Russell Kirsch quiere acabar con la cuadratura del píxel

Russell A. Kirsch

Russell A. Kirsch

Hace casi sesenta años, en 1957, Russell A. Kirsch capturó la primera fotografía digital de la historia, veinte años antes de que se inventara la cámara digital. Él fue quien decidió que los píxeles fueran cuadrados por motivos técnicos. Ahora, el creador de aquella imagen quiere suavizar los bordes de los píxeles que componen la práctica totalidad de las imágenes computarizadas. El píxel cuadrado ya no tiene sentido.

En la primavera de aquel 1957, el señor Kirsch logró generar la primera fotografía informática de la historia. Era la imagen granulada del busto de su bebé de tres meses, Walden, una instantánea digital, en blanco y negro, de 176×176 píxeles, más o menos un cuadrado de 5 centímetros de lado. Para ello empleó un dispositivo, una suerte de protoescáner de tambor giratorio, que transformaba las imágenes físicas en matrices de ceros y unos.

Walden, hijo de Kirsch (la famosa foto)

Walden, hijo de Kirsch (la famosa foto)

Aquella foto cambió la manera de ver el mundo. Con ella, la suavidad de las imágenes capturadas por las películas del momento fue desmenuzada y destrozada en pedazos para conformarla toscamente en rudimentarios bits. El píxel cuadrado se convirtió en la norma, en parte gracias a Kirsch, y, desde entonces, el mundo es un poco más irregular y rugoso por los bordes.

Como un científico de, a la sazón, la Oficina Nacional de Normas (National Bureau of Standards), hoy el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (Institute of Standards and Technology), Kirsch tuvo la suerte de trabajar con la única computadora programable en los Estados Unidos por el entonces. Kirsch decía en una entrevista que “lo único con lo que no teníamos limitaciones era con nuestra imaginación, por lo que hubo un montón de cosas que pensamos hacer. Una de ellas fue algo así como ¿qué pasaría si los ordenadores pudieran ver el mundo tal como y lo vemos nosotros?” Kirsch y sus colegas nunca llegaron a pensar que su trabajo estaba sentando las bases para la fotografía actual, las imágenes por satélite, las tomografías, los códigos de barras en los embalajes, la autoedición, la realidad virtual o los perfiles en Facebook.

Por aquellos tiempos, la capacidad de memoria de una computadora limitaba el tamaño de las imágenes. Pero hoy en día, los bits se han vuelto tan baratos que una persona puede andar por ahí con miles de fotos digitales de su bebé guardadas en un dispositivo de bolsillo que también hace llamadas telefónicas, navega por Internet y te guía por el mundo conectado a la señal de un satélite GPS. El equipo informático que se utilizó para generar la imagen del hijo de Kirsch (fotografía siguiente) fue un SEAC (Standards Eastern Automatic Computer) del tamaño de una habitación.

El SEAC que se utilizó para crear la primera imagen digital

El SEAC que se utilizó para crear la primera imagen digital

Sin embargo, la ciencia aún está lidiando con los límites establecidos por el píxel cuadrado. Russell Kirsch comentaba: “hacerlos cuadrados era lo más lógico que se no ocurrió en aquel momento. Por supuesto que lo lógico no era la única posibilidad, pero los hicimos cuadrados. Fue un error absurdo que todo el planeta ha estado sufriendo desde entonces. Pido perdón por ello.”

Hoy Kirsch tiene 81 años y quiere reconciliarse con el mundo digital. Retirado y residente en Portland, Oregón, está dispuesto a hacer las paces. Su mente aún es lúcida, e inspirado por los constructores de mosaicos que en la antigüedad diseñaron escenas de impresionante detalle con trozos irregulares de azulejos, Kirsch ha escrito un programa que convierte los gruesos y toscos cuadrados de una ilustración digital en una imagen más suave compuesta, nada más y nada menos, que con píxeles de forma variable.

Y como no podía ser de otra manera, para probar su nuevo algoritmo aplicó otra vez el software a una foto de su hijo Walden, que ahora cuenta con 53 años de edad, un poco más crecidito que en la imagen primigenia. El análisis completo de Kirsch se puede consultar en la edición de mayo-junio de la Revista de Investigación del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.

El método de Russell Kirsch evalúa cualquier imagen de puntos cuadrados mediante máscaras de 6×6 píxeles cada una y busca la mejor manera de dividir limpiamente ese cuadrado grande en dos áreas de mayor contraste. El programa prueba dos máscaras diferentes sobre cada área: la primera genera dos triángulos irregulares, la segunda dos rectángulos, también irregulares. A continuación, cada máscara gira hasta que el software encuentra la configuración ideal que divide el área de 6×6 píxeles en las secciones que más contrastan. Por último, se fusionan los píxeles similares a ambos lados de la costura o unión entre secciones.

Además de utilizarlo con la fotografía de su hijo, el científico también ha aplicado su programa de software a una resonancia magnética de su propio cráneo con el objeto de limpiarla de bordes irregulares y de zonas mal definidas. Él está convencido de que su idea encontrará un hogar entre la comunidad médica, donde se almacenan cientos de radiografías en ordenadores que pierden una calidad, para él, considerable.

Russell Kirsch con su creación

Russell Kirsch con su creación

Empero, este enfoque de Kirsch sigue chocando con otras opiniones, como la de David Brady, jefe del programa de imagen y espectroscopia de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte. Brady cree que las imágenes construidas a partir de píxeles pueden mostrar una increíble cantidad y calidad de detalle, que un sistema de imagen digital basado en bloques o cuadrados es perfectamente capaz de reconstruir un patrón del mundo real de manera exacta.

En fin, está claro que los píxeles son todavía el punto de partida de las imágenes digitales de hoy día, pero las matemáticas −en particular la aplicación de la conocida como teoría de ondículas− es lo que convierte los píxeles en imagen. La transformada de ondícula utiliza una pequeña cantidad de mediciones y las convierte en la mejor representación de lo que ha sido medido. Lo que los matemáticos pretenden hacer así, Kirsch lo ha conseguido hacer con máscaras y rediseñando los píxeles cuadrados para que se conviertan en pequeñas teselas irregulares de un mosaico.

En 2003, los editores de la revista LIFE honraron la imagen del bebé de Kirsch, nombrándola como una de las ‘100 fotografías que cambiaron el mundo‘. No sabemos si este gran genio logrará imprimir un cambio tan radical al mundo de la imagen digital como para que los píxeles cambien de forma, pero siempre es curioso y grato ver cómo el mundo de la tecnología todos los días avanza un poquito hacia adelante, logrando, pedazo a pedazo, bit a bit, píxel a píxel, que nuestra vida real sea más fácil y nuestra existencia digital esté definida con mayor calidad.

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