Tema: La guerra de los pixels.......

[Buxus]

Hola a todos,
Me permito aconsejar que los que esteis realmente interesados en el tema, os paséis por aquí : http://www.macuarium.com/cms/macu/guias/sobre-la-resolucion-de-las-camaras-digitales.html

Es un artículo muy interesante, en el que se opina que el aumento de píxeles no tiene sólo que ver con cuestiones de marketing, sino que al contrario, es debido a una necesidad de mayor definición a la hora de imprimir una fotografía. 

No sabría decir si una fotografía hecha con muchos megapíxeles, una vez reducida para su publicación en Internet, tiene más definición que la misma foto hecha con una máquina con menos MPíxeles. Me temo que mucho tendrá que ver con el software que se utiliza para la compresión, más que con otros factores.

Saludos

[6 x 7]

un link muy interesante,

muchas gracias

[Nemo]

En efecto, la densidad de píxeles permite conseguir más resolución real. Si reducimos mucho el tamaño de una foto, sobrará resolución real en todo caso, y la diferencia entre dos cámaras será inapreciable. Pero para tamaños de fotos mayores la diferencia de resolución real sí se notará.
El segundo factor que afecta a la calidad de la imagen, caeteris paribus, es el propio tamaño del sensor, pues a mayor superficie menor detalle tendrá que resolver el sensor para una impresión dada, y mayor contraste tendrá la imagen.
Cuanto mayor sea la densidad del sensor y mayor sea su superficie, mayor calidad de imagen. Esa idea de que los sensores actuales exigen buenas lentes es falso. Simplemente, las buenas lentes, como ocurrió siempre, se hacen notar.
El pronóstico para el medio plazo es de sensores tan grandes como permita el círculo de luz (FF si las lentes son de 35mm) y con la mayor densidad posible (90 pares por milímetro es el límite actual, si bien con algunos sacrificios, en la D2X de Nikon o en las Olympus de 8MP, lo que llevado a un FF son 24-28MP).

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Aparte de estos dos factores que mencionas en referencia a la calidad de la imagen donde podríamos situar o qué importancia tienen los fotodiodos y su tamaño?

La densidad de píxeles de un sensor influye en el tamaño de los fotodiodos? Dónde se situan los fotodiodos uno en cada píxel? El tamaño del fotodiodo limita el número de píxeles de un sensor?

Tu pronosticas que "el medio plazo es de sensores tan grandes como permita el círculo de luz (FF si las lentes son de 35mm)" pero los objetivos diseñados para cámaras de 35mm analógicas tienen el problema, que no lo era en fotografía analógica, del ángulo de incidencia de la luz sobre el sensor. Si esto es cierto y los sensores no son capaces de captarar señales de luz a partir de ciertos ángulos aunque tengamos un sesor FF los estaremos desaprovechando hasta que los objetivos no sean capaces de variar los ángulos de luz que llegan al sensor y esto implica un rediseño de los mismos; de todos ellos. Me equivoco o es cierto?

Me gustaría que lo comentases por tus conocimientos sobre el tema. Yo sólo hago especulaciones y preguntas.

Un saludo!

[Nemo]

El tamaño de los fotodiodos es de gran importancia, pues determina en gran medida la razón señal/ruido. Si no fuera por esa relación, tendríamos en las cámaras réflex fotodiodos similares a los de las cámaras compactas. Con los últimos avances se han conseguido rendimientos excelentes con fotodiodos de 5,5 micras, y las posibilidades de seguir reduciéndolos son limitadas, pues el ruido de captura depende del tamaño de los mismos, y fotodiodos mayores, en igualdad de condiciones, SIEMPRE capturarán más luz.

El tema del ángulo de incidencia es un nuevo problema que agrava las causas clásicas del viñeteo: http://www.vanwalree.com/optics/vignetting.html

En las cámaras con sensores más pequeños el problema es menos grave, incluso con lentes adaptadas al formato, pues la distancia de la lente al sensor es la misma y la diagonal del sensor menor, y eso conduce a un ángulo de incidencia menor. ¿Qué soluciones se pueden aplicar? Básicamente dos: una, recurrir a diseños telecéntricos de las lentes, en los que el centro de la lente está más cerca de la entrada de la luz, si bien esto impone restricciones en el diseño de las mismas; otra es mejorar las microlentes que se colocan sobre las celdillas en los sensores. Olympus, por ejemplo, usa un sensor muy pequeño y una distancia de la montura al plano focal relativamente grande, además de diseños telecéntricos siempre que pueden. Leica, por contra, en su futura M digital, con lentes que casi tocan el sensor, han optado por un recorte (1,33x) y por una nueva tecnología de microlentes y filtros finos. En el futuro la tecnología permitirá soluciones como las de Leica de forma generalizada, creo yo, y rediseños como los de Olympus, interesantes en los primeros estadios de la evolución digital, tendrán menos sentido.

[Nikonowner]

Hola Nemo,

No sé sí tecnológicamente se podrá hacer, pero en vez de modificar/rediseñar ópticas (el parque que existe es enorme... ), ¿no se podría inclinar cada fotodiodo para que el haz de luz incidiera con el ángulo correcto? o por lo menos con un ángulo más correcto...

igual son paranoias mias  , sería seguramente muy caro pero una posible solución 

[Nemo]

El problema es que las lentes están diseñadas para proyectar la luz sobre un plano.
Lo que sí se puede hacer es crear microlentes con orientaciones distintas. Esa es una de las peculiaridades de la Leica M Digital con sensor Kodak que saldrá el año que viene.
Las cámaras telemétricas tienen la lente tan pegada a la película, que los gruesos filtros sobre el sensor hacían imposible una solución digital. Además de microlentes de orientación variada, Kodak han comprimido los filtros (algunos hacen varias funciones a la vez) y las propias microlentes.
Estos avances son continuos.
Si se mejoran los filtros, se quitan algunos y se mejoran las microlentes, no será necesario rediseñar las lentes o, dicho de otra forma, podremos usar las de toda la vida.
Han sido dos líneas de evolución paralela: diseños específicamente digitales, y diseños de sensores adaptados a las cámaras de siempre. En un primer momento muchas empresas optaron por la primera vía, pero Canon, Kodak y las marcas de formatos medios y respaldos han hecho avanzar la segunda vía.

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Otro problema a mi modo de ver es el tipo de sensor que utilizan la gran mayoría de las cámaras digitales. En la mayoría de los sensores las distribución de sus elementos se rige por el patrón  Bayer; una matriz de 2x2 (1 sensor rojo, 1 sensor azul y 2 verdes). Este patrón lleva implícita la interpolación por parte del software de la cámara. Voy bien; es cierto?

Parece ser que una solución eficaz a esto son los sensores Foveon en los cuales cada célula sensible a la luz es capaz de "ver" los tres colores RGB. Grandes marcas com Canon o Nikon, entre otras lo han tenido en consideración? Es una buena solución?

[Nemo]

El chip Foveon presenta problemas. Al parecer necesita celdillas más grandes, lo que limita la resolución real que se puede conseguir con ellos. El Foveon comercial actual de las cámaras Sigma no llega a 4 megapíxeles. Bien es verdad que la resolución real es en proporción equivalente a la de una cámara de 6 megapíxeles, pero aún así es baja. Son sensores caros y difíciles de manufacturar. Probablemente el problema del ángulo de incidencia de la luz se agrava. Ya veremos cómo evoluciona. Se rumoreaba que Sigma lanzaría pronto una cámara con chip Foveon de casi 6 megapíxeles, lo que podría dar la resolución real de una cámara Bayer de 8-10Mp (ya veremos).

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Según creo entender de tu último mensaje, Nemo, en el que dices "Al parecer necesita celdillas más grandes, lo que limita la resolución real que se puede conseguir con ellos"; en cada una de estas celdillas que captan luz hay un fotodiodo? Entonces el tamaño de éstos influye en el número de píxeles del sensor? Y de ahí una de las limitaciones de los sensores "pequeños"; los no FF?

En el blog de Valentín Sama se puede leer que es posible que Olympues incorpore este tipo de sensor en alguna de sus nuevas cámaras. Como dices "probablemente el problema del ángulo de incidencia de la luz se agrava" pero, en este caso, al disponer de objetivos casi telecéntricos no habría ningún problema en este sentido.

Como bien dices ya veremos aunque es un tema francamente interesante y complexo

[Nemo]

Creo que las celdillas tienen que ser más grandes porque albergan 3 fotodiodos cada una, en capas. Al haber tres capas la profundidad de los "pozos" será mayor. Si la boca del pozo tiene que ser grande el número de pozos se limita mucho. El sensor Foveon puede no ser un diseño eficiente, en el sentido de que, por un lado, tiene ventajas, pero por otro tiene limitaciones. Realmente no lo se.
El comentario de Sama viene de una observación de un representante de Olympus, que mencionó la posibilidad de acudir a otros fabricantes de sensores, quizás minoritarios. Yo creo que las cámaras de Olympus serán atractivas si incorporan soluciones originales. Sama también apuntaba a la posibilidad de usar 3 CCDs y un prisma divisor. No se qué parte son ideas suyas y qué parte informaciones que tiene. Yo soy un admirador de Olympus, innovadores y perfeccionistas, pero su línea de cámaras E nunca me ha convencido. Ya veremos cómo evoluciona. Se sabe seguro que Panasonic presentará una réflex en ese formato en el mes de febrero, y no se sabe si Leica sacará algunas lentes autofocus para el sistema (se especula sobre ello). También se rumoreaba que Sigma podría sacar una cámara con Foveon dentro del estándar de Olympus.
Creo que esa plataforma no podrá competir con los equipos profesionales con sensores de 35mm a medio plazo. Es imposible. Pero como cámaras pequeñas de gran calidad podrían llegar a ser irresistibles. Quién sabe.
recomiendo las observaciones de Makoto Honda sobre Nikon y el formato de 35mm, que se pueden aplicar a Olympus igualmente:

http://www.honda-e.com/C01_NotesOnPhotography/NotesOnPhotography.htm

[cooconino]

Yo creo que el estándar 4/3 permitirá utilizar soluciones más originales como por ejemplo la citada opción de los 3 CCDs (esto es pura especulación, obviamente). Esta es una solución ampliamente utilizada en el área de vídeo profesional y que proporciona grandes resultados (de hecho, no existen, en realidad, cámaras de vídeo profesional de nivel industrial o broadcast que incorporen un único CCD). Partiendo de tamaños de CCDs relativamente pequeños, en comparación con los usados en una cámara fotográfica DSLR, de 2/3 de pulgada (broadcast) y unos 800.00O píxeles (Sony) o 480.000 (Panasonic) de resolución efectiva cada CCD o bien 1/2 pulgada (industrial), las cámaras de última generación consiguen niveles de sensibilidad realmente impresionantes (utilizando ópticas broadcast muy luminosas de apertura máxima f/1,8) de f/11 a 2.000 lux y todo esto gracias a un refinamiento extremo de la electrónica encargada de procesar la señal de vídeo.

Yo creo que aún es pronto para ajusticiar a nadie y aún hay muchas cosas por ver. Estoy casi seguro que Olympus sorprenderá a más de uno con su próximo buque insignia a presentar en la Photokina del año que viene. Y se lo están tomando con calma: probablemente una señal de que están haciendo las cosas bien.