Desplazamiento de píxeles

Técnica de imágenes de súper resolución

Este nivel de resolución tan fino se obtuvo fusionando cuatro imágenes precursoras tomadas en posiciones de sensor separadas por solo un píxel.

Comparación de una imagen simple (izquierda) y una imagen generada con desplazamiento de píxeles (derecha) (Haga clic para ampliar)

El desplazamiento de píxeles es un método que se utiliza en las cámaras digitales para producir una imagen de súper resolución . El método funciona tomando varias imágenes y, después de cada captura, moviendo ("desplazando") el sensor a una nueva posición. En las cámaras digitales en color que emplean el desplazamiento de píxeles, esto evita una limitación importante inherente al uso del patrón Bayer para obtener color y, en su lugar, produce una imagen con una resolución de color aumentada y, suponiendo un sujeto estático o pasos computacionales adicionales, una imagen sin muaré de color . Llevando esta idea más allá, el desplazamiento de subpíxeles puede aumentar la resolución de la imagen final más allá de la sugerida por la resolución especificada del sensor de imagen.

Además, suponiendo que las distintas capturas individuales se toman con la misma sensibilidad, la imagen combinada final tendrá menos ruido de imagen que una sola captura. Esto puede considerarse como un efecto de promediado (por ejemplo, en una imagen de desplazamiento de píxeles compuesta por cuatro fotogramas individuales con un patrón Bayer clásico, cada píxel de la imagen en color final se basa en dos mediciones del canal verde).

A mediados de los años 90 , se utilizó una de las primeras cámaras con desplazamiento de píxeles, la cámara digital Kontron ProgRes 3012, para el proyecto " Beowulf electrónico " (https://www.uky.edu/~kiernan/welcome/1993.htm). Las imágenes tenían una resolución de 3000 x 2000 píxeles y 24 bits de color. Se consideraba una resolución alta para la época.

Lista de cámaras que implementan el cambio de píxeles

Todas las cámaras siguientes están fabricadas con un solo sensor de imagen, por lo que cualquier tipo de desplazamiento de píxeles requiere un movimiento de todo el sensor.

Fujifilm

• Fujifilm GFX50S II :
  contiene un sensor de 51 megapíxeles. El modo Pixel Shift Multi-Shot desplaza el sensor de imagen en movimientos de 0,5 píxeles para obtener una secuencia de 16 imágenes que posteriormente se fusionan en una imagen de 200 megapíxeles. ^[1]

• Fujifilm GFX100 , Fujifilm GFX100 II : ^[2]
  contiene un sensor de 102 megapíxeles. Una secuencia de imágenes desplazadas de 16 píxeles se fusiona en una imagen de 400 megapíxeles. ^[3]
• Fujifilm GFX100S , Fujifilm GFX100S II : ^[4]
  contiene un sensor de 102 megapíxeles. Una secuencia de imágenes desplazadas de 16 píxeles se fusiona en una imagen de 400 megapíxeles ^[5]
• Fujifilm GFX100IR:
  contiene un sensor de 102 megapíxeles. Una secuencia de imágenes desplazadas de 16 píxeles se fusiona en una imagen de 400 megapíxeles ^[6]
• Fujifilm X-H2: contiene un sensor de 40 megapíxeles. Una secuencia de 20 imágenes desplazadas se fusionan en una imagen de 160 megapíxeles. ^[7]
• Fujifilm X-T5: contiene un sensor de 40 megapíxeles. Una secuencia de 20 imágenes desplazadas se fusionan en una imagen de 160 megapíxeles. ^[8]

Nikon

• Nikon Z8 :
  contiene un sensor de 47,5 megapíxeles. El modo de disparo de alta resolución desplaza el sensor de imagen en movimientos de 0,5 píxeles para obtener una secuencia de hasta 32 imágenes que se pueden combinar en el software de estudio NX de Nikon.

• Nikon Zf :
  contiene un sensor de 24 Mpixeles. El modo de disparo de alta resolución desplaza el sensor de imagen en movimientos de 0,5 píxeles para obtener una secuencia de hasta 32 imágenes que se pueden combinar en el software de estudio NX de Nikon.

Olimpo

• Olympus OM-D E-M1 Mark II :
  contiene un sensor de 20,4 megapíxeles. El modo de disparo de alta resolución produce una imagen de 50 megapíxeles. ^[9]
• Olympus OM-D E-M5 Mark II :
  contiene un sensor de 16 megapíxeles. El modo de disparo de alta resolución desplaza el sensor de imágenes en movimientos de 0,5 píxeles para obtener una secuencia de 8 imágenes que posteriormente se fusionan en una imagen de 40 megapíxeles. ^[10]

• Olympus OM-D E-M5 Mark III :
  contiene un sensor de 20,4 megapíxeles. El modo de disparo de alta resolución desplaza el sensor de imágenes en movimientos de 0,5 píxeles para obtener una secuencia de 8 imágenes que posteriormente se fusionan en una imagen de 50 megapíxeles. ^[11]
• Olympus OM-D E-M1X :
  contiene un sensor de 20,4 megapíxeles. La cámara cuenta con dos modos de desplazamiento de píxeles: (a) el modo de trípode de 80 megapíxeles produce una imagen de 80 megapíxeles, (b) el modo de disparo en alta resolución con la cámara en mano produce una imagen de 50 megapíxeles. ^[12]
• Olympus PEN-F :
  contiene un sensor de 20,4 megapíxeles. El modo de disparo de alta resolución toma varias imágenes, cambiando continuamente la posición del sensor en incrementos de subpíxeles. La combinación de estas imágenes da como resultado un archivo JPEG de 50 MP o un archivo RAW de 80 MP. ^[13]

Sistema OM

• Sistema OM OM-1 : contiene un sensor de 20 Mpix. El modo de disparo de alta resolución toma múltiples imágenes y se puede utilizar con la cámara en la mano o sobre un trípode. En modo portátil, produce archivos de 50 Mpix internamente y de 80 Mpix cuando se monta sobre un trípode.
• Sistema OM OM-5 : contiene un sensor de 20 Mpix. El modo de disparo de alta resolución toma múltiples imágenes y se puede utilizar con la cámara en la mano o sobre un trípode. En modo portátil, produce archivos de 50 Mpix internamente y de 80 Mpix cuando se monta sobre un trípode.

Panasonic

• Panasonic Lumix DC-G9 :
  contiene un sensor de 20,3 megapíxeles. El modo de alta resolución toma una secuencia de 8 fotografías en rápida sucesión entre las cuales el sensor se desplaza 0,5 píxeles ^[14] para cada imagen. Estas imágenes se fusionan posteriormente en una imagen de 80 megapíxeles. ^[15]

• Panasonic Lumix DC-S1:
  contiene un sensor de 24,2 megapíxeles. El modo de alta resolución toma una secuencia de fotografías en rápida sucesión entre las cuales el sensor se desplaza ligeramente. Estas se fusionan posteriormente en una imagen de 96 megapíxeles. ^[16]
• Panasonic Lumix DC-S1R:
  contiene un sensor de 47,3 megapíxeles. El modo de alta resolución desplaza el sensor de imagen en pequeños incrementos para obtener una secuencia de 8 imágenes que posteriormente se fusionan en una imagen de 187 megapíxeles. ^[17]
• Panasonic Lumix DC-S1H
• Panasonic Lumix DC-S5

Pentax

• Pentax K-70 :
  contiene un sensor de 24,3 megapíxeles. El modo de desplazamiento de píxeles toma una secuencia de 4 disparos entre los cuales el sensor se desplaza 1 píxel. Estos se fusionan posteriormente en una imagen que muestra "todos los datos de color en cada píxel para ofrecer imágenes de altísima resolución". ^[18]

• Pentax KP :
  contiene un sensor de 24,3 megapíxeles. El modo de desplazamiento de píxeles realiza una secuencia de 4 disparos entre los cuales el sensor se desplaza 1 píxel. Estos disparos se fusionan posteriormente en una imagen que muestra "imágenes de alta resolución con colores más precisos y detalles mucho más finos". ^[19]

• Pentax K-3 II :
  contiene un sensor de 24,3 megapíxeles. El modo de desplazamiento de píxeles realiza una secuencia de 4 disparos entre los cuales el sensor se desplaza 1 píxel. Estos se fusionan posteriormente en una imagen que presenta "imágenes de altísima resolución con una reproducción de color mucho más fiel y detalles mucho más finos". ^[20]

• Pentax K-3 III :
  contiene un sensor de 25,7 megapíxeles. El modo de desplazamiento de píxeles toma una secuencia de 4 disparos entre los cuales el sensor se desplaza 1 píxel. Estos se fusionan posteriormente en una imagen que muestra "una cancelación del patrón Bayer y la eliminación de la necesidad de realizar un demosaico que afecta a la nitidez". ^[21]

• Pentax K-1 :
  contiene un sensor de 36,4 megapíxeles. El modo de desplazamiento de píxeles realiza una secuencia de 4 disparos entre los cuales el sensor se desplaza 1 píxel. Estos disparos se fusionan posteriormente en una imagen con "resolución de color y detalles mejorados". ^[22]
• Pentax K-1 II :
  contiene un sensor de 36,4 megapíxeles. La cámara cuenta con dos modos de desplazamiento de píxeles: (a) una serie de 4 imágenes estabilizadas con trípode desplazadas 1 píxel cada una se combinan posteriormente en una imagen de 47,3 megapíxeles, (b) una serie de imágenes tomadas con la cámara en la mano se combinan en una imagen de 47,3 megapíxeles que, dentro de ciertos límites, puede hacer frente incluso a sujetos en movimiento. ^[23]

Sony

• Sony α7R III : ^[24]
  contiene un sensor de 42,4 megapíxeles. El modo de desplazamiento de píxeles toma una secuencia de 4 tomas entre las cuales el sensor se desplaza 1 píxel. Estas se fusionan posteriormente en una imagen de 42,4 megapíxeles con una resolución tonal mejorada. ^[25]
• Sony α7R IV : ^[26]
  contiene un sensor de 61 megapíxeles. La cámara tiene dos modos de desplazamiento de píxeles: (a) el primero toma una secuencia de 4 tomas entre las cuales el sensor se desplaza 1 píxel. Estas se fusionan posteriormente en una imagen de 61 megapíxeles con una resolución tonal mejorada, (b) el otro toma una secuencia de 16 tomas entre las cuales el sensor se desplaza 0,5 píxeles. Estas se fusionan posteriormente en una imagen de 240 megapíxeles con detalles mejorados y una resolución tonal mejorada. ^[27]
• Sony α1 : ^[28]
  contiene un sensor de 50 megapíxeles. La cámara tiene dos modos de desplazamiento de píxeles: (a) el primero toma una secuencia de 4 tomas entre las cuales el sensor se desplaza 1 píxel. Estas se fusionan posteriormente en una imagen de 50 megapíxeles con una resolución tonal mejorada, (b) el otro toma una secuencia de 16 tomas entre las cuales el sensor se desplaza 0,5 píxeles. Estas se fusionan posteriormente en una imagen de 200 megapíxeles con detalles mejorados y una resolución tonal mejorada. ^[29]

Hasselblad

• Hasselblad H3DII :
  el modelo H3DII-39 tiene un sensor de 39 megapíxeles y el modelo H3DII-50, de 50 megapíxeles. Ambos modelos permiten un modo de desplazamiento de píxeles que realiza una secuencia de 4 tomas entre las cuales el sensor se desplaza 1 píxel y que luego se fusionan en una sola imagen. ^[30]

• Serie Hasselblad H4D :
  el modelo H4D-200MS contiene un sensor de 50 megapíxeles. El sensor tiene tres modos de desplazamiento de píxeles diferentes que toman (a) una secuencia de 6 disparos tomados con ligeros desfases, (b) una secuencia de 4 disparos entre los cuales el sensor se desplaza 1 píxel, (c) una secuencia de 4 disparos entre los cuales el sensor se desplaza 0,5 píxeles. Las imágenes obtenidas con los tres modos se fusionan posteriormente en imágenes de 200 megapíxeles. ^[31]

• Serie Hasselblad H5D :
  ambos modelos, H5D-50c MS y H5D-200c MS, contienen un sensor de 50 megapíxeles. Este sensor cuenta con dos modos de desplazamiento de píxeles diferentes que toman (a) una secuencia de 6 disparos con movimientos de píxeles completos y medios píxeles, (b) una secuencia de 4 disparos entre los cuales el sensor se desplaza exactamente 1 píxel. Las imágenes obtenidas con ambos modos se fusionan posteriormente en imágenes de 200 megapíxeles. ^[32]

• Hasselblad H6D-400c MS :
  el modelo H6D-400c contiene un sensor de 100 megapíxeles. La cámara ofrece dos modos denominados «Multi-Shot»: uno que comprende una secuencia de 4 disparos y el otro un total de 6 disparos. Ambos modos implican mover el sensor un píxel entre disparos para lograr datos de color reales para cada píxel. El modo Multi-Shot de 6 disparos proporciona dos exposiciones adicionales, en las que el sensor se reposiciona 0,5 píxeles horizontalmente y 0,5 píxeles verticalmente. Cuatro imágenes Multi-Shot dan como resultado una imagen de 100 megapíxeles, y una serie de seis imágenes Multi-Shot se combinan en una imagen TIFF de 16 bits de 400 megapíxeles con una resolución de 23200 x 17400 píxeles y un tamaño de 2,4 GB. ^[33]

JVC

• Cámara JVC GZ-HD3 ^[34]
• Cámara JVC GZ-HD7 ^[35]

Véase también

• Cambio de píxeles

Referencias

1. "La Fujifilm GFX 50S II es la cámara digital de formato medio más económica de la historia; consulte el capítulo 'Función "Pixel Shift Multi-Shot" para capturar y generar imágenes de 200 MP sin colores falsos'". dpreview. 2021-09-02 . Consultado el 2021-11-05 .
2. https://www.dpreview.com/reviews/fujifilm-gfx-100-ii-initial-review-medium-format-movie-maker ^{[ URL básica ]}
3. "Guía del comprador de... ¿Qué cámaras tienen desplazamiento de píxeles?, consulte el capítulo 'Fujifilm GFX 100'". www.camerajabber.com . Consultado el 4 de noviembre de 2021 .
4. https://www.dpreview.com/news/3766780604/fujifilm-creates-gfx-100s-ii-5000-compact-medium-format-camera ^{[ URL desnuda ]}
5. "Guía del comprador de... ¿Qué cámaras tienen desplazamiento de píxeles?, consulte el capítulo 'Fujifilm GFX 100S'". www.camerajabber.com . Consultado el 4 de noviembre de 2021 .
6. "Fujifilm presenta la GFX 100 IR para imágenes infrarrojas de 100 MP, consulte el capítulo 'Comunicado de prensa'". dpreview . 2020-11-25 . Consultado el 2021-11-05 .
7. "Revisión inicial de la Fujifilm X-H2". DPReview . Consultado el 31 de octubre de 2022 .
8. "Revisión inicial de la Fujifilm X-T5". DPReview . Consultado el 2 de noviembre de 2022 .
9. "Guía del comprador de... ¿Qué cámaras tienen desplazamiento de píxeles?, consulte el capítulo 'Olympus OM-D E-M1 Mark II'". www.camerajabber.com . Consultado el 4 de noviembre de 2021 .
10. "Olympus anuncia la OM-D E-M5 II con modo de alta resolución de 40 MP". dpreview . 2015-02-05 . Consultado el 2021-11-05 .
11. "Guía del comprador de... ¿Qué cámaras tienen desplazamiento de píxeles?, consulte el capítulo 'Olympus OM-D E-M5 Mark III'". www.camerajabber.com . Consultado el 4 de noviembre de 2021 .
12. "Reseña de la Olympus OM-D E-M1X, consulte el capítulo 'Modo de disparo de alta resolución'". www.camerajabber.com. 15 de mayo de 2019. Consultado el 4 de noviembre de 2021 .
13. "Historia repetida: análisis de la Olympus PEN-F, consulte el capítulo 'Modo de disparo de alta resolución'". dpreview . 2016-02-24 . Consultado el 2021-11-05 .
14. "Primeras impresiones de la Panasonic Lumix DC-G9". dpreview . 2017-11-09 . Consultado el 2021-11-05 .
15. "Guía del comprador de... ¿Qué cámaras tienen desplazamiento de píxeles?, consulte el capítulo 'Panasonic Lumix DC-G9'". www.camerajabber.com . Consultado el 4 de noviembre de 2021 .
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18. "Ricoh presenta la Pentax K-70 resistente a la intemperie con AF híbrido y Pixel Shift, consulte el capítulo '5. Sistema de reducción de vibración original de PENTAX con el sistema de resolución Pixel Shift'". dpreview . 2016-06-08 . Consultado el 2021-11-05 .
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20. "PENTAX K-3 II: el nuevo modelo estrella de las cámaras SLR digitales de la serie K de PENTAX; consulte el capítulo '2. Mecanismo de reducción de vibración original de PENTAX de nueva generación'". Pentax . Consultado el 5 de noviembre de 2021 .
21. "Análisis inicial de la Pentax K-3 Mark III, consulte el capítulo 'Especificaciones clave'". dpreview . Consultado el 5 de noviembre de 2021 .
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32. "Hasselblad presenta la H5D-200c MS de 200 MP con desplazamiento de píxeles". dpreview . 2014-08-22 . Consultado el 2021-11-24 .
33. "H6D-400C MULTI-SHOT". Hasselblad . 2021 . Consultado el 24 de noviembre de 2021 .
34. "Folleto de la videocámara HD JVC GZ-HD3" (PDF) .
35. "Comunicado de prensa JVC GZ-HD7" (PDF) .

Fuentes

• "Reseña de la Pentax K-3 II: modo de resolución con cambio de píxeles". Imaging-Resource.com . Consultado el 28 de julio de 2019 .
• "¿Vale la pena utilizar la tecnología Pixel Shift de Pentax?". DigitalRev. 16 de mayo de 2016. Consultado el 28 de julio de 2019 .