Compramos píxeles que no podemos ver: ¿merece la pena su televisor de alta definición?

Es una pregunta que probablemente muchos se han hecho alguna vez: ¿Vale realmente la pena ese televisor de ultra alta definición que acabo de comprar? ¿Realmente necesito una pantalla 4K, o incluso 8K, para disfrutar en el salón de la mejor experiencia visual?. Ahora, … la ciencia ha hablado, y la respuesta ha sido clara: probablemente no.
En colaboración con Meta Reality Labs, la división de Meta dedicada a la realidad virtual (RV) y la realidad aumentada (RA), un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge acaba de revelar que existe un umbral para lo que el ojo humano es capaz de percibir. Un ‘muro’ a partir del cual, por muchos millones de píxeles que tenga una pantalla, la información visual se pierde irremediablemente. Es decir, que estamos comprando píxeles que nunca podemos ver.
El estudio, que se acaba de publicar en ‘Nature Communications’, supone un duro golpe a las actuales campañas de márketing, y establece nuevos objetivos para el desarrollo de las futuras tecnologías de pantalla.

Durante décadas, cada vez que un consumidor ha acudido a la tienda a comprar una nueva pantalla, ya sea un televisor, un tablet, un móvil o incluso un coche, se ha visto inundado por una auténtica avalancha de términos técnicos: Full HD, 4K, 8K, OLED, Mini-LED, densidad de píxeles por pulgada (PPI)… Pero el estudio de Cambridge propone que todas estas métricas son, en muchos contextos, irrelevantes, o incluso engañosas. Algunos estudios, por ejemplo, han establecido que un ojo humano con una agudeza visual perfecta es capaz de distinguir, en teoría, hasta 576 megapíxeles, aunque eso depende tanto del tamaño de la pantalla como de la distancia a la que estemos de ella. En condiciones normales, sin embargo, en un salón estándar y ante una pantalla 4K, esa capacidad es sensiblemente inferior.

Más allá de la resolución

Según los investigadores, sin embargo, la verdadera clave para evaluar si una pantalla es lo suficientemente nítida no reside en su resolución, sino en una medida mucho más útil: los Píxeles Por Grado (PPD). Este concepto, si bien resulta bastante más abstracto para el gran público, es el que realmente le importa a nuestro sistema visual. Porque lo que mide el PPD es el número de píxeles individuales que caben en un segmento de un grado de nuestro campo de visión desde el lugar en que estemos sentados. Es decir, no responde a las pregunta sobre cuánta resolución tiene una pantalla, sino a cómo se ve esta pantalla desde donde yo estoy.
Durante más de un siglo, el estándar de visión 20/20, inmortalizado por la famosa tabla optométrica de Snellen (esa tabla de letras con la que nos revisan la vista), ha sugerido que el ojo humano podía resolver un detalle a una resolución angular equivalente a 60 PPD. Un número que se convirtió en el dogma no escrito de la industria, el límite que las pantallas de alta calidad debían alcanzar.
Pero Maliha Ashraf, autora principal del artículo de Nature, y su colega Rafal Mantiuk, del Departamento de Ciencias de la Computación y Tecnología de Cambridge, han vuelto a examinar este punto con la tecnología moderna. Y su montaje experimental, basado en una pantalla deslizante para controlar de forma continua y precisa la resolución percibida por el observador, desveló que el límite real es significativamente más alto de lo que se creía: para imágenes en escala de grises y visión central, el promedio se dispara hasta los 94 PPD. Lo cual significa que, si bien el umbral es superior al dogma anterior, sigue siendo un límite físico muy concreto.

Visión periférica

Pero el estudio no sólo refutó el viejo estándar de los 60 PPD para la visión central, sino que aportó datos cruciales sobre cómo percibimos el color y el máximo detalle que podemos alcanzar en nuestra visión periférica. Y aquí es donde la biología nos juega una pequeña faena.
Ashraf y su equipo, en efecto, descubrieron que, en general, nuestra capacidad para resolver detalles cae en picado cuando los percibimos en color. Para los patrones en rojo y verde, el límite promedio fue de 89 PPD, una cifra cercana a la visión acromática, pero para el eje amarillo y violeta, el límite se desplomó hasta los 53 PPD. Mantiuk lo explica en lenguaje llano: «En realidad, nuestro cerebro no tiene la capacidad de detectar muy bien los detalles en color. Nuestros ojos son esencialmente sensores no demasiado buenos, pero nuestro cerebro procesa esos datos y nos muestra lo que piensa que deberíamos estar viendo».
Esta deficiencia se acentúa en la visión periférica (todo lo que no está justo en el centro de la mirada). De hecho, la densidad de fotorreceptores responsables de la agudeza visual (los conos) disminuye drásticamente a medida que nos alejamos de la fóvea (el punto central de la retina). Por ello, un píxel que es perfectamente visible en el centro de la pantalla se vuelve irreconocible en las esquinas.
Por supuesto, esta limitación biológica tiene una aplicación directa en la tecnología inmersiva, como las gafas de Realidad Virtual (RV) o Aumentada (RA), donde la pantalla está muy cerca del ojo y, por tanto, el PPD es un factor crítico. Es aquí donde la industria está adoptando la técnica del ‘renderizado foveado’, es decir, reducir inteligentemente la calidad de imagen en la periferia, donde el ojo no la va a detectar, para ahorrar así energía de procesamiento y aumentar el rendimiento, centrando toda la potencia en el punto donde el usuario está mirando. Es un ejemplo perfecto de cómo la comprensión de la biología visual está optimizando la ingeniería de pantallas.

Un ejemplo cotidiano

Y ahora volvamos a nuestro salón, porque el estudio nos brinda una auténtica regla de oro. Si la distancia entre el televisor y el sofá es de 2.5 metros (el promedio de un salón español), un televisor de 44 pulgadas que supere la resolución Quad HD (QHD) no le ofrecerá ningún beneficio visual adicional perceptible. Dicho de otra manera: la diferencia entre un 4K y un 8K en ese tamaño y a esa distancia es, literalmente, invisible para la mayoría de la población.
Para que esos píxeles 4K o 8K empezaran a ser perceptibles, usted tendría que acercarse al televisor hasta casi la mitad de la distancia habitual, algo incómodo y totalmente inusual. Los investigadores han ‘democratizado’ esta información con una calculadora online gratuita donde cualquier usuario puede introducir las dimensiones de su habitación y las especificaciones de su televisor para confirmar cuál es la resolución más adecuada para su hogar. En la mayoría de los casos de consumo doméstico, el veredicto es claro: el límite de resolución de su ojo se alcanza mucho antes de que se agoten los píxeles de su pantalla 4K.
«Si tienes más píxeles en tu pantalla -afirma Mantiuk-, esta será menos eficiente, costará más y requerirá más potencia de procesamiento. Así que queríamos saber el punto en el que ya no tiene sentido mejorar aún más la resolución».
El estudio de Cambridge y Meta, por lo tanto, es una auténtica llamada de atención al mercado. Si el ojo humano, nuestra biología, establece un techo de 94 Píxeles Por Grado (PPD), ¿Por qué seguir obsesionados con fabricar pantallas con tamaños y resoluciones que las llevan incluso más allá de los 150 PPD?
En palabras de Ashraf, «a medida que los grandes esfuerzos de ingeniería se destinan a mejorar la resolución de las pantallas de TV, móviles, AR y VR, es importante conocer la resolución máxima a la que las mejoras adicionales ya no aportan ningún beneficio notable. Pero no ha habido estudios que realmente midan qué es lo que el ojo humano puede ver y cuáles son las limitaciones de su percepción».