Zoom Hace unos años era impensable caminar por la calle y tener una cámara a mano para poder sacar una instantánea en un momento dado. Hoy en día, todos llevamos una cámara de fotos en el bolsillo en nuestro propio móvil, con sus características propias de megapíxeles, apertura, luminosidad… Sin embargo, uno de los factores que más claramente diferencian un teléfono móvil de una cámara superior es el zoom (entre otros muchos, claro). Hoy te contaré cómo funciona el zoom de una cámara tradicional mediante ópticas móviles, y el zoom digital de un teléfono móvil o de algunos modelos de cámaras compactas.

En primer lugar, he de decir que todo lo referente a ópticas, distancias focales, lentes y fotografía en general, es algo complejo, y su explicación en detalle se escapa del alcance de este artículo. Por tanto, lo que te mostraré aquí serán unas pinceladas básicas que te permitirán tener una idea aproximada de lo que estamos hablando, para que puedas profundizar en el tema si te resulta interesante.

El zoom de una cámara es lo que todos conocemos como los “aumentos” de la misma, es decir: cuánto más grande podemos ver una imagen con respecto al motivo original. Sin embargo, la tecnología detrás de este término no es tan sencilla. Para conocerla mejor, lo primero que hay que hacer es diferenciar dos tipos de zoom muy diferentes: el óptico y el digital.

Zoom óptico

Objetivo zoom 18-70mm (Fuente Wikipedia)

Objetivo zoom 18-70mm (Fuente: Wikipedia)

El zoom óptico es el que se basa en grupos de lentes en movimiento dentro de un objetivo. Es el que se puede encontrar en cámaras compactas y réflex con objetivos con distancia focal variable. Estos concentran la información de luz en la zona del sensor y, variando la distancia focal (que es la distancia entre el centro óptico ubicado en el centro del objetivo y el sensor), se modifica el aumento de la imagen. A partir de una distancia focal, se obtendrá el motivo de la fotografía aumentado (a mayor distancia focal, mayor aumento; aunque menor ángulo de visión).

Funcionamiento zoom (Fuente Wikipedia)

Funcionamiento zoom (Fuente: Wikipedia)

En el caso de las cámaras compactas, lo normal es ver factores de aumento como “x2″, “x3″, “x10″… mientras que en las cámaras réflex se habla de objetivos con focales de 18 a 55 mm, por ejemplo. Estas últimas medidas hacen referencia a la distancia focal mínima y máxima, o sea, los topes de distancia a los que se puede situar la lente con respecto al sensor.  Es precisamente la relación entre la distancia focal máxima y la mínima la que da el factor de aumento del zoom (en el caso de un objetivo 18-55 mm, estaríamos hablando de un factor “x3″).

Ejemplo de posiciones zoom (Fuente Wikipedia)

Ejemplo de posiciones zoom (Fuente: Wikipedia)

En lo referente a la calidad de la imagen, el zoom óptico proporciona un acercamiento real al sujeto. Esto quiere decir que la imagen que se formará en el sensor será más grande, o, mejor dicho, se formarán imágenes más cercanas del motivo fotografiado. Por este motivo, su calidad dependerá básicamente de las lentes, de la luminosidad que se pierda en estas y de las posibles alteraciones que esa pérdida produzca sobre la imagen original. En general, se puede decir que el zoom óptico ofrece mucha calidad.

Zoom digital

Entonces, ¿cómo funciona el zoom digital de las cámaras de los teléfonos y de algunas compactas? Pues de un modo totalmente diferente. En un teléfono móvil, la distancia focal no puede modificarse para poder ver la imagen más de cerca. En lugar de eso, el dispositivo se “inventa” cómo sería la imagen vista con una mayor proximidad.

Diferencia zoom óptico - zoom digital (Fuente www.nukleoblog.com)

Diferencia zoom óptico – zoom digital (Fuente: www.nukleoblog.com)

Antes de nada, imagina qué ocurre en tu móvil cuando intentas visualizar una fotografía tomada con él. Piensa en una resolución de pantalla de un smartphone FullHD (1.920 x 1.080). Esa resolución equivale a 2 megapíxeles. Si haces una foto con la cámara del teléfono, imaginando que cuente con una resolución de 8 megapíxeles, y visualizas esa foto a pantalla completa en el smartphone, estarás viendo una foto de 8 megapíxeles en una pantalla de 2 megapíxeles. Por tanto, sobrarán 6 megapíxeles de información que no se estarán mostrando. Si ampliaras esa foto en el móvil, no notarías una pérdida de calidad hasta que te quedaras con una superficie de menos de 2 megapíxeles y estuvieras intentando mostrarla en toda pantalla, ya que faltarían megapíxeles en la foto para rellenarla.

Eso mismo ocurre cuando aplicas el zoom digital a una foto: en la pantalla se muestra el interfaz de la cámara, y al hacer zoom con los dedos para ampliar la imagen, lo que estás haciendo realmente es quedarte con una parte de la información que llega al sensor de la cámara, descartando el resto de píxeles. Ese aumento, a partir de un cierto punto, te dará una sensación de pérdida de calidad; esto se debe a que estás seleccionando menos píxeles que los que se muestran en pantalla. Dicho de otra forma, realmente cuando haces zoom digital al realizar una fotografía, es como si ya la hubieras hecho y la estuvieras ampliando en tu smartphone. Por eso a partir de un cierto punto a la imagen le faltarán píxeles para mostrar la información y perderá calidad.

Diferentes niveles de zoom digital

Diferentes niveles de zoom digital. En la imagen a la derecha se observa claramente la pérdida de calidad.

Si amplias la imagen para posteriormente imprimirla a un tamaño de 1 pulgada x 1 pulgada con 300ppp, probablemente no notarás la pérdida de calidad hasta un aumento muy elevado. La razón es que para rellenar esa pulgada son suficientes 300 píxeles, mucho menos que los 8 megapíxeles que tiene la fotografía. Sin embargo, este no suele ser el caso, y al tener pantallas con cada vez más resolución, es mucho más fácil llegar al límite de la pérdida de información al hacer un zoom digital.

Por tanto, realmente no es que el zoom digital haga perder calidad de imagen. Lo que ocurre realmente es que estás seleccionando una parte menor de la imagen original y tratando de verla más grande.

Al hacer zoom digital, lo que hacen los dispositivos móviles y los ordenadores es tratar de rellenar los píxeles que les faltan para completar la imagen. Para ello utilizan diferentes algoritmos, pero estos, sean mejores o peores, no son infalibles, y cuanto más aumentemos la imagen, más errores encontraremos. En ese sentido, es más recomendable hacer una foto sin aplicar el zoom digital, y aplicarlo posteriormente desde un programa de retoque fotográfico: el resultado es el mismo, en el sentido de que el aumento digital durante la fotografía no acerca al sujeto de la foto, sino que amplía la imagen, recortando la información del sensor, y luego se “imagina” la información que falta. Es exactamente lo mismo que puedes hacer con un PC, pero, al menos, si lo haces así, conservarás la imagen entera original, mientras que si aplicas el zoom durante la fotografía, el resto de la imagen del sensor que no estés procesando se habrá perdido.

Pérdidas por compresión

Aquí quiero hacer una puntualización: antes he dicho que al ampliar una imagen de 8 megapíxeles en una pantalla de 2 megapíxeles, no se nota una pérdida de calidad hasta haber desechado 6 megapíxeles de la foto. Esto no es estrictamente cierto, ya que aquí también influye la cuantificación y la compresión de la fotografía. Estos términos se refieren al procesado que se realiza sobre una imagen para reducir su tamaño de archivo, descartando información de color y agrupando zonas con colores parecidos hasta un cierto umbral. Se usa constantemente (muy típico en los ficheros JPG) y funciona de la siguiente manera: a mayor ratio de compresión, menor riqueza de colores en la imagen. Esto es especialmente evidente si acercamos la fotografía con un zoom digital, porque podremos apreciar los bloques de colores como cuadros de tonalidades parecidas, que, si bien de cerca resultan obvios, de lejos pasan desapercibidos y permiten ahorrar espacio en disco. Sin embargo, esta pérdida de información no es la misma que la que he comentado de falta de píxeles y no deben confundirse.

Pérdida por compresión

Pérdida por compresión. En las dos imágenes ampliadas, se puede ver cómo la de la derecha presenta bloques más evidentes de colores similares debido a una mayor compresión.

Espero que después de leer este artículo tengas más claro qué procesos se llevan a cabo cuando realizas una fotografía con el zoom digital de tu cámara, y por qué te parecerá que tienen menos calidad cuanto más aumentes la imagen.

Si quieres aprender más sobre fotografía, en nuestro foro tienes algunos hilos muy interesantes en los que puedes encontrar mucha información sobre el tema, como por ejemplo, estos mensajes.

¡Hasta pronto!

Carlos Ávila es Ingeniero Técnico de Telecomunicación y Máster en Dirección de Sistemas de Información y Comunicaciones. Actualmente se dedica a la administración de sistemas informáticos, área en el que cuenta con 10 años de experiencia. Apasionado de la ciencia y la tecnología posee su propio blog en el que da rienda suelta a su afán divulgativo. No siendo suficiente, también colabora con bq escribiendo artículos sobre temas relacionados con los móviles, tablets, redes y tecnología en general.