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Timestamp: 2020-01-18 01:38:40+00:00

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﻿ El dilema del 4K – El blog de Hugo Rodriguez
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A menos que hayas estado out en los últimos años, sabrás que ahora todas las cámaras que se precien graban en 4K. Incluso los smartphones lo hacen. Prácticamente no se venden TVs de tamaño medio o grande que no tengan esta resolución, y los monitores están también proliferando. Pero… ¿realmente vale la pena el 4K? ¿Se nota tanto la diferencia? Eso es lo que pretendo esclarecer con este artículo.
En primer lugar, definamos que es el 4K exactamente, y luego podremos hablar de sus implicaciones en la captura, en la edición y en el visionado.
4K es un formato de video que utiliza un tamaño de fotograma de aproximadamente 4.000 píxeles de ancho. No hay un único estándar, sino que lo comparten entre dos, de 3.840 y 4.096 píxeles de ancho respectivamente. Tampoco hay una convención clara en cuanto a la denominación, pero parece que 4K correspondería al pequeño (3.840×2.160) mientras que UHD (Ultra High Definition, 4.096×2.160) al mayor. Aunque la industria parece utilizar esta denominación, según la Wikipedia el primero se llamaría 4K UHD y este último DCI 4K. Por simplificar, me referiré a 4K en términos generales a ambos sin especificar a cual.
El más habitual, con diferencia, es el primero, que coincide exactamente con el doble de ancho y de alto que el Full HD (1.920×1.080).
Habitualmente se ve el término junto al HDR, pero éste no tiene nada que ver con la resolución del 4K, sino con el rango dinámico de la imagen. En este artículo no trataré el HDR, lo dejo para otro momento.
Veamos ahora que implicaciones tiene el 4K en las diferentes fases: captura, edición y visionado.
En la captura, el 4K ofrece un video con un tamaño de imagen mucho mayor que el FullHD y realmente es aquí donde más se nota la diferencia. Esto es por la sencilla razón de que se capturan muchos más píxeles y, por tanto, mucha más información. Pero no todo el monte es orégano… ahora vienen los inconvenientes.
Recortes en el sensor. Quizás lo primero que nota un fotógrafo al activar la grabación en 4K es el recorte de imagen. Es cierto que no es que todas las cámaras del mercado lo sufren, pero es un efecto muy extendido. Y, sino, que se lo pregunten a los poseedores de una Canon 5D Mark IV, que bate el record de recorte grabando en 4K: nada más y nada menos que 1,8X de recorte.
¿A qué se debe? Básicamente a una limitación en la capacidad de cálculo del procesador de la cámara. El problema nace con la resolución del sensor de la cámara, que suele ser mucho mayor al 4K. Un sensor de resolución 4K con formato 3:2, viene a ser 3.840×2.560, equivalente a unos 10 MP. Una cámara que tenga un sensor así podrá grabar nativamente a 4K simplemente usando el sensor al completo.
Y, ¿qué pasa si tiene más resolución? (el caso de la mayoría de cámaras). Pues que tiene que usar todo el sensor y luego ha de reducir la imagen a 4K. Y, lógicamente, ha de hacerlo a 25, 30 fps o cualquiera que sea su framerate.
Bueno, pues que lo haga. ¿Cuál es el problema?, pensarás
Un par de cálculos para ponerse en perspectiva: supongamos una cámara como la Canon 5D MkIV, con sus 30 MP. Multiplícalo por 30 imágenes por segundo y resulta en 900 MP de nada que hay que procesar… ¡por segundo! Y eso sin contar que aparte de redimensionar hay que hacer muchas más cosas… (aplicar el WB, reducir ruido, comprimir…).
Ante este problema mayúsculo, ¿qué hacen las cámaras? Bien sencillo: tomar una parte central del sensor que mide exactamente lo mismo que el 4K. Así se ahorran tener que reducir los 21 MP hasta 8 MP (que es el 4K). Luego, simplemente, hacen el resto de operaciones necesarias para grabar el fichero 4K. Pero claro, en ese recorte está la explicación a la pérdida de campo visual…
Esto quiere decir que aquellas cámaras que tengan un sensor de unos 8 MP lo tienen mucho más fácil para grabar un buen 4K sin muchas exigencias de procesado. Además, al ser una cifra de píxeles relativamente baja, esto permite que las celdas sean grandes y, por ende, menor ruido. Otra solución es que su sensor mida exactamente el doble de ancho y de alto que el 4K, lo que simplifica la reducción al consistir en una simple división por dos. Aun así, la operación consumirá muchos recursos.
Peso de los archivos
Efectivamente, tal como es de esperar, si hay más píxeles, el peso de los archivos es mayor. El problema es que aunque pasamos de 1.920 píxeles de ancho al doble, 3.840, el peso de los archivos es el cuádruple porque el número total de píxeles es 4 veces mayor (el doble de ancho por el doble de alto).
Eso quiere decir que si un video de 5 minutos en FullHD y buena calidad (baja compresión) pesa 500 MB, el mismo en 4K son 2 GB. Sí, amigos, 2 GB por sólo 5 minutos.
Esto no sólo quiere decir que hacen falta tarjetas y discos duros de mayor capacidad, sino que las tarjetas deben de estar preparadas para aceptar un flujo de datos mayor que las necesarias con FullHD. Lógicamente, son mucho más caras.
Aberraciones ópticas más apreciables.
Otra consecuencia de que el tamaño de imagen sea mayor es que cualquier defecto óptico se magnifica, lo que significa que varias aberraciones ópticas pasan a ser más apreciables: aberración cromática, astigmatismo… pero sobre todo la falta de definición. Viene a ser lo mismo que ya muchos han experimentado al pasar de una cámara de 8-16 Mp a una de 30-40Mp. No pocos fotógrafos han sufrido en carne propia la decepción de ver que cuando antes (con la de 8-16) las fotos quedaban nítidas, ahora con la nueva adolecen de una clara falta de foco.
Pero… ¿Dónde está el problema? ¿Cómo es que con un sensor que a priori tiene más definición, el resultado es justo el contrario?
El problema reside en que muchas ópticas no están diseñadas para sensores de tanto tamaño, lo que quiere decir que sus aberraciones son muy pequeñas por debajo de unos 12-16Mp (por poner un ejemplo. Pero por encima, pasan a ser visibles, por la sencilla razón de que si antes un halo azulado de aberración cromática ocupaba 1 pixel de grosor, ahora ocupa 2 o 3 (o más), y por lo tanto pasa a ser muy apreciable al examinarla al 100%.
De todos modos, a 4K todavía no hay mucho problema porque no deja de ser un tamaño de cuyo ancho equivale al de 12Mp (en 3:2). Y a 12Mp no hay mucho problema. Pero a 6K y a 8K las cosas se complican mucho.
¿Solución? Solo hay una: cambiar las ópticas por otras mejores. Bueno, o volver a la cámara anterior…
Menor framerate
Otra consecuencia de capturar a 4K es que se procesan, no dos, sino cuatro veces más información por cada segundo o fotograma. Asi que si el procesador no aumenta de potencia, rendirá 4 veces más lento que a FullHD.
Si a FullHD es capaz de capturar en una cadencia de 30 fps (fotogramas por segundo), ese mismo procesador no podrá pasar de 8 fps a 4K (4 veces menos que a 30 fps). Por lo tanto el fabricante tiene que ingeniárselas para aumentar la potencia al 400% (añadiéndole más núcleos, etc…). Una vez lo consiga, será capaz de procesar 4K a 30p… y FullHD a 100-120 fps.
Lógicamente, esos 4 núcleos consumen cuatro veces más batería que uno sólo. Suma y sigue…
En el visionado
Llegamos al punto principal que quería abordar. ¿Se nota la diferencia? ¿vale la pena una TV o un monitor 4K?
Como suele ocurrir en muchos casos, la respuesta es “depende de cada caso”. Pero aquí hay algo muy claro: en la mayoría de los casos, lo siento pero va a ser que no.
Comencemos por el principio y veamos cuando un ser humano con una vista normal puede apreciar la diferencia. Vamos a suponer una persona que se sienta en el sofá y tiene su flamante TV 4K de 55” a 3 m de distancia. Resulta que si es 4K y mide 55”, un cálculo nos muestra que la resolución de pantalla (me refiero a la resolución literalmente, o la densidad de píxeles, que dicen ahora) es de casi 80 ppi. A esa resolución, un píxel mide únicamente 0,318 mm de lado. Vamos, que aproximadamente hay 3 píxeles por cada milímetro.
Aqui, disfrutando de tu flamante nueva tele de 55″ 4K, cómodamente en el sofá.
Resulta que según estudios oftalmológicos recientes, la agudeza visual media es de 1,3 min arc (minutos de arco, una medida de ángulos). Un cálculo trigonométrico sencillo nos permite ver que con esta agudeza visual, una persona no debería situarse más allá de 84 cm para poder apreciar cada píxel. A mayor distancia, sencillamente dejan de apreciarse.
Por lo tanto, esa TV que está ahora a 3 m del sofá tiene un serio problema: ni en broma se aprecia toda su flamante resolución 4K. Demasiada distancia para tan poca agudeza visual. Igual si un halcón se sienta al lado, él sí que llega a apreciar todo el detalle, pero un humano no. Está MUY por encima de sus capacidades visuales.
La cruda realidad: para disfrutar de una flamante TV de 55″ 4K, una persona con una visión estándar debería situarse a 85 cm!
A esa distancia, el píxel tendría que medir algo más de 1 mm de lado (1,135 mm exactamente), lo que supone algo más del triple que el anterior, y 9 veces más área. Pero, claro, con ese tamaño de píxel, la TV 4K no sería de 55”, sino de… ¡200 pulgadas!
Asi que si quieres estar sentado cómodamente a 3 m de la TV, ve preparando una de 200”, porque con una de menos el gasto será en vano.
Vamos a suponer que nos quedamos con la que tenemos, la de 55”.
¿Qué habría que hacer para apreciar el 4K en todo su esplendor? Pues acercarse a la TV. Mucho.
¿Cuánto exactamente? Pues con esa agudeza visual y ese tamaño de píxel, hay que situarse a 85 cm. Ni más ni menos.
¿85 cm? Pero ¡eso es una locura! pensarás.
Pues si, un poquillo cerca, pero así son las cosas.
Ok, pues entonces acepto cambiar de TV por una mayor. Pero 200 es una monstruosidad. Vayamos a por una de 65”…
Bien, pues con una de 65” la cosa mejora mucho. Pero no tanto como crees, porque con el tamaño de píxel de esa TV hay que situarse a… 1 metro (99 cm para ser exactos).
Ya ves, la cosa está complicada porque frente a este problema solo hay dos soluciones:
mejorar tu agudeza visual (lógicamente esto te permite estar más lejos) o
aumentar el tamaño de la TV.
Las otras soluciones (acercarse mucho a la TV o sencillamente bajar de resolución a FullHD) imagino que no las consideras. Y no tiene más vuelta de hoja el asunto. Es asi de simple y así de crudo.
Yo tengo la suerte de tener muy buena vista, siempre la he tenido. Especialmente de lejos. He podido medirme una agudeza de 0,55. En mi caso, con una TV de 55” podría estar a casi 2 m y apreciar los píxeles. Supongo que otros que tenga muy buena vista como yo estarán en una posición similar a la mia, ya que no creo que yo sea un caso fuera de lo normal. De hecho es algo genético pues mi padre, que conserva bien la vista, aún ve mejor que yo de lejos como hemos comprobado en muchas ocasiones.
Continua en la página 2…

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