera” de otros en una dirección que nos convenga mas.

Salud y buenas tomas, Albert

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Actualizado 19-04-17 a las 10:59:23 por AlbertTRAL

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Comentarios

  1. Avatar de Delfi R
    He estado leyendo el documento al que enlaza ese gráfico del piling bining. Es muy interesante.

    Yo creo que has dado en la diana, la carrera de la resolución tiene consecuencias que no deseamos, y hay soluciones que no está claro que nos quieran ofrecer.

    Como sugieres la mejor opción sería aprovechar la disminución de los pixeles para mejorar la lectura espacial, no solo mejorando el ruido sino también la apreciación del color., un tema que parece estar estancado.
  2. Avatar de AlbertTRAL
    Cómo bien apuntas Delfí... hay soluciones que no está claro que nos las quieran ofrecer... esperemos que el "clamor" popular haga su efecto ;-) :-) o que las marcas que den el paso, sí saquen un rendimiento en forma del tan preciado "market share". Gracias por pasar y comentar.

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