7/23/2019 Resolución Ff vs Apsc

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Resolución: Full Frame, APS-C, Círculos

de confusión y demás historias

José Pereira

Los aspectos de resolución de nuestros equipos digitales, son otro de esos temas candentes

que tanto se prestan para las comparativas comerciales entre equipos, y que ciertas webs oautores gustan tanto de adentrarse de forma somera y con frecuencia subjetiva, para la

 promoción encubierta de equipos y marcas comerciales.

La resolución es un concepto íntimamente relacionado con

el grado de detalle que se puede apreciar en una imagen, yque evidentemente guarda una relación directa con los

Piel Per !nc" #PP!$ de una imagen, y en definitiva con losmegapíeles de nuestros equipos, sin embargo, quedarse enesta afirmación, puede no ser siempre conveniente, por eso

es mejor adentrarnos un poco m%s en los factores que

condicionan a la resolución de una imagen.

&uando "ablamos de resolución, "ay que "ablar in"erentemente de contraste, ya que pordebajo de un '( de contraste dejamos de percibir el detalle. Para nuestros propósitos,

 podemos definir el contraste como )la diferencia de tonalidad con la que se percibe o

registra un par de líneas, blanca y negra respectivamente*. Por tanto a mayor contraste,

mayor sensación de resolución. +ic"o grado de contraste, se mide en términos de lo que seconoce como acuntancia, que no es m%s que la rapide con la que se pasa de un grado de

densidad a otro, y que nos ayuda a entender los cortes entre onas de alto contraste, de

forma que si que entre dos líneas negras, eiste una ona gris, estaríamos "ablando de unamala acutancia ya que la transición entre onas "a sido suave.

-isten numerosos procesos por lo que se puede evaluar la acutancia de un sensor, por una

 parte esta la estrategia de las /0, las cuales ya me adentré en el artículo )&%lculo de la

/0 con !mageJ* pero otro muy sencillo es el empleo de cartas de pares de líneas, osimplemente aproim%ndose a la resolución teórica a través del teorema de 1yquist, el cual

nos indica que la tasa de muestreo debe ser el doble de la componente frecuencial m%s alta.

2esolución m%ima teórica, epresada en frecuencia de muestreo en pares de líneas por

milímetro #Lp3mm$, o lo que también podemos describir cómo frecuencia 1yquist, vienedada por la siguiente ecuación4

Nf (lp/mm) = 1 / ((Ancho del sensor mm / Nº de pixels de ancho)*2)

5ay que "ablar de resolución teórica, ya que los sensores est%n acompa6ados de un filtro de paso alto o anti7aliasing que condicionan dic"os c%lculos los cuales acaban por ser

demasiado optimistas, sin embargo significativos para aclarar algunos conceptos.

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+e esta forma podemos realiar los siguientes c%lculos, a partir de dos equipos4

Por un lado una 1i8on +9:: con un sensor 0ull 0rame #0ormato &ompleto$ de ;<=;,>mm

y con una matri de ?='<=@;= pieles. A una 1i8on +;:: con un sensor BPC7&, de=;,<D',@mm y una matri de ?=@@=@?@ pieles. 2ecordar al lector que un sensor 0ull

0rame es aquel que tiene las dimensiones de la cl%sica película fotoquímica de ;'mm,mientras que el BPC7& #Bdvanced P"oto Cystem &lasic$ es el tama6o de sensor m%s comEnentre las c%maras réfle #+igital7CL2$

Ci aplicamos la fórmula anterior vamos a obtener que nuestra 1i8on +9:: tiene

teóricamente '> Lp3mm y nuestra +;:: >: Lp3mm, lo cual paradójicamente la +;:: con

un sensor BPC7& tiene m%s resolución que nuestra +9:: 0ull 0rame, esto es f%cil deentender ya que simplemente a ojo, podemos ver que ambos equipos tienen pr%cticamente

el mismo nEmero de pieles para diferente tama6os de sensor, por lo que nuestro equipo

0ull 0rame tiene menos densidad de píeles.

¿Qu !enta"a tiene entonces un e#ui$o con un sensorFull-Frame frente a un APS-C%

Pues por un lado tenemos el factor de ampliación4 si queremos realiar una impresión a

=:;='?mm, a partir de un sensor 0ull7frame tendremos que ampliar la imagen producida por el sensor 9.' veces, y a partir de un sensor BPC7& tendremos que ampliarla DD.; veces,

 para llegar a dic"as dimensiones, por lo que a mayor factor de ampliación, m%s perjudicado

se ver% el grado de detalle en nuestra copia final.

Ftra ventaja de los sensores 0ull 0rame es su mayor profundidad de campo. Cituación m%sque relevante para determinado tipo de fotografía. Por ejemplo en trabajos de digitaliación

con mesas de reproducción, como las distancias de enfoque suelen ser mínimas, en la

reproducción de objetos o documentos con cierto volumen, la profundidad de campo puedeser un factor crítico en la nitide de ciertas %reas de la imagen. -n general en cualquier

fotografía de aproimación, donde la profundidad de campo suele ser m%s crítica.

-l motivo de por que un sensor 0ull 0rame tiene mayor profundidad de campo que uno

BPC7& esta en relación con el tama6o del &írculo de &onfusión #&ircle of &onfusion, &o&$el cual es el tama6o m%imo del disco de Biry de forma que una ve ampliado el ojo

"umano lo perciba como un punto, de forma que cualquier punto inferior o igual al &o& se

 percibir%n como onas nítidas. Los discos de Biry se forman por la presencia del diafragmaen nuestras ópticas y su di%metro esta relacionado con la apertura de este. &omo veremos

m%s adelante, en la ecuación de la profundidad de campo intervienen mEltiples factores, sin

embargo para igual condiciones cuanto mayor es el círculo de confusión, mayor es la profundidad de campo.

Bl introducir la definición de &o& nos encontramos de nuevo con un concepto que ya

abordamos, que es el factor de ampliación de la imagen desde el sensor "asta el formato de

observación, de forma que eiste una relación intima entre los círculos de confusión y eltama6o del sensor.

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Para entender un poco mejor el &o& y su relación con el tama6o del sensor vamos a

adentrarnos en sus c%lculos4

La resolución real de una ampliación estimada en Lp3mm viene dada por la fórmula4

R = Rf (diagonal ampliación / diagonal sensor)

+onde 2f es la resolución en Lp3mm de nuestra ampliación partiendo que el la resolución

m%ima del ojo "umano #a ='cm de observación$ se estima en '7<Lp3mm mientras que lamedia se encuentra entre ;7?Lp3mm

+e esta forma para una ampliación de =:;='?mm con una diagonal de ;='mm usando un

sensor 0ull 0rame con una diagonal de ?;mm tendremos que para una resolución de

visionado de ?Lp3mm

R = 4 * ( 32 / 43 ) = 3!"2 #p/mm

Para "allar el &o& en mm calculamos la inversa4

$o$ = 1 / R = !"!33 mm

+e "ec"o :.:; mm es el tama6o est%ndar del ;'mm.

Ci por la contra "acemos el mismo c%lculo con un sensor BPC7& con una diagonal de =@mm

tenemos4

  R = 4 * (32 / 2%) = 4&"4 #p/mm

  $o$ = 1 / 4&"4 = !"!21mm

+onde observamos como :.:= suele ser el &o& de la mayoría de sensores BPC7&.

&on este concepto claro, si nos fijamos en la tabla de di%metros de discos de Biry porabertura o nEmero f, podemos observar algo muy curioso4 para un sensor BPC a partir de

una apertura de f3DD el di%metro del disco es mayor al círculo de confusión, por lo que

estamos perdiendo nitide. A casualmente vemos como el valor m%imo del círculo deconfusión se corresponde con el valor del &o& para un sensor 0ull 0rame, esto es debido a

que :,:; es el est%ndar para el ;'mm #y una ampliación a =:;='?mm a una resolución de

?Lp3mm$, donde si podremos usar aperturas de f3==.

A&ertura 'iámetro disco Airy (mm)f3D :,::D;

f3D,? :,::D>

f3= :,::=9

f3=,@ :,::;@

f3? :,::'?

f3',< :,::9'

f3@ :,:D:9

f3DD :,:D?@

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f3D< :,:=D'

f3== :,:=>'

Ci los valores obtenidos de los círculos de confusión para un sensor 0ull 0rame o BPC en la

fórmula de la profundidad de campo #+eep of 0ield, +o0$4

'o = (2*c*2*'*fn*( '))/((2  c**fn c*'*fn)*(2  c**fn c*'*fn))

+onde 0 es la distancia focal, + la distancia de enfoque #en metros$, &o& el círculo de

confusión #en micrones$ y fn la apertura de nuestro diafragma.

Por lo que para una distancia de enfoque de :.?'m, una apertura de DD y una distancia focal

de ':mm deberíamos obtener una profundidad de campo de ;cm para un sensor BPC7& y'cm para un 0ull 0rame.

&ómo vemos un sensor 0ull 0rame tiene ciertas ventajas frente a un BPC7&, sin embargo no

es posible afirmar que un sistema sea mejor que el otro, como siempre todo depender% deldestino final de nuestro trabajo.

Cin embargo tal y cómo decíamos al principio los c%lculos entorno a la resolución de un

equipo basandose en las Lineas Par por mm, no sólo depende del tama6o o densidad de los

 píeles de un sensor, sino que evidentemente el conjunto de sensor m%s lentes m%s losfiltros antialias que lleve nuestro equipo van a condicionar la resolución final, tema del que

me ocuparé en otro artículo.

Puedes eperimentar con estos c%lculos con la &alculadora de &írculos de &onfusión y

Profundidad de &ampo