Cuando nació, Walden Kirsch no tenía ni idea de que su foto iba a abrir las puertas a una nueva era de imágenes digitales. Su cara sería testigo del origen del píxel.
Walden era el mayor de cuatro hermanos, el primer hijo del matrimonio entre Russell y Joan Kirsch. A los pocos meses de nacer, su padre, que trabajaba en el Instituto Nacional de Estándares de Estados Unidos (NIST, en la actualidad) cogió una fotografía analógica del bebé para probar un escáner que acababa de inventar con sus compañeros. El resultado, una pequeña imagen cuadrada de cinco centímetros de lado y 176 píxeles, se convirtió en la primera imagen digital de la historia.
La vida de Russell Kirsch, recientemente fallecido, quedaría para siempre ligada a la revolución de las imágenes computarizadas, gracias a la cual hoy hacemos fotos con nuestro smartphone, existen los códigos de barras y los QR y tenemos fotografías en alta resolución de planetas a millones de kilómetros de distancia. En cuanto a Walden Kirsch, su trayectoria tampoco ha discurrido muy lejos del píxel. Primero hizo sus pinitos en televisión (en la cadena NBC) y desde al año 2000 dirige el portal de información interna de Intel Circuit News.
La invención del píxel
La digitalización del retrato de Walden tuvo lugar en 1957. Hacía poco que Russell Kirsch, formado en las universidades de Nueva York y Harvard y en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), acababa de escribir su nombre en la historia de la informática al formar parte del equipo que desarrolló el SEAC o Standards Eastern Automatic Computer. Uno de los primeros ordenadores electrónicos programables del mundo.
Al poco tiempo, Kirsch empezó a darle vueltas a la idea de un escáner de tambor giratorio que se acabaría convirtiendo en el primer periférico del SEAC. Gracias a este dispositivo y a un software desarrollado para digitalizar imágenes, la cara del bebé Walden se convirtió en el primer archivo digital de una fotografía. Sin embargo, el término píxel todavía tardaría unos años en entrar en escena.
La idea de definir los elementos de las imágenes como puntos llevaba presente desde finales del siglo XIX. Sin embargo, fue en dos artículos publicados en 1965 por Fred C. Billingsley, investigador del Jet Propulsion Laboratory (JPL) del Instituto Tecnológico de California, donde primero se nombra la palabra píxel. En aquel momento, Billingsley utilizó la palabra para describir los elementos de las imágenes digitales recibidas en el JPL de las sondas espaciales que orbitaban la Luna y Marte.
Según el paper ‘A Brief History of Pixel’ de Richard F. Lyon, el término fue ganando popularidad dentro de la investigación en procesamiento de imagen y vídeo. Al margen del JPL, fue ampliamente utilizado por IBM y por la NASA en aquellos años. Desde finales de los setenta del siglo pasado fue aceptado ampliamente como unidad de referencia. Poco a poco fue haciéndose un hueco como unidad de resolución de imágenes y sensores.
Pero, ¿qué es un píxel?
La palabra píxel y, sobre todo, su múltiplo megapíxel están hoy totalmente integradas en nuestro vocabulario. Hablamos de los megapíxeles de las cámaras de los smartphones con total normalidad. Sin embargo, encontrar una definición única y precisa del píxel es complicado y depende en gran medida del contexto en que nos movamos.
Así, podemos hablar de píxeles tanto en imágenes impresas como digitales como unidad para explicar la resolución de una pantalla, como elementos de los sensores de las cámaras de fotos o, simplemente, como unidad de medida.
La resolución en píxeles
De forma general, se acepta que el píxel es la menor unidad homogénea en color que forma parte de una imagen digital. Así, en función de cuántos píxeles se muestren en una pantalla o imagen digital de tamaño determinado, hablamos de resolución. En este sentido, resolución no es sinónimo de calidad. No necesitaremos los mismos píxeles para mostrar una imagen bien definida en un smartphone que en una pantalla de cine.
En términos de resolución, es habitual dar medidas en píxeles. Así, una resolución de 1.366 por 768 píxeles mostrará algo más de un millón de píxeles en pantalla (1,04 megapíxeles, exactamente). Esta resolución será aceptable en un monitor pequeño de 13 pulgadas, pero nos dará una imagen de baja calidad en un monitor más grande.
En este contexto, el tamaño físico del píxel varía, adaptándose a la pantalla. Cuanto mayor sea la resolución y menor la pantalla, más pequeño será el píxel. Pero hay límites para todo. Cada dispositivo será capaz de mostrar una cantidad máxima de píxeles en pantalla. Por ejemplo, el iPhone 11 ofrece una resolución de 1.792 por 828 píxeles.
Píxeles como sinónimo de calidad de una cámara
Otro de los contextos en los que la palabra píxel es más utilizada es en referencia al sensor de una cámara de fotos. No es el único elemento a tener en cuenta para valorar la calidad del dispositivo, pero sí uno de los más importantes. Si pudiésemos ampliar el CCD de una cámara, el sensor compuesto de diminutas células fotoeléctricas que registran la imagen, veríamos todas estas células dispuestas en forma de rejilla ordenada.
Cada uno de estos puntos es un receptor de luz y equivale a un píxel. Cuantos más puntos tenga el CCD, mayor será la resolución de las imágenes que es capaz de ofrecer la cámara. Eso quiere decir que una cámara de dos megapíxeles es capaz de ofrecer una imagen de hasta dos millones de píxeles. El Samsung Galaxy S20, con una cámara trasera de 64 megapíxeles, es capaz de tomar imágenes con 64 millones de píxeles o de 10.120 por 6.328 píxeles.
Para digitalizar la foto de su hijo Walden, Russell Kirsch utilizó un escáner de grandes dimensiones y un ordenador de 1.500 kilos de peso. Obtuvo una imagen compuesta por 127 puntos en blanco y negro. Han pasado 63 años desde entonces, los píxeles se cuentan por miles de millones y las imágenes digitales han conquistado el mundo y nuestros bolsillos.
Por Juan F. Samaniego
Imágenes | Unsplash/Eaters Collective, Wikimedia Commons/National Institute of Standards and Technology 1, 2
