¿Qué es la "densidad de píxeles"?

Aparentemente, los megapíxeles no son una buena manera de medir la calidad de la cámara, por lo que algunas personas se refieren a un sistema de medición relativo llamado "densidad de píxeles".

¿Qué es esto específicamente? ¿Qué información da? ¿Cuanto más alto el número mejor? ¿O viceversa?

terminology sensor pixels

— Andres
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@Ysap ha dado la respuesta técnica, pero las especificaciones de hardware rara vez son una medida real de la calidad de la cámara. Si lo fuera, no tendría mucho sentido tener comentarios ...

— John Cavan

Con la densidad de píxeles no se trata de que mejor o menor sea mejor: hay problemas cuando la densidad es demasiado alta, así como problemas cuando es demasiado baja. El enlace que ysap publicó en su respuesta da más información.

— Matt Grum

Si desea conocer la resolución real de una combinación de lente + cuerpo dada, debe consultar las revisiones. A menudo miden qué tan pequeñas características pueden grabar la cámara (y la lente), lo cual es inmensamente más relevante que la densidad de píxeles.

— Zds

Estoy de acuerdo con @Zds aquí: en términos de calidad total, la densidad no es el factor más importante.

— ysap

Respuestas:

La densidad de píxeles es simplemente una medida de cuántos píxeles caben en un área determinada . Está determinado por el tamaño de los píxeles: cuanto más pequeños son los píxeles, mayor es la densidad de píxeles.

Imagina hacer dos mosaicos de azulejos en tu pared: uno usa azulejos pequeños, el otro usa azulejos grandes. Podrían terminar luciendo así:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Podemos ver fácilmente lo siguiente:

Ambos mosaicos son del mismo tamaño .
El mosaico de la derecha usa mosaicos más pequeños : 4 veces más pequeños que los de la izquierda.
Por lo tanto, el mosaico de la derecha contiene más mosaicos : 4 veces más que el de la izquierda.

Ahora imagine lo que realmente estamos viendo es una vista muy ampliada de los sensores de dos cámaras digitales. Los "mosaicos" son los píxeles de los sensores (o celdas de luz); Está claro que el sensor de la derecha tiene una mayor densidad de píxeles que el de la izquierda . Si escalamos las cosas e imaginamos que la cuadrícula de la izquierda es una pequeña parte de un sensor de 1 megapíxel (es decir, 1 millón de píxeles), suponiendo que su sensor tenga el mismo tamaño físico, la cámara de la derecha tendrá un sensor de 4 megapíxeles .

Ahora, todos sabemos que más megapíxeles = mejor, ¿verdad? :)

De hecho, acierta en su pregunta: los megapíxeles miden el tamaño de la imagen, pero no siempre son una buena forma de medir la calidad de la imagen . Esto se debe a que las celdas de luz más pequeñas tienden a captar más ruido , especialmente en condiciones de poca luz. Los fabricantes de cámaras están encontrando continuamente mejores formas de combatir esto, pero al mismo tiempo están acumulando más y más píxeles en los sensores del mismo tamaño. En términos generales, una mayor densidad de píxeles tiende a generar más ruido .

Entonces, para responder la última parte de su pregunta, una mayor densidad de píxeles no significa mejor o peor per se. Aumentar la densidad de píxeles de un sensor aumenta su resolución (más megapíxeles), lo que puede ser algo bueno, pero también suele aumentar su susceptibilidad al ruido, que puede ser algo malo. Comprar cualquier cámara digital significa sopesar esos dos factores y decidir un compromiso entre los dos que más le convenga.

— Mark Whitaker
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Afirmar que las celdas más pequeñas "Recogen" o el ruido es falso. Más bien, captan menos luz en proporción a su ruido. El ruido es generalmente bastante constante.

— Nombre falso el

Además, los elementos más pequeños no significan automáticamente más elementos por centímetro cuadrado. Simplemente significa un potencial para más elementos por centímetro cuadrado (podría haber un espacio vacío entre ellos, como en un mosaico de mosaicos las ranuras entre los mosaicos podrían ser más anchas).

— Jwenting

La densidad de píxeles en sensores 2D (*), como cualquier otra densidad, es el número de píxeles por unidad de área. Se proporciona un tamaño de sensor (generalmente en mm o pulgadas) y, por lo tanto, su área. Un sensor dado se divide en ubicaciones sensibles a la luz separadas, que son los elementos del sensor o fotosites / sensels. En la disposición más común, estos sensores tienen forma cuadrada y forman una cuadrícula lineal y uniforme (**).

La densidad de píxeles es la relación entre el número total de píxeles y el área del sensor. Es igual al número de sensores en un área unitaria del sensor.

Cuanto mayor es esta relación, más pequeñas son las fotosites individuales. Cuanto más pequeños son, más ruidoso se vuelve el píxel individual. OTOH, las densidades más altas, es decir, los sensores de mayor resolución, aumentan el poder de resolución del sistema electroóptico hasta un punto de retorno decreciente.

Por ejemplo, la Canon EOS 7D tiene un sensor de tamaño APS-C con ~ 18 megapíxeles (efectivo). su densidad es entonces 18e6 / (22.3 x 14.9) = ~ 54Kpix / mm ^ 2. La EOS 5D Mk2 tiene un sensor de 35 mm con 21 MP. Su densidad es 21e6 / (36 x 24) = ~ 24Kpix / mm ^ 2. Por lo tanto, los sensores 5D2 son aproximadamente dos veces más grandes que los sensores 7D y, por lo tanto, son más inmunes al ruido.

Puede encontrar más discusión sobre el efecto de la densidad en la calidad aquí .

(*) los sensores lineales, como los escáneres de línea, pueden tener sensores dispuestos en una sola línea y, por lo tanto, la densidad es el número de píxeles por unidad de longitud.

(**) Existen otros arreglos de sensores, en particular los sensores SuperCCD de Fugi donde los sensores no se colocan en una matriz regular, sino como una pila diagonal. Sin embargo, la aritmética para la densidad de píxeles todavía se aplica aquí.

— ysap
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