De poco sirve comprar una pantalla 4K: científicos revelan que el ojo humano no distingue tanta resolución

Esa pantalla 4K por la que se pagaron varios miles de pesos podría no cumplir su principal promesa: ofrecer una experiencia visual realmente incomparable. La razón radica en las capacidades y límites del ojo humano para procesar la información que recibe, según una nueva investigación realizada por la Universidad de Cambridge, en colaboración con Reality Labs, de Meta.

La resolución de la pantalla es una de las características técnicas más utilizadas para promocionar las cualidades de diversos dispositivos. Desde los fabricantes de televisores y teléfonos inteligentes, hasta los desarrolladores de gafas de realidad virtual y aumentada, todos recurren a este atributo para influir en las decisiones de compra de los consumidores.

No obstante, un mayor número de píxeles no garantiza necesariamente una experiencia visual más satisfactoria. De acuerdo con el estudio, publicado en Nature, esto se debe a que el ojo humano solo puede procesar de forma eficiente una cantidad limitada de píxeles. Así, cuando una pantalla supera ese umbral, el aumento de resolución deja de ofrecer ventajas perceptibles.

Maliha Ashraf, primera autora del estudio y doctora del Departamento de Ciencias de la Computación y Tecnología de la Universidad de Cambridge, explicó: “A medida que se realizan grandes esfuerzos de ingeniería para mejorar la resolución de las pantallas móviles, de realidad aumentada y virtual, es fundamental conocer el punto máximo a partir del cual las mejoras adicionales ya no aportan beneficios apreciables. Sin embargo, hasta ahora no se habían realizado estudios que midieran directamente lo que el ojo humano puede percibir ni cuáles son los límites de su visión”.

La investigación reconoce la existencia de trabajos previos sobre el tema, aunque señala que muchos están desactualizados frente a los avances del hardware, o presentan limitaciones al centrarse en mecanismos oculares individuales o tareas específicas, lo que impide determinar con precisión el límite máximo de resolución visual.

El principal desafío para calcular este valor con exactitud consiste en modificar de forma controlada la resolución del estímulo visual, ya que las pantallas solo reproducen con fidelidad la resolución con la que fueron diseñadas.

¿Una pantalla 4K es realmente necesaria?

Para superar esta dificultad, los científicos recrearon el experimento de Theodor Wertheim, quien en 1894 utilizó rejillas de alambre como estímulos visuales para estudiar cómo cambia la agudeza visual en distintas zonas de la retina según la distancia.

En esta versión moderna, los investigadores montaron una pantalla 4K de 27 pulgadas sobre un sistema mecanizado capaz de desplazarse en un rango de 1.6 metros hacia o desde el espectador. Este movimiento suave y preciso permitió controlar la resolución percibida sin alterar las imágenes mostradas como estímulos.

El experimento contó con la participación de 18 observadores con visión normal o corregida y percepción cromática adecuada. Los voluntarios se expusieron a una serie de imágenes en color y en escala de grises, con la tarea de detectar características específicas a diferentes distancias, empleando tanto la visión central como la periférica.

El límite máximo del ojo humano se determinó mediante la medida de píxeles por grado (PPD), que indica cuántos píxeles caben en un grado del campo visual. En términos prácticos, esta métrica permite evaluar cómo se perciben los elementos proyectados en una pantalla desde la posición del espectador.

Durante el experimento, se les pidió a los participantes identificar una cruz negra en el centro de la pantalla para medir la visión foveal (o central) y seguir una secuencia de luces LED programables para evaluar la visión periférica, en las imágenes cromáticas y acromáticas. Ambas pruebas se realizaron con la pantalla en movimiento, con el fin de medir la resolución visual a distintas distancias.

Cuando la tecnología rebasa las capacidades humanas

Los resultados mostraron que el límite de resolución del ojo humano es mayor de lo que se creía, aunque varía según el tipo de imagen. En el caso de las imágenes en escala de grises observadas directamente, el promedio fue de 94 PPD. Para los patrones en rojo y verde, la media alcanzó 89 PPD, y para los tonos amarillo y violeta, 53 PPD.

Sin embargo, dentro de una sala con 2.5 metros de distancia entre el televisor y la posición del espectador, el televisor 4K no ofrecería ninguna ventaja adicional respecto a un televisor Quad HD (QHD) de menor resolución, aunque del mismo tamaño.

El estándar de visión 20/20, basado en la tabla de Snellen, sugiere que el ojo humano puede distinguir detalles a 60 PPD. Rafał Mantiuk, investigador del mismo departamento en la Universidad de Cambridge y coautor del estudio, señaló que “esta medida ha sido ampliamente aceptada, pero nadie la había verificado en pantallas modernas”. Con base en los resultados, concluyó que “si una pantalla tiene más píxeles de los que el ojo puede percibir, se vuelve menos eficiente, más costosa y demanda mayor potencia de procesamiento”.

La clave, subraya Mantiuk, está en lo que el cerebro es capaz de interpretar: “Nuestros ojos son, en esencia, sensores con capacidades limitadas, pero nuestro cerebro procesa esa información y construye la imagen de lo que cree que deberíamos ver”.