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Píxel

Eduardo Mirón López
@EduardoMironLpz


Hoy en día estamos muy familiarizados con el término “píxel” y lo cierto es que la cantidad de ellos en una cámara al uso es la característica que más nos importa en el aparato. Tanto es así, que lo normal cuando hablamos de un teléfono móvil como dispositivo hardware es que nos refiramos al tamaño de su memoria interna, la duración de su batería y los megapíxeles de la cámara. En este artículo vamos a aclarar a qué se refiere la palabra píxel y en qué se traduce en la electrónica de una cámara como las que manejamos diariamente.

La palabra píxel viene de un acrónimo en inglés que traducido literalmente es “elemento de imagen”. La definición del término es la menor unidad homogénea en color que compone una imagen digital. Una imagen digital no es más que un mosaico con unas teselas tan pequeñas que nuestro ojo no las distingue individualmente y por ello nos parece continuo, en realidad cada píxel es una de esas teselas.

Del párrafo anterior se puede sacar una primera conclusión, la cantidad de píxeles de una imagen no tienen porqué ser la misma cuando nuestra cámara la toma que cuando la vemos en una pantalla o en papel impreso. La cámara tiene un número determinado de píxeles y al tomar una imagen digital, cada uno de ellos se transforma en una unidad de datos y todos esos datos ordenados haciendo una malla conforman la imagen. Existe por tanto una resolución de partida y esta puede coincidir o no con la resolución con la que se muestra luego la imagen. Los programas informáticos que trabajan con imágenes contienen algoritmos que recalculan los datos de la imagen para pasar la malla de píxeles de unas dimensiones a otras. Así se explica que hablemos a veces de pérdidas de resolución en la imagen, cuando los mencionados programas informáticos no hacen correctamente la conversión o si esta requiere un cambio muy significativo y por tanto en los límites del buen funcionamiento del algoritmo aplicado.

Teniendo ya claro qué es un píxel, la siguiente pregunta es cómo conseguir uno. La respuesta es empleando lo que se conoce como sensor de imagen. Actualmente existen dos tecnologías que se reparten el mercado de los sensores de imagen: CCD y CMOS APS. Dado que la segunda está comiéndole cada día mas terreno a la primera y que desde 2010 es la que se emplea en la práctica totalidad de las cámaras de móviles, webcams y cámaras de bolsillo, vamos a centrarnos en explicar la tecnología CMOS APS.

En CMOS APS cada píxel es una pequeña celda de electrónica analógica en la que no entraremos en muchos detalles. Bastará decir que la luz que llega se traduce en un pequeño voltaje que se amplifica hasta niveles manejables. Todos las celdas se distribuyen en filas y columnas, de forma que otra parte de la electrónica va seleccionando una fila tras otra y los valores de todos las celdas en la fila seleccionada se leen por otra parte del sensor. Los valores leídos pasan entonces de señal analógica (voltaje) a señal digital (valor numérico). Repitiendo el proceso se obtiene la imagen completa.

Es importante destacar que una de estas celdas no distingue colores, sólo mide la intensidad lumínica que recibe. La forma de ver colores es poniendo filtros entre la celda y la fuente de luz, que sólo dejan pasar ciertas longitudes de onda (colores). Generalmente se usan tres filtros: uno que deja pasar el verde, otro para el rojo y el último para el azul. Los filtros tienen dibujos ajedrezados de forma que celdas de distintos colores están distribuida uniformemente y unas junto a otras en el sensor. Agrupando la información obtenida en varios de estas celdas monocromas se crea un píxel ya en color, formado por unas coordenadas en la imagen más los niveles de rojo, verde y azul. Queda patente así que el término píxel hace referencia a una unidad de información digital, que como tal la relación con el dispositivo físico que obtiene esa información dista mucho se ser sencilla y que en el lenguaje moderno se usa muchas veces incorrectamente.

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