TecnologTecnologíías de la as de la InformaciInformacióón y la n y la ComunicaciComunicacióón.n.

Unidad 3.Unidad 3.

IntroducciIntroduccióón a la imagen digitaln a la imagen digital

1. Tipos de im1. Tipos de imáágenes digitalesgenes digitalesImágenes vectoriales: están conformadas por objetos (vectores) basados en fórmulas matemáticas que determinan la forma, el color, el relleno o la posición entre otros.Imágenes de mapa de bit (bitmaps o raster): están conformadas por una retícula rectangular de pequeños puntos (píxeles), cada uno con unos valores de luminosidad y/o color, según el espacio de color que tengan adjunto.

Por lo general, las imágenes bitmap se utilizan en el campo de la fotografía, mientras que las vectoriales quedan reservadas para el diseño gráfico; aunque existen excepciones, y esta división no es tajante, ya que en las imágenes vectoriales se pueden insertar mapas de bits y se pueden exportar a formatos bitmap, y muchos de los programas de manejo de imágenes bitmap tienen herramientas vectoriales y las imágenes se pueden vectorizar.

Comparación: Las imágenes vectoriales tienen las siguientes ventajas frente a las de mapa de bit: ocupan muy poco espacio (memoria) y permiten su escalado sin perdida alguna de la calidad.

Por otro lado, tienen la desventaja de ser incapaces de representar imágenes de tono contínuo como por ejemplo una fotografía.

2 Im2 Imáágenes genes bitmapbitmap. Resoluci. Resolucióón.n.Píxel (picture element): Es cada uno de los puntos de la cuadrícula que conforman una imagen bitmap.

Resolución: La resolución de una imagen de mapa de bits es una medida de la densidad de píxeles por pulgada lineal en cada una de las dimensiones, se mide en píxeles por pulgada o puntos por pulgada (dot per inch en inglés) abreviado como ppp, dpi o ppi. Se suele dar un único valor porque la resolución horizontal y la vertical suele ser la misma. Cuanto mayor sea la resolución, más pequeña será la representación de la imagen, pero mayor calidad tendrá al ser más pequeños los píxeles.Las imágenes para ser visualizadas en un monitor suelen tener una resolución de 72dpi, mientras que si van a ser impresas se suele usar una resolución de, al menos, 300dpi.

Tamaño en píxeles: Es el número de píxeles de la imagen en horizontal por el número de píxeles en vertical. También se suele dar la medida en Megapíxeles, que resulta de multiplicar el número de píxeles horizontales por los verticales y dividirlos por 1 millón (1Mpíxel = 1 millón de píxeles). Ejemplo: una imagen de 1.500x1.200 = 1.800.000 píxeles = 1,8 Megapíxeles

Dimensiones: Es el tamaño, normalmente en cm, de la imagen a lo ancho por el tamaño a lo alto. Esta propiedad y las dos anteriores son interdependientes, de manera que conociendo dos se puede calcular la tercera, las fórmulas que rigen esta relación son las siguientes:

T = R x D R = T / D D = T /R(Siendo T=Tamaño en píxeles, R=Resolución, y D=Dimensiones medidas en pulgadas)Ejemplo: imagen de 1.200x1.500px y 72dpi mediráAlto: 1200 px / 72 dpi = 16,67 pulgadas x 2,54 = 42,34 cmAncho: 1500 px / 72 dpi = 20,83 pulgadas x 2,54 = 52,9 cm

25x47 píxeles 400x752 píxeles

3. Profundidad de color o resoluci3. Profundidad de color o resolucióón cromn cromáática.tica.

Es el número de bits que se utilizan para representar un color en una imagen digital.Se mide habitualmente en bpp (bits por píxel)Cuanto mayor sea la resolución cromática, mayor será el espectro de colores que podrá representar ésta, teniendo por tanto mayor calidad cromática, pero mayor será el archivo resultante al guardar la imagen.El número de colores representables se puede calcular elevando 2 a la profundidad de color. Valores habituales:1 bit -> 21 = 2 colores (imágenes monocromo)2 bits -> 22 = 4 colores4 bits -> 24 = 16 colores8 bits -> 28 = 256 colores (usado también para imágenes de tonos de gris) 16 bits -> 216 = 65.536 colores (color de alta resolución o HiColor)24 bits -> 224 = 16.777.216 colores (color verdadero o TrueColor)32 bits -> suelen ser imágenes de 24 bits con información redundante o no cromática como un canal alfa para la transparencia.48 bits -> 248 ≈ 281,5 billones de colores (no se utiliza demasiado por el gran tamaño de los archivos que genera)

4 bits

24 bits

4.1 Modelos de color. RGB y CMYK.4.1 Modelos de color. RGB y CMYK.

El modelo de color es la forma de representar y sintetizar los colores en una imagen digital. De los múltiples modelos de color existentes, los dos más utilizados son el RGB y el CMYK.

RGB (RVA o color luz): Se basa en la mezcla de los colores primarios aditivos o tricromía, que son el rojo (Red), verde (Green) y azul (Blue), de cuyas iniciales procede el nombre.Es el más habitual para las imágenes destinadas a su visualización en pantallas, monitores y otros soportes electrónicos, ya que para su impresión deben ser convertidos al modelo CMYK.Las mezclas de los tres primarios producen:R+G=amarillo R+B=magenta G+B=ciánR+G+B=blanco Ausencia de los tres = negroSe representan mediante tres valores que suelen ir del 0 al 255.

CMYK (CMAN o color pigmento): Se basa en la mezcla de los colores primarios sustractivos o cuatricromía, que son el cián (Cyan), Magenta (Magenta) y amarillo (Yellow). En teoría la mezcla de estos tres produce el negro, pero en la práctica se hace necesario utilizar también la tinta negra (blacK o Key Plate)Es el más habitual para las imágenes destinadas a su impresión.Las mezclas de los tres primarios producen:C+M=azul violáceo M+Y=rojo anaranjado C+Y=verdeC+M+Y=negro Ausencia de los tres = blancoSe representan mediante cuatro valores que suelen ir del 0 al 100.

4.2 Modelos de color. Otros modelos.4.2 Modelos de color. Otros modelos.

HSB: Se basa en la percepción humana del color y define cada color mediante tres características: tono, saturación y brillo.Tono (Hue): Es el color reflejado o irradiado por un objeto, se mide como un ángulo en la rueda de color (arco iris) desde 0º a 359º.Saturación: (Saturation): O cromatismo, es la pureza o fuerza un color, representa el porcentaje de color puro respecto al gris, un valor de 0% resulta en un tono de gris desde el negro al blanco independientemente del tono elegidoBrillo (Brightness): Es la luminosidad u oscuridad relativa del color, se suele medir en porcentaje siendo 0% negro y 100% el color definido por los otros dos valores.

HLS: Es una variación del anterior, define cada color mediante el tono, luminosidad y saturación, la diferencia entre el brillo y la luminosidad es que el primero va del negro al color definido por el tono y la saturación, mientras que la luminosidad va desde el negro hasta el blanco.

Lab: Es un modelo independiente del dispositivo utilizado usualmentepara la conversión entre modelos.L (Luminosidad): Va del 0 (negro) al 100 (blanco cuando a y b son 0)a: Componente cromático que va del verde al rojo.b: Componente cromático que va del azul al amarillo. Los valores de a y b suelen ir de -128 hasta 127, aunque depende de cada programa.

YUV y similares: Parecidos al Lab, se utiliza en sistemas de televisión y vídeo e internamente por algunos formatos gráficos. YUV tiene un valor de luminosidad (Y) y dos valores cromáticos (UV), otros modelos similares a éste son: YCC, YIQ, YDD, o YPP.

5. Modos de color.5. Modos de color.

De la combinación de la profundidad de color y el modelo de color surgen los modos de color. Algunos de los más usuales son los siguientes:

Imagen de línea o monocromo: Es el modo de color más sencillo, la profundidad de color es de 1 bit, por lo que los píxeles pueden ser blacos o negros

Escala de grises: Tienen un único canal de luminosidad con una profundidad de color de 8 bits (a veces 16 bits), que le permite representar 256 nivelees de gris, se emplea en las fotografías usualmente llamadas en blanco y negro.

Duotono y tritono: Emplea únicamente 2 (duotono) o 3 (tritono) colores distintos.

Color indexado: Emplea una tabla, habitualmente, de hasta 256 posiciones, cada una de las cuales define un color con 24 bits, cada píxel se representa con una posición dentro de dicha tabla, por lo que la imagen puede tener un máximo de 256 colores, aunque éstos estén definidos con 24 bits.

Color de 16 bits o HiColor: Utiliza el modelo RGB con 5 bits por canal, más un bit para la transparencia.

Color de 24 bits o TrueColor: Utiliza el modelo RGB con una profundidad de color de 24 bits (8 bits por canal).

Color de 32 bits: Puede tratarse del modelo CMYK con 8 bits por canal, o el modelo RGB con 8 bits por canal, más un canal alfa de 8 bits para representar 256 niveles de transparencia.

6. M6. Méétodos de compresitodos de compresióón.n.

Una imagen de mapa de bit ocupa mucho espacio en bytes, y cuanto mayor sea la resolución y la profundidad de color, más espacio ocupa. Por ello los formatos gráficos utilizan métodos de compresión, consistentes en complejos algoritmos matemáticos que permiten almacenar la imagen reduciendo el tamaño del archivo.Existe métodos de compresión sin pérdida y con pérdida.

• Sin pérdida: No elimina información del archivo, por lo que cuando se descomprime se recupera exactamente la imagen original. Algunos de los métodos de compresión sin perdida utilizados son los siguientes: RLE, CCITT y JBIG (utilizados para imágenes en blanco y negro) LZW, y ZIP (útiles para imágenes con áreas de color uniforme), JPEG-LS, deflación, y otros.

• Con pérdida: Elimina parte de la información de la imagen digital con el objetivo de reducir más el tamaño del archivo. El más utilizado es el método JPEG.

− JPEG (Joint Photographic Expert Group): Es adecuado para imágenes de tono contínuocomo las fotografías; descarta datos de forma selectiva, pudiendo degradar detalles de enfoque en la imagen y haciendo que aparezcan diversos defectos como olas o bandas; el nivel de compresión se puede ajustar al guardarlo, cuanto más se comprime, más calidad pierde, por lo que se debe ajustar según el uso de la imagen, para conseguir que ocupe el menor tamaño posible manteniendo el nivel de calidad exigible.

Alta calidad ≈ 16.000 bytes Baja calidad ≈ 4.000 bytes

7.1 Formatos gr7.1 Formatos grááficos.ficos.

Formato gráfico: Es la forma en que se almacena la información gráfica en un archivo informático, existen multitud de ellos, diferenciándose en la manera en que se organiza la información, en el método de compresión que utilizan, y en las características adicionales que soportan. De los muchos formatos existentes, los más utilizados son los siguientes:

JPG o JPEG: Utiliza el método de compresión con pérdida de igual nombre.

Admite escala de grises con 8 bits (256 niveles) y RGB de 24 bits (True Color).

Indicado para imágenes de tono continuo como fotografías, especialmente para ser visualizadas en una pantalla. Muy utilizado en fotografía e internet.

No admite transparencias, animación ni capas.

7.2 Formatos gr7.2 Formatos grááficos.ficos.

GIF (Graphic Interchange Format): Utiliza el método de compresión sin pérdida LZW.

Utiliza color indexado de 8bits (hasta 256 colores RGB distintos). Lo que hace que pueda perder información del color, aunque la compresión sea sin pérdidas.

Indicado para imágenes con pocos colores, especialmente si presentan áreas de color uniforme y líneas definidas, como logotipos o dibujos. Muy utilizado en internet, aunque ha ido perdiendo terreno en beneficio del formato PNG.

Admite transparencia en un nivel.

Permite crear pequeñas animaciones.

No soporta capas.

PNG (Portable Network Graphics): Fue desarrollado principalemente para solventar las deficiencias del formato GIF

Utiliza un método de compresión sin pérdida más moderno denominado deflación.

Utiliza desde color indexado de 1bits hasta RGB de 48 bits, pasando por True Color.

Indicado para todo tipo de imágenes cuando no se quiere perder calidad, o se desea aprovechar sus características avanzadas. Es cada vez más usado en internet, aunque los archivos que genera son mayores que con el formato JPEG.

Admite hasta 256 niveles de transparencia.

No soporta capas ni animaciones, aunque las variantes APNG y MPNG si soportan animación.

7.3 Formatos gr7.3 Formatos grááficos.ficos.

TIFF (Tagged Image File Format): Es el formato más versatil de todos, pero también el más complejo, por lo que no suele ser soportado por los navegadores, y si lo es, es de forma limitada.

Soporta hasta 10 métodos de compresión distintos, incluido sin compresión y JPEG.

Admite múltiples modos de color, como blanco y negro (1 bit), escala de grises, color indexado con distintas profundidades de color, los modelos de color RGB, CMYK, Lab, o YCbCr con profundidad de color de hasta 64 bits.

Se utiliza principalmente para fotografías, cuando no se quiere perder calidad, especialmente para su posterior impresión, en este caso se utiliza compresión sin pérdida, de ahí la creencia errónea de que no permite compresión con pérdida.

Admite transparencia en niveles y capas.

No permite animaciones.

Otros formatos: Existen otros muchos formatos gráficos, como el BMP (antiguo, poco potente y poco usado en la actualidad, es propio del SO Windows, RAW (Es como el negativo digital de la fotografía, se almacena en bruto, sin procesar, se suele utilizar en fotografía digital profesional), TGA, PCX, PICT, entre otros.

Formatos propietarios: Son los formatos nativos de los programas de tratamiento de imágenes y manejan todas las capacidades de sus correspondientes programas, como PSD de Photoshop, SWF de Flash (animaciones), CPT de Corel Photo Paint, de programas vectoriales como AI de Adobe Illustrator, CDR de Corel Draw, o FH de Freehand.

8.1 Digitalizaci8.1 Digitalizacióón.n.

Hay varias maneras de obtener una imagen digital, a través de su creación directa en el ordenador, o bien a través de la digitalización por diversos medios de una imagen de la realidad.

La digitalización consiste en representar una imagen de la realidad, y por tanto analógica, en forma digital mediante píxeles. Para ello se debe realizar una conversión analógico – digital mediante algún dispositivo electrónico.

Las dos formas más habituales de hacerlo es mediante una cámara fotográfica digital, móvil, cámara de vídeo, o similar, y mediante un escáner.

La fotografía digital requiere cierto control y conocimiento de la cámara que se utilice y de la teoría de la luz con el fin de conseguir los resultados óptimos. Una vez tomada la imagen, se podrá descargar en el ordenador para su posterior tratamiento, o simplemente su almacenamiento. Para ello, habría que conectar la cámara al ordenador por cable, por bluetooth , etc.

Cámara fotográfica digital con conversor A/D

8.2 Digitalizaci8.2 Digitalizacióón. Escaneadon. Escaneado

En cuanto al escaneado, hay que indicar que hay tantas aplicaciones de digitalización como marcas de escáneres, aunque todas ellas cuentan con una serie que parámetros de digitalización similares que ajustaremos a la vista de la previsualización o escaneado rápido y antes de realizar el escaneado definitivo.

Las opciones de digitalización que suelen ofrecer las aplicaciones de escaneado abarcan desde la selección de unos ajustes predefinido según el tipo de imagen que se va a escanear, como texto, fotografía en blanco y negro, fotografía a color, dibujo, revista, etc.; la selección del área que se desea escanear, la profundidad de color, la resolución e incluso hasta los valores de brillo, el contraste y otras características que se quieran asignar a la digitalización.

Una vez digitalizada la imagen se almacena en el disco duro del ordenador. Por lo general, esa imagen digitalizada deberá ser modificada en una aplicación de tratamiento de imagen bitmap con el fin de mejorarla para que en su uso final ofrezca resultado óptimos, un tratamiento habitual es modificar los niveles de la imagen para mejorar el contraste.