viernes, 13 de marzo de 2026

Calculando la distancia focal de la cámara de un móvil

Aunque existen métodos geométricos sencillos y precisos para calcular la distancia focal efectiva de cualquier óptica, no he podido evitar aplicar a mi móvil el elegante método matemático que vimos 'Calculando la distancia focal con que se hizo una fotografía'. La distancia focal efectiva de los móviles es un dato a menudo un poco ofuscado y no del todo fiable dado el pequeño tamaño de sus sensores y ópticas.

La cámara principal del Samsung S20 FE, que correspondería al "zoom 1x" (denominación que no aporta ninguna información sobre las capacidades de la óptica), se declara una distancia focal nominal equivalente FF de 26mm. Con ella hacemos una foto a un objeto rectangular, en este caso un cuadro (por cierto soy antitaurino por si alguien piensa lo contrario), procurando que el sujeto aparezca lo más grande posible y sus lados tengan claros puntos de fuga, requisitos para la estabilidad y precisión del algoritmo.

Disparamos en RAW para medir las cualidades reales de la óptica sin pasar por el filtro de su procesado JPEG y corregimos la ligera distorsión de cojín que tiene la óptica para que no introduzca errores adicionales. Lo hacemos asegurándonos de preservar el 100% de la información de la diagonal. Esto equivale a no perder información del círculo de imagen y por tanto del ángulo de visión real abarcado por la óptica, que es en definitiva lo que buscamos medir.

A continuación situamos manualmente los 4 vértices del marco exterior del cuadro que constituirán nuestro trapezoide y ejecutamos el cálculo que arroja un valor de 26,09mm, así que parece que Samsung no mentía. Como comprobación adicional el algoritmo estima una relación de aspecto para el cuadro de 1,27, que teniendo por medidas 122,4cm / 95,6cm = 1,28 también queda muy afinada (hacer clic para ver en alta resolución):



Para comprobar la estabilidad del cálculo (esperable por las claras fugas del trapezoide escogido adrede) hemos aplicado jitter a las coordenadas de los vértices del trapezoide ejecutando 500.000 simulaciones de tipo Montecarlo:



Los histogramas de las distribuciones de distancia focal y relación de aspecto que resultan de ellas son perfectamente simétricos, con las respectivas medianas coincidentes con los valores estimados de 26,09mm de focal y 1,27 de relación de aspecto, lo que nos da tranquilidad sobre la fiabilidad del cálculo:



Repositorio con el código R: GitHub.

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