TEMA 4: IMAGEN

Imágenes vectoriales e imágenes de mapa de bits

Existen dos categorías principales de imágenes:

• imágenes de mapa de bits (también denominadas imágenes raster): son imágenes pixeladas, es decir que están formadas por un conjunto de puntos (píxeles) contenidos en una tabla. Cada uno de estos puntos tiene un valor o más que describe su color.
• imágenes vectoriales: las imágenes vectoriales son representaciones de entidades geométricas tales como círculos, rectángulos o segmentos. Están representadas por fórmulas matemáticas (un rectángulo está definido por dos puntos; un círculo, por un centro y un radio; una curva, por varios puntos y una ecuación). El procesador "traducirá" estas formas en información que la tarjeta gráfica pueda interpretar.

Dado que una imagen vectorial está compuesta solamente por entidades matemáticas, se le pueden aplicar fácilmente transformaciones geométricas a la misma (ampliación, expansión, etc.), mientras que una imagen de mapa de bits, compuesta por píxeles, no podrá ser sometida a dichas transformaciones sin sufrir una pérdida de información llamada distorsión. La apariencia de los píxeles en una imagen después de una transformación geométrica (en particular cuando se la amplía) se denomina pixelación (también conocida como efecto escalonado). Además, las imágenes vectoriales (denominadas clipart en el caso de un objeto vectorial) permiten definir una imagen con muy poca información, por lo que los archivos son bastante pequeños.

Por otra parte, una imagen vectorial sólo permite la representación de formas simples. Si bien es verdad que la superposición de varios elementos simples puede producir resultados impresionantes, no es posible describir todas las imágenes con vectores; éste es particularmente el caso de las fotografías realistas.

Imagen vectorial	Imagen de mapa de bits

La imagen "vectorial" anterior es sólo la representación de lo que una imagen vectorial podría parecer, porque la calidad de la imagen depende del dispositivo utilizado para hacerla visible al ojo humano. Probablemente su pantalla le permita ver esta imagen con una resolución de al menos 72 píxeles por pulgada. El mismo archivo impreso en una impresora ofrecería una mejor calidad de imagen ya que la impresión se realizaría con al menos 300 píxeles por pulgada.

Gracias a la tecnología desarrollada por Macromedia y su software Macromedia Flash, o SVG ("complemento"), actualmente se puede utilizar el formato vectorial en Internet.

Resolución

Es el grado de detalle o calidad de una imagen digital ya sea escaneada, fotografiada o impresa. Este valor se expresa en ppp (píxeles por pulgada) o en inglés dpi (dots per inch). Cuantos más píxeles contenga una imagen por pulgada lineal, mayor calidad tendrá.

La resolución de un monitor se refiere al número de píxeles por pulgada que es capaz de mostrar. La resolución de una pantalla de ordenador PC es de 72 ppp.

En una impresora se habla del número de puntos por pulgada que puede imprimir: 600, 1200, etc.

Algunos escáneres suelen producir imágenes con una resolución por defecto de 200 ppp.

Las cámaras digitales prestan una calidad que se expresa en MegaPíxels. Así por ejemplo una cámara de 8 MP es aquella capaz de tomar una fotografía con 8 millones de píxeles. 

Dimensión de imágenes

Las dimensiones de una imagen se expresan, como es habitual, en cm o mm. Por ejemplo, una imagen de 10 x 15 cm medirá 10 cm de ancho y 15 cm de alto.

    A veces, sin embargo, los programas expresan el tamaño de una imagen en píxeles. La ilustración de la izquierda muestra el modo en que Gimp muestra el tamaño de una imagen: 640 x 480 píxeles. Para calcular el tamaño de una imagen en píxeles basta con multiplicar las dimensiones lineales, en centímetros por ejemplo, por la resolución en píxeles por centímetro. Hay que poner atención para utilizar las mismas unidades de longitud.

Profundidad de color

    Cada uno de los píxeles de una imagen bitmap está coloreado con un color homogéneo. Así pues, el archivo que contiene los datos de la imagen debe contener la información del color de cada uno de los píxeles. ¿Cuántos bit se emplean para albergar esta información? Eso es lo que se conoce con el término profundidad de color de una imagen.

    Profundidad de color es el número de bits utilizados para describir el color de cada pixel de la imagen.
Es obvio que, cuanto mayor sea la profundidad de color de una imagen, más colores tendrá la paleta disponible y, por tanto, la representación de la realidad podrá hacerse con más matices, con colores más sutiles.

    Por ejemplo, si sólo disponemos de 1 bit para describir el color de cada pixel, tan sólo podremos elegir entre dos colores: un color si el bit tiene el valor 0 (habitualmente negro) y otro color si el bit vale 1 (habitualmente blanco).

    Observa la fotografía superior de la Alhambra, con una profundidad de 1 bit, que tiene el aspecto de una fotocopia de mala calidad.

    Si disponemos de 8 bit para describir el color de cada pixel, podremos elegir entre 256 colores, porque 28=256. Esta es una profundidad de color suficiente para las imágenes construidas en el modo denominado escala de grises, porque con 8 bits cada pixel puede adoptar un tono entre 256 valores posibles de gris, entre el negro absoluto (00000000) y el blanco absoluto (11111111).

    La imagen siguiente es la misma fotografía de la Alhambra, en modo escala de grises, con una profundidad de color de 8 bits, lo que le da una calidad tonal más que suficiente.

    Si los 8 bit disponibles para la profundidad deben designar colores, entonces se utiliza una tabla con los 256 colores más frecuentes, que incluyen obviamente el negro, el blanco y varios tonos de gris, para componer la imagen. Cada una de las 256 combinaciones posibles de unos y ceros de los 8 bits es un índice que permite acceder a la tabla. Por eso, a este tipo de imágenes se les conoce como de color indexado., que es el más frecuente en la web.

A continuación puedes ver la Alhambra en una imagen de color indexado, con 8 bit de profundidad:

    Y así, cuanto mayor sea la profundidad se utilizará una cantidad mayor de colores para describir la imagen. En la tabla siguiente tienes el cálculo de los colores disponibles para cada profundidad:

Profundidad	Colores
1 bit	2
4 bit	16
8 bit	256
16 bit	65536
32 bit	4294967296

    Una imagen bitmap de calidad está compuesta por varias capas: una para cada color básico (rojo, verde y azul, por ejemplo) y una para la luminosidad (de oscuro absoluto a luz absoluta).

    Por encima de 16 bits de profundidad, la descripción del color se divide por capas. Si la profundidad de color es de 16 bits, por ejemplo, se dedican 4 bits (128 niveles) a cada capa. Y si la profundidad es de 32 bits, cada capa utiliza 8 bits (256 niveles) para ajustar el color.

  
Observa la misma foto de la Alhambra, con una profundidad de 16 bits. La superposición del color de las cuatro capas proporciona la delicadeza de matices de la imagen.

El tamaño del archivo

El tamaño del archivo es una cifra, en bits o en bytes, que describe la cantidad de memoria necesaria para almacenar la información de la imagen en un soporte (disco duro, CD, tarjeta de memoria, etc). Y, como ya te imaginas, el tamaño del archivo dependerá de varios factores y, especialmente, de la resolución (R), las dimensiones de la imagen (Largo x Ancho) y la profundidad de color (P). Puedes calcular el tamaño de un archivo con la siguiente fórmula:

Tamaño = R²*L*A*P

    Por ejemplo, una imagen de 10 x 15 cm (3,94 x 5,91 pulgadas), con una resolución de 96 ppi (38 pcm) y una profundidad de color de 32 bits, tendrá un tamaño bruto de:

9216 x 3,94 x 5,91 x 32 =    6.857.144 bits
es decir:                               858.393 Bytes
o, lo que es lo mismo:           838 KBytes

    Recuerda que 1 byte son 8 bits y que 1 Kilobyte equivale a 1024 bytes.

Llamamos modo de color al sistema de coordenadas que nos permiten describir el color de cada píxel utilizando valores numéricos.

Modo de color

Los modos de color más utilizados son:

Modo monocromático. Se corresponde con una profundidad de color de 1 bit. La imagen está formada por píxeles blancos o píxeles negros puros.

Modo Escala de Grises. Maneja el canal negro y permite 256 tonos de gris entre el blanco y negro puros.

Modo Color indexado. Utiliza un canal de color indexado de 8 bits pudiendo obtener con ello hasta un máximo de 256 colores (28)

Modo RGB. Cada color se forma por combinación de tres canales. Cada canal se corresponde con un color primario: Red (rojo), Green (verde), y Blue (azul). Asigna un valor de intensidad a cada color que oscila entre 0 y 255. De la combinación surgen hasta 16,7 millones de colores. Ejemplo: El valor R:255, G:0, B:0 representa al color rojo puro.

• Modo HSB. Cada color surge de los valores de estos tres parámetros: Hue (Tono) que es el valor del color: rojo, azul, verde, etc. En GIMP se expresa en grados y oscila entre 0 y 360. Saturation (Saturación) que se refiere a la pureza del color y va del 0% al 100%. Brightness (Brillo) referencia la intensidad de luz del color, es decir, la cantidad de negro o blanco que contiene estando su valor entre 0 (negro) y 100 (blanco). Ejemplo: El color rojo puro tiene un código RGB como (255,0,0) y también un código HSB (0,100,100). En la mayoría de programas de tratamiento de imágenes se puede elegir un color introduciendo su código RGB –es la opción más frecuente- o alternativamente su código HSB. En ambos casos la imagen maneja una paleta de colores de 24 bits.

Modo CMYK. Cada color se forma por combinación de cuatro canales. Cada canal se corresponde con un color primario de impresión: Cyan (Ciano), Magent (Magenta), Yellow (Amarillo) y BlacK (Negro). Cada canal puede tener como valor entre 0 y 255. Se trata de imágenes con una profundidad de color de 32 bits.