Este artículo es una traducción sobre un informe muy interesante llamado "La dura realidad acerca de la Resolución" escrito por Peter Utz, un respetado experto. El original se puede encontrar en :
http://www.elitevideo.com/new2.htm

Comprendiendo la resolución de las Cámaras:

Cuando nos planteamos la compra de una cámara y analizamos los catálogos de los fabricantes, vemos como algunos anuncian cámaras con 570.000 pixels, otros con 800.000, incluso con 1.200.000, etc pero si al final vamos a acabar transfiriendo a VHS con solo 240 líneas, ¿ para qué tantos pixels ? ¿ Se nota la diferencia ? ¿ Porqué los profesionales usan cámaras muy caras ( de más de 2 millones de píxeles) y editan en S-VHS si al final la copia al cliente esen formato VHS ?
Estas preguntas se repiten una y otra vez.

Explicación acerca de la resolución

La resolución mide la finura de la imagen y se especifica en líneas horizontales. La imagen se compone de 525 líneas [625 para el PAL] horizontales, nos lo podemos imaginar como una ventana veneciana hecha con 525 [625] láminas.Por esta razón, la resolución vertical siempre es la misma [la ristras de pixels horizontales dan resolución vertical, y las verticales resolución horizontal. Piénsenlo un momento]
Si mirásemos a través de una ventana con una persiana veneciana gigante y pudiéramos ver una escalera distante y contar 525 escalones, entonces tendríamos una resolución vertical de 525 líneas. Si no pudiéramos contarlos, debido a que están confundidos o tapados por las láminas de la persiana veneciana, entonces tendríamos menos resolución. Acercando la escalera, podríamos contar los 525 escalones. Esto es una primera simplificación al estudio, ya que de las 525 líneas de la TV [NTSC] solo 483 se usan realmente para imagen [unas 575 para el PAL].
Volvamos a nuestra ventana veneciana y nuestra "carta de resolución" ( nuestra escalera ). Podríamos pensar que 483 líneas de TV nos darían una resolución vertical de 483 ( podríamos contar 483 escalones en la escalera). Pero esto no es cierto. Si una línea muestra un escalón, la siguiente línea debe mostrar el espacio entre escalones, para que dos escalones adyacentes no se confundan en uno. Llevándolo al límite, si cada línea muestra un escalón la escalera parecería un "todo" macizo. Debemos poder ver "escalon-espacio-escalón-espacio", definiendo esto como una imagen con 4 líneas de definición, necesitando 4 líneas para ello.Por tanto, con 483 líneas de TV podemos ver 120 escalones, pero aún así esto es llamado "483 líneas de resolución". De nuevo, aquí hay una simplificación. La resolución real de 483 líneas de escaneo es 483 x 0.7 = 338 líneas [400 PAL] ¿ Porqué 0.7 ? Imaginemos que miramos por la ventana veneciana y vemos los escalones entre las láminas. Si movemos un poquito la cabeza se podría dar el caso de que las láminas tapasen justo los escalones y no viéramos nada de la escalera. La definición de resolución insiste en que debemos ser capaces de contar los escalones, bajo todas las circunstancias... Pues bien, los científicos y matemáticos se han sacado un factor ( "Kell Factor") de 0.7 que dice que "no importa como mires por la ventana, como media el 70% de los escalones deben ser visibles".

Volviendo a las cámaras, encontramos que una imagen de TV NTSC de 525 líneas [625 PAL] usa 483 [575 PAL] para la imagen, resultando en una resolución vertical de 338 líneas [400 PAL]. El sensor de una cámara debe tener 483 pixels dispuestos verticalmente para acomodar las 483 líneas de scan horizontales. [Para el PAL se necesitan 575 pixels verticales]. [Para fijar conceptos, el NTSC proporciona una resolución máx. vertical de unas 340 líneas, mientras que el PAL proporciona 400. ]

Del mismo modo podemos hablar sobre la resolución horizontal . Si imaginamos una cerca [para que no se escapen las vacas locas, por ejemplo], compuesta por 400 picas verticales y la filmamos con nuestra cámara, si somos capaces de contar 400 picas verticales, es que la cámara tiene 400 o más líneas de resolución horizontal. Sí, ya sé que las picas están en vertical ... pero las contamos de derecha a izquierda, en horizontal. Por eso se habla de resolución horizontal. [gluggg hay que pensar un poquito. Para poder discernir dos rayas verticales muy juntas, debemos tener los pixels dispuestos horizontalmente muy juntos]. De nuevo se ha simplificado. Para poder contar 400 picas, debe ser posible observar también el espacio entre ellas. Se debe ver pica-espacio-pica-espacio. Es decir, 4 líneas de resolución horizontal. Un CCD con 400 pixels horizontales podrá contar 200 picas y 200 espacios. De nuevo, hay que referirse al factor Kell de 0.7, dando 400 x 0.7 = 280 líneas de resolución horizontal. Pero como las pantallas de TV no son cuadradas si no que tienen un factor 4/3 = 1.33 hay que corregir este dato y quedan 280 / 1.33 = 210 [ufff, a pensar otro poquito]

Por tanto, las líneas verticales de resolución son siempre las mismas, impuesta por la norma de TV, pero las horizontales dependen de la calidad del equipo [por eso se especifica este dato]. [La resolución vertical va a ser muy similar en todas las TV salvo casos extremos de televisores muy pequeños o de extremada baja calidad, con una rejilla de apertura muy poco fina]

Vamos a lo práctico: leemos en un catálogo que la cámara tiene 410.000 pixels ( supongamos que es una cámara en blanco y negro). ¿ Cúal es la max. resolución teórica ? Vamos con los cálculos. De los 410Kpixels el 92% queda dentro de los bordes de la imagen [?], el resto no son efectivos. Nos restan 380Kpixels efectivos. Hay que dividir entre 483 líneas de scan activas [NTSC, PAL 575], y nos quedan 786 pixels por línea. Multiplicado por el factor Kell 0.7 quedan 550. Ahora multiplicamos por 0.75 por aquello de la relación de aspecto 4:3, y nos da 412 líneas de resolución. Para el sistema PAL saldrían 347 líneas. [Las videocámaras PAL suelen llevar CCD de más pixels que sus homólogas NTSC para compensar este efecto]

C ámaras y vídeos.

Los vídeos VHS tienen una resolución de 240 líneas. Son líneas de luminancia. La resolución de color es mucho menor, pero el ojo es muy poco sensible a ella. Los sistemas S-VHS y Hi8 tienen mucha más resolución, hasta 400 líneas, pero sólo si usamos la entrada S-video ( luminancia y crominancia separadas). Si usamos las entradas de video compuesto, la resolución cae a 330 líneas. La TV ya hemos visto que tiene unas 330 líneas [NTSC] de resolución. Pero las cámaras profesionales llegan a las 500 o 700 líneas. Volvemos a la pregunta inicial ¿para qué tanta resolución si al final se usan 400 líneas en el mejor de los casos ?

La respuesta es que cuanto mejor sea la cámara mejor será el resultado final. Obviamente todo tiene un límite coste/prestaciones y llega un momento en que una mejora de la fuente original apenas se notará visualmente, pero sí económicamente. Pero , técnicamente hablando a qué es debido este fenómeno ? Tiene que ver con la profundidad de modulación. Pongamos que filmamos un punto blanco con todo el resto de la imagen en negro. Si filmamos con una cámara de 700 líneas, el punto será bien definido y nítido. Si lo hacemos con una de 300 líneas, el punto estará ya un poco borroso. Si ahora grabamos a VHS, éste meterá "otra capa de borrosidad" sobre el original. Lo tomado con 300 líneas, tendrá "dos capas" de borrosidad. Lo grabado con la cámara de 700 líneas, solo una.
[Aquí viene una explicación técnica sobre los analizadores de onda y la profundidad de modulación, quizás demasiado técnica y difícil de comprender sin tener un aparato delante.]

Otras características de las buenas cámaras

Las cámaras con 3 CCD pueden usar una técnica especial de desplazamiento con los que consiguen que con 3 CCD de 500 líneas, se acabe obteniendo 700 líneas de resolución.[ Es lo que hace Canon en la XL1 y XM1]. Las cámaras con 3 CCD dedican uno a cada color, con filtros más precisos y colores más naturales.
Las cámaras buenas tienen mejor la relación señal-ruido, dando imágenes con menos grano. Una imagen bien perfilada pero con grano no es agradable de ver [no confundir con el grano de la fotografía ]
Del mismo modo, un buen CCD presenta menor efector SMEAR ( imágenes corridas cuando se filman luces muy puntuales, tales como faros de coches por la noche, luz de velas , etc).
Las lentes profesionales son mucho menos propensas a las aberraciones cromáticas, fenómeno que hace que distintos colores enfoquen en distinto plano, dando imágenes más borrosas.Asimismo, evitan las distorsiones de barril , tan frecuentes en tomas angulares. Las líneas verticales son siempre verticales, independientemente de la posición del zoom.
Las lentes profesionales llevan mejores recubrimientos antirreflexivos, con menos pérdida de luz y menos efecto "halo".
Por no hablar de los controles manuales de las cámaras profesionales, que no solo dan imágenes con más resolución, si no más bellas."