Del píxel al megabyte

Una de las cosas que más me gustó de la primera clase del curso de fotografía fue el repaso que hicimos al concepto del píxel y a su impacto en todo el proceso de la fotografía, desde la captación a la reproducción pasando por el almacenamiento.
El píxel es la unidad básica con la que se forman las imágenes en el entorno digital. Al final, una fotografía digital no es más que un mosaico formado por un montón de puntitos que, vistos desde la distancia adecuada, componen la imagen. De hecho, si nos acercásemos mucho podríamos ver esos puntitos.
Así, a la hora de tomar la fotografía, el sensor detecta la luz que recibe (en tantos píxeles como defina su capacidad: por ejemplo una cámara de 6 megapíxeles será capaz de transformar la luz que reciba en unos 3.000×2.000 puntitos) y la transforma en información correspondiente a cada uno de los «puntitos».

¿Qué información se capta para cada puntito y cuánto ocupa? Lo más básico sería un indicador binario: encendido o apagado. Eso nos permitiría captar una imagen en blanco y negro «puros» (es decir, o un punto está encendido, o un punto está apagado). Esto tendría una relación directa con el concepto del «bit» como unidad básica de información para los ordenadores. En esta situación, un píxel = un bit. Pero claro, con esa información no es suficiente, necesitamos más matices, la «profundidad de color» o «profundidad de bit». Si en vez de dos estados queremos captar cuatro, necesitaremos dos bits (4 = 2^2). Si queremos captar ocho estados, necesitaremos tres bits (8 = 2^3). Y así sucesivamente.
Para una foto que pueda captar 256 colores, harán falta 8 bits (un byte) por píxel. Con lo cual en esa cámara de 6 Megapíxeles, una foto pasaría a ocupar unos 5,72 Mb (6 millones de puntitos, a un byte cada uno y teniendo que para pasar de byte a kilobyte hay que multiplicar por 1024, y para pasar de kilobyte a megabyte por otros 1024).
Cuantos más píxeles captemos en cada imagen y más profundidad de color (más matices) queramos darle, mayor será el peso del archivo generado (mayor el sitio que ocupe en la tarjeta de memoria y en el disco duro, etc.)
¿Y para reproducir esa foto? Cuando la veamos en una pantalla, la relación es directa: la pantalla también está hecha de pixeles (p.j. una pantalla de resolución 1280×780 muestra 1280 pixeles en horizontal por 780 en vertical) por lo que cada pixel de la imagen digital se mostrará en un pixel de la pantalla. Si nuestra imagen es más grande que la resolución de la pantalla, tendremos que hacer zoom hacia afuera para poderla ver entera (en cuyo caso cada pixel de la pantalla estará representando varios pixeles de la imagen, por lo que perderemos detalles), mientras que si hacemos zoom hacia dentro cada píxel de la imagen necesitará varios píxeles de la pantalla… si hacemos esto mucho veremos el «pixelado» de la imagen).
Sin embargo, a la hora de reproducir la foto en soporte físico tenemos que atender a la resolución del aparato en el que vayamos a imprimirla, normalmente medida en PPI o DPI (Points-per-inch o Dots-per-inch, puntos por pulgada). Para tener una imagen adecuada para imprimir con calidad necesitaríamos una resolución de 300 DPI, es decir, un aparato capaz de imprimir 300 puntitos distintos en una pulgada (o, teniendo en cuenta que una pulgada es 2,54 centímetros, 118 puntitos en cada centímetro), lo cual determina también el tamaño del formato físico.
Así, si tenemos una foto de 6 megapíxeles (3000×2000 píxeles) y la imprimimos con una resolución de 300 DPI, el resultado será una imagen física de 10 x 6,66 pulgadas, es decir, 25,4 x 16,9 centímetros. Si tratamos de imprimir una foto de menos megapíxeles en ese mismo espacio físico (es decir, la resolución en vez de ser de 300 DPI será menor) obtendremos una imagen de peor calidad que, si llegamos al extremo, podría incluso hacer que se viesen los puntitos.