Grado de Multimedia Universitat Oberta de Catalunya

Bienvenidos

Uno de los elementos de cualquier objeto multimedia son las imágenes. En este tipo de elementos, existe un concepto, llamado zoom, cuyo uso es muy común, sobre todo en el ámbito fotográfico. En este post se pretende explicar  qué es el zoom, qué diferencias hay entre zoom óptico y digital y cuando se deben usar ambos.

¿Qué es el zoom?

El zoom, en el terreno de la imagen y el vídeo, no es más que el efecto de agrandamiento de una zona concreta en una imagen. Este efecto de agrandamiento viene acompañado de una sensación de acercamiento.  Y es normal, ya que nosotros mismos, a medida que nos acercamos a un objeto, vamos viéndolo progresivamente más grande. Y un efecto colateral importante, al acercarnos y ver el objeto más grande, es que aparecen más detalles que desde lejos no se apreciaban.

En las actuales cámaras digitales existen dos modos de provocar esta sensación de acercamiento: el zoom óptico y el zoom digital.

Zoom óptico

El zoom óptico se realiza mediante un movimiento de diferentes lentes en la cámara. Este tipo de zoom también existe en las cámaras analógicas y busca provocar una sensación de acercamiento al objeto sin necesidad de desplazarnos hacia él.

Este tipo de zoom provoca una pérdida de la región exterior de la imagen que observábamos antes de realizar el zoom. Dado que la imagen aumenta de tamaño, pero la región capturada (y observable a través del visor) se mantiene igual, la zona circundante de la imagen se pierde progresivamente a medida que aumentamos el factor de zoom.

Otro efecto a destacar es que el zoom siempre se realiza desde el centro de la imagen, de modo que si se desea aumentar el tamaño de un objeto situado en una esquina de la imagen, hay que mover la cámara, aparte de aplicar el zoom.

Al realizar este tipo de zoom, la zona de la imagen que aumenta de tamaño permite distinguir detalles que no se observaban antes de realizar el zoom. Esto se debe a que el efecto de agrandamiento se realiza de forma física a través del juego de lentes.

En esta imagen se puede apreciar el efecto de zoom, cómo aparecen nuevos detalles en la foto con zoom, que no se aprecian en la foto sin zoom: http://www.flickriver.com/photos/33037087@N07/3121577017/

Zoom digital

El zoom digital es una operación que se realiza sobre una imagen digital, que recibe el nombre de interpolación. La idea se basa en deducir píxeles intermedios a partir de los ya existentes. Sabiendo que una imagen digital está compuesta por píxeles cuadrados, conformando una gran rejilla de píxeles (o también llamada matriz), si intercalamos píxeles, hacemos la rejilla más grande. Al hacer la rejilla más grande, la imagen se hace, por tanto, mayor, creando el efecto de acercamiento y, por tanto, el efecto de zoom.

Los píxeles de nueva aparición en la imagen interpolada se deducen a partir de los píxeles próximos que se heredan de la imagen original

Hay que notar que los nuevos píxeles se deducen a partir de los ya existentes. Esto implica que no nos inventamos información, con lo cual, después de hacer un zoom digital, no se obtienen los objetos que veríamos si nos acercáramos o hiciéramos un zoom óptico a través de lentes.

En el caso de la imagen de http://www.flickriver.com/photos/33037087@N07/3121577017/, realizar el zoom digital en la imagen superior para intentar obtener la imagen inferior da el siguiente resultado:

Pérdida de definición obtenida al realizar un zoom digital. No se recuperan los detalles no capturados en la fotografía original.

Se puede apreciar claramente la falta de todo el detalle que sí que contiene la imagen realizada con el zoom óptico.

El zoom digital aumenta el tamaño total de la imagen y no elimina, por sí mismo, las zonas circundantes. Su uso en cámaras añade la limitación del zoom óptico, ya que, al tener que grabar la imagen en un tamaño definido, ha de descartar de forma forzosa las zonas circundantes. Si se realiza el zoom digital en un editor de imágenes, no es necesario perder ninguna zona de la misma.

La imagen interpolada en factor dos es el doble de grande que la original

Imagen original (izquierda) e imagen interpolada en factor 2 (derecha)

Por convención, en las cámaras digitales, el zoom digital se realiza respecto al centro de la imagen, emulando el comportamiento del zoom óptico. En un editor de imágenes, el zoom se realiza sobre la imagen entera, por lo que el punto de referencia es irrelevante.

Usos para cada tipo

Si bien, ambos tipos de zoom persiguen el mismo objetivo, acercar una zona de la imagen a costa de eliminar los alrededores de la zona, cada uno tiene asociadas unas condiciones de uso en las que resultan más útiles que el otro.

El zoom óptico produce imágenes de mayor calidad que el zoom digital en todos los casos.

El zoom digital puede ser útil para distinguir qué acción está realizando un objeto lejano y efectuar un disparo en el momento más adecuado. Es un caso bastante particular, en el que resulta más importante la acción capturada que la calidad de la fotografía.

El zoom digital también puede ser útil si no se desea realizar un procesamiento posterior de la imagen y se quiere capturar una zona concreta de la misma a un tamaño mayor, sin importarnos la pérdida de calidad obtenida al realizar el zoom digital. Si se dispone de herramientas, tiempo y predisposición para retocar posteriormente una imagen, siempre es mejor utilizar el zoom óptico y acabar de completar el procedimiento en el editor de imágenes, ya que, de este modo, tendremos la imagen original con más detalle.

¿Se puede deshacer un zoom?

Si la foto no está tomada, basta con eliminar el factor de zoom, ya sea óptico o digital. Si la foto ya ha sido tomada por una cámara, la respuesta correcta es en parte y únicamente de forma digital. Al capturar una fotografía con zoom, la zona de la imagen que padece el zoom aumenta de tamaño, y esto hace que ocupe más región de la imagen, sobrescribiendo (y, por tanto, perdiendo) la zona circundante. La parte que sí se puede restablecer o recuperar es la zona de imagen agrandada, reduciéndola al tamaño original, mediante una técnica que se conoce como diezmo. En los editores de imágenes se suele nombrar también como interpolación, la operación utilizada para realizar el zoom digital, pero técnicamente es un abuso del lenguaje (aunque no incorrecto) orientado a simplificar el uso del editor de imágenes. Realizar un diezmo en factor 2 equivale a reducir la imagen a la mitad de ancho y alto y es lo mismo que decir interpolación en factor 0’5. Dos maneras de expresar la misma operación.

Diezmar una imagen siempre reduce su tamaño. Teóricamente, si realizamos una fotografía con zoom digital de x2 y luego le aplicamos un diezmo en factor 2, se consigue la fotografía original sin zoom, pero de la mitad de ancho y alto. Esto se debe a que la cámara, al realizar el zoom digital, automáticamente descarta la zona circundante de la zona ampliada, que es incapaz de recuperar el diezmo. Técnicamente, la imagen nunca será exactamente igual a la que se hubiera tomado sin zoom, debido a que la operación de diezmo (construida como una interpolación de factor menor que 1) sufre las mismas limitaciones que la operación de interpolación, que no es exacta; no obstante, el diezmo no padece el problema de pérdida de detalles del zoom digital, ya que la imagen se reduce.

La imagen diezmada es la mitad de alta y ancha que la original y contiene la mitad de detalle

Imagen original (izquierda) e imagen diezmada en factor 2 (derecha)

Para saber más

La red está repleta de ejemplos que comparan el zoom óptico y el zoom digital. A continuación se enumeran unos cuantos que vale la pena visitar, porque ofrecen imágenes comparativas muy claras. Dado que son conceptos que aparecen intrínsecamente ligados a cámaras digitales (de fotografía o vídeo), la gran mayoría de las explicaciones y ejemplos se dan desde el ámbito profesional o de aficionado a la fotografía digital.

http://fotografosenpotencia.wordpress.com/tag/zoom-optico-vs-zoom-digital/

http://www.photoxels.com/digital-photography-tutorials/optical-digital-zoom/

http://www.2mcctv.com/blog/2011_12_23-digital-vs-optical-zoom/

http://4photos.net/blog/digital-zoom-and-optical-zoom-which-is-better/

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