PDF de programación - Imagen digital

Imagen digital

La imagen digital

En la fotografía tradicional, al revelarse la película obtenemos una imagen impresa sobre papel fotográfico. En
cambio con la imagen digital tenemos un archivo informático.


Vamos a definir entonces qué es una imagen digital y cómo se forma,
cuáles son los formatos de archivos más comunes de la imagen digital y
qué características tienen, los modos de compresión y cuáles son los
programas para su tratamiento.

Definiremos también la fotografía digital, qué son los píxeles, los modos
de imagen, qué es la resolución de una imagen y cuáles son las
resoluciones óptimas según el soporte al que estará destinada.

También conoceremos los modelos de color, RGB y CMYK, y cuál es el
tratamiento que debe recibir una imagen para alcanzar condiciones

óptimas de calidad para un soporte digital.





La imagen digital y su formación

La imagen digital está formada por una serie de matrices numéricas de ceros
y unos que se almacenan en una memoria informática y que definen las
características de una fotografía.

Cuando esta imagen es interpretada por un sistema informático se
transforma en una imagen visible a través de la pantalla e imprimible a
través de cualquier dispositivo de salida.

Las imágenes digitales pueden vectoriales (con el aspecto de un dibujo) o
rasterizadas (fotografía típica)

En esta sección explicamos la formación de la imagen digital, que es la resolución digital, formatos de archivo
digitales, etc.



Formación de la imagen digital

Comunicación 3 – Imagen digital | La resolución, cantidad de píxeles

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La trayectoria que sigue la cámara para crear la imagen digital es la siguiente: La luz que detecta el objetivo de la
cámara llega hasta el sensor de imagen, denominado CCD formado por multitudes de receptores fotosensibles
denominados "fotodiodos".

La luz incidente genera una señal eléctrica a cada receptor, que posteriormente será convertida en datos digitales
por el conversor ADC, como una serie de cadenas de números ceros y unos, denominados dígitos binarios.
Estos números binarios (O,1), se representan como pequeños cuadraditos, en forma de mosaico individual
denominados píxeles.



El sistema binario y su funcionamiento

La información que procede del sensor de una cámara digital son datos analógicos. Para que estos datos se puedan
almacenar en la tarjeta de memoria y que el ordenador pueda interpretarlos se deben convertir a formato binario.

El ordenador reconoce un estado activo que lo representa con el (1) y otro estado inactivo que lo representa con el
(0). Las cifras binarias se forman por un número total de ceros y unos. Estos ceros y unos tienen el doble del valor
que el primero "potencia de 2", 8, 16 etc.

Un BIT es igual a la unidad mínima de información del sistema binario, siendo el 0 y el 1.
Un byte es igual a 8 bits u octeto.

En esta imagen se puede observar cómo se forma un Byte y el valor de cada bit.


El número de esta cadena de bits, es el resultado de multiplicar cada BIT por su valor de posición, (1x1), (1x2), (0x4),
(1x8), y así sucesivamente hasta llegar a obtener el resultado final el 43.





Píxeles: Los puntos de una imagen


Si comparamos con la fotografía tradicional y analógica, observamos que
una película fotográfica está formada por pequeños granitos formados
por haluros de plata sensibles a la luz, éstos al encontrarse muy juntos
forman la imagen que vemos. Cada uno de estos granitos es la unidad
más pequeña que hay en una fotografía tradicional.

Pero en el caso de la fotografía digital, este granito pequeñito es
sustituido por el píxel. La imagen que obtenemos ya sea a través de una
pantalla, o un escáner o una cámara digital, es un enorme mosaico lleno
de millones de píxeles. Cada píxel "cuadrito" contiene la información del
color de esa pequeña porción.



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El píxel solo puede ser de color rojo, verde o azul o la mezcla de los tres. Un píxel, solo tiene un color no puede
tener dos colores.

Imagen con aumento, mosaico de píxeles




Al visualizar todos los píxeles juntos, uno al lado de otro,
dan la impresión de continuidad respecto a la tonalidad
del color, formando así la imagen.

En la segunda fotografía que ilustra esta página se puede
observar, que al aumentar su tamaño con el zoom, se
forma el cuadro de mosaicos que componen la imagen.
Los diferentes píxeles que la forman tienen cada uno de
ellos diferentes tonalidades de color, tal y como hemos
explicado con anterioridad.




La resolución, cantidad de píxeles

En un sentido amplio, resolución se refiere a la capacidad de una tecnología o un mecanismo para reflejar los
detalles de una imagen.

La forma de traducir una fotografía en bits para poder manejarla como archivo informático es dividirla según una
malla de filas y columnas. A las unidades resultantes se les llama píxeles: son todos del mismo tamaño y
representan áreas cuadradas de la imagen original.

Si dividimos la imagen en pocos píxeles, podremos codificarla con poca información, pero seguramente perderemos
mucho detalle, por lo que decimos que tiene poca resolución. Si la dividimos en muchas más partes, éstas llegarán a
ser tan pequeñas que no las distinguiremos. La visión de la imagen será mucho mejor y más detallada, pero también
mucho más costosa en bits. Un aspecto importante es que, salvo limitaciones en la tecnología que utilicemos, el
tamaño y la frecuencia de los píxeles siempre son a voluntad nuestra.

Los frecuentes equívocos en el uso de la palabra resolución se resuelven distinguiendo en la imagen tres tipos de
tamaño: en píxeles, informático y superficial.

Cada unidad debe ser una zona homogénea, para anotar sólo su color.





Comunicación 3 – Imagen digital | La resolución, cantidad de píxeles

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Tamaño en píxeles
Obviamente, indica en cuántas filas y columnas se ha dividido la imagen, o bien cuál es el número total de píxeles.

Por ejemplo, decimos que una foto tiene 1600 x 1200 píxeles. También podemos decir que tiene 1.920.000 píxeles,
o redondear diciendo que es una foto de 2 megapíxeles. Se redondea tanto que no se tiene en cuenta que nos
referimos a un sistema binario, en el que kilo no significa 1000, sino 1024 (la décima potencia de 2) y mega no
significa 1.000.000, sino 1.048.576.









De las dimensiones en píxeles depende el detalle de la imagen. Aquí vemos la misma foto
dividida en 4 x 4, 12 x 12, 30 x 30 y 150 x 150 píxeles.

Tamaño informático
Se cuenta en unidades de información como bytes, kilobytes o megabytes, y depende directamente de dos cosas:
del número de píxeles y de la cantidad de bytes que gastamos para definir cada píxel.

La profundidad de bits permite diferenciar y aplicar un número más o menos grande de colores. La mayoría de las
cámaras digitales utilizan la profundidad de 24 bits del modo RGB, por lo que cada píxel se anota con 3 bytes. Se
calcula rápidamente que cada megapíxel ocupará en memoria 3 megabytes (algo menos, porque la máquina no
redondea como nosotros). En las tarjetas de memoria suele ocupar mucho menos, porque los datos se guardan
comprimidos.



Tamaño superficial o de salida
Es lo que ocupará la foto si la imprimimos. Los píxeles son realmente información numérica, así que este tamaño lo
decidimos nosotros, indicando cuántos píxeles queremos imprimir en cada centímetro o pulgada de papel.

Todo sería mucho más simple si reservásemos el término "resolución" para expresar esta relación: número de
píxeles por unidad de medida lineal.

Podemos cambiarla sin modificar en absoluto la información de imagen. Simplemente, indicando menos resolución
(menos píxeles por pulgada) la foto se imprimirá más grande, e indicando más resolución se imprimirá en menos
papel porque los píxeles serán más pequeños y concentrados



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La resolución es inversa al tamaño superficial. La misma imagen de 40 x 40 píxeles que ocupa 4 pulgadas
cuadradas cuando se imprime a 20 ppp, a 40 ppp ocupará 1 pulgada cuadrada, y a 120 ppp cubrirá 1/9
parte de pulgada cuadrada.





La resolución así entendida la podríamos decidir en el momento de imprimir. Para la cámara, no obstante, es
obligatorio que el número de píxeles por pulgada figure como dato al crear un formato de archivo como JPEG o
TIFF. Se asigna una resolución por defecto, habitualmente 72, 180 ó 300 ppp. No tiene importancia, es un dato que
podemos modificar sin estropear nada. En definitiva, el número de píxeles que contenga una imagen depende de
cuántos píxeles utilice el sensor CCD de la cámara para captar la imagen.

El término “resolución” se utiliza también para clasificar casi todos los dispositivos relacionados con las imagen
digital ya sean pantallas de ordenador o televisión, impresoras, escáneres, cámaras, etc.





Expresión de la resolución total de una imagen




La resolución de una imagen digital se expresa multiplicando su anchura
por la altura en píxeles. Por ejemplo la imagen de 1200 x 1200 píxeles =
1.440.000 píxeles, expresado en Mp (megapixel) es igual a 1,4 Mp.

Conviene tener en cuenta que 1 Megapíxels = 1024 píxeles.

No se debe confundir este concepto con la cantidad de pixels por
pulgada que requiere cada soporte para una resolución óptima.

Otro factor que incluye en la calidad de visualización de la imagen, según
el soporte a emplear, es el tamaño físico del píxel y la distancia promedio
desde la que la imagen será visualizada.













Comunicación 3 – Imagen digital | 5

Píxeles o puntos por pulgada

Si bien se emplean los conceptos punto y píxel como sinónimo, el primero es más adecuado para referirse a la
resolución que ofrece una impresora, el segundo, para la calidad de la imagen en sí.

La resolución expresada en