ÍNDICE
Introducción
Historia de la fotografía
La imagen digital
 
 
 
 

 

 

Curso de iniciación a la fotografía

Intoducción a la imagen digital

Imagen digital es la representación de una imagen realizada por medios informáticos, que se puede visualizar en un monitor, o imprimirla sobre algún soporte, con un aspecto similar al de una imagen analógica.

Las imágenes digitales se pueden obtener de varias formas:

Por medio de dispositivos de conversión analógica-digital como los escáneres y las cámaras digitales.

Directamente mediante programas informáticos, como por ejemplo realizando dibujos con el ratón (informática) o mediante un programa de renderización 2D.

Las imágenes digitales se pueden modificar mediante filtros, añadir o suprimir elementos, modificar su tamaño, etc. y almacenarse en un dispositivo de grabación de datos como por ejemplo un disco duro.

La mayoría de formatos de imágenes digitales están compuestos por una cabecera que contiene atributos (dimensiones de la imagen, tipo de codificación, etc.), seguida de los datos de la imagen en sí misma. La estructura de los atributos y de los datos de la imagen es distinto en cada formato.

Además, los formatos actuales añaden a menudo una zona de metadatos ("metadata" en inglés) que sirve para precisar información adicional sobre la imagen, como por ejemplo:

la fecha, la hora y el lugar donde se tomó la imagen

las características físicas de la fotografía (fotosensibilidad ISO, velocidad de obturación, flash, etc.)

Estos metadatos se utilizan muy a menudo en el formato Exif (extensión del formato JPG), que es el formato más utilizado en las cámaras digitales.

La información contenida en la imagen digital está constituida por una serie de dígitos binarios o bits (ceros y unos); puede ser leída por un software específico de visualización y que además puede permitir su manipulación de diferentes formas para obtener un original de alta fidelidad.

Con un bit podemos representar solamente dos valores, que suelen representarse como 0, 1. Su comportamiento se puede comparar con las dos posiciones que puede tomar un interruptor : encendido y apagado. Para representar o codificar más información en un dispositivo digital, necesitamos una mayor cantidad de bits. Si usamos dos bits, tendremos cuatro combinaciones posibles:

  • 0 0 - Los dos están "apagados"
  • 0 1 - El primero "apagado"
  • 1 0 - El primero "encendido"
  • 1 1 - Los dos están "encendidos"

Con estas cuatro combinaciones podemos representar hasta cuatro valores diferentes, como por ejemplo, los colores rojo, verde, azul y negro. O en escala de grises: blanco, negro, gris claro y gris oscuro

A través de secuencias de bits, se puede codificar cualquier valor discreto como números, palabras, e imágenes. Cuatro bits forman un nibble, y pueden representar hasta 24 = 16 valores diferentes; ocho bits pueden representar hasta 28 = 256 valores diferentes. En general, con un número de bits pueden representarse hasta 2n valores diferentes.

Un byte es una secuencia de bits contiguos. Actualmente se ha acordado que un byte esté formado por una combinación de 8 bits.

Se puede calcular el valor de un byte de forma gráfica , tal y como se muestra en la tabla de abajo. El método consiste en sumar el valor otorgado a cada BIT según su posición siempre que tome el valor 1.

Ejemplo:  el número binario 10000001 tiene un valor de 129.

Posición 8 7 6 5 4 3 2 1  
Valor otorgado 128 64 32 16 8 4 2 1 Valor máximo 256

Unidades básicas de almacenamiento

Nombre Abreviatura Factor / nº de bytes
kilobyte KB 1024
megabyte MB 1 048 576
gigabyte GB 1 073 741 824
terabyte TB 1 099 511 627 776
petabyte PB 1 125 899 906 842 624

Las imágenes digitales se pueden dividir en dos grandes grupos:

  • Imágenes vectoriales
  • Imágenes de mapa de bits

 

Las imágenes vectoriales se crean mediante ecuaciones matemáticas que definen las líneas y curvas que componen el objeto. Cualquier variación del tamaño de la forma se obtiene multiplicando o dividiendo el conjunto de la ecuación por un número, de esta forma, no afecta al aspecto del resultado, sino sólo a su tamaño físico final. Por tanto son escalables sin que se produzca pérdida de definición. Ocupan poco espacio en bits de información y los trazados que definen el dibujo son fácilmente modificables. Uno de los inconvenientes es que no pueden representar algunas características del objeto de forma natural. En este curso sólo veremos las imágenes pixelares.

 

Las imágenes de mapas de bits (también llamadas pixelares, bitmap o raster) se pueden descomponer en una serie de

celdillas elementales distribuidas uniformemente tanto horizontal como verticalmente. Cada celdilla está representada por un determinado número de dígitos binarios que representan tanto su intensidad lumínica como su color. Cada una de las celdillas se denomina pixel. Cuantos más bits se utilicen para cada píxel, mayor es la información que puede contener.

Si sólo se asigna un BIT de información al píxel, éste sólo puede tomar dos valores: 0 ó 1, por ejemplo, un píxel sólo podría ser blanco o negro. Pero si a cada píxel se le asigna un byte (8 bits) el número de valores que puede representar,  como hemos podido ver, es de 256.

En la imagen de la izquierda podemos ver claramente los píxeles del recuadro marcado en rojo

Vamos a clasificar las imágenes según a la información que se le asigna a cada píxel.

  • 1 bit por pixel: imágenes bitonales
  • 8 bits por pixel: fotografía tradicional de blanco y negro
  • 24 bits por pixel: imágenes color RGB o LAB
  • 32 bits por píxel: imágenes color CMYK
  • Imágenes en color de 8 bits o menos: color indexado
  • Imágenes de 16 bits por canal: ediciones en color de gran calidad

Imagen bitonal (1 bit por pixel)

Escala de grises (8 bits por pixel)

Color indexado (32 colores)

Color indexado (256 colores)

RGB (24 bits por pixel)

RGB (16 bits por canal)

Imagen bitonal (1 bit por pixel): Cada píxel sólo puede tener uno entre dos valores: 0 ó 1. La imagen resultante es bitonal, tomando, por ejemplo, el color blanco para el 0 y el color negro para el 1. A este tipo de imágenes también se las denomina como de alto contraste, de línea.

8 bits por pixel (imágenes en escala de grises): con 8 bits, cada píxel puede tomar un valor de brillo entre 0 (negro) y 255 (blanco). La imagen resultante está compuesta por 256 tonos y es suficiente para que el cerebro la interprete como una fotografía tradicional de blanco y negro.

24 bits por pixel (imágenes color RGB o LAB): A cada píxel se le asignan tres bytes de información (tres grupos de ochos bits). Si a cada grupo de 8 bits se le asigna un valor de color siguiendo el esquema tricromo (a un grupo el rojo, a otro el verde y a otro el azul). Al superponerse la información de los tres grupos se puede obtener hasta 16 777 216 millones de tonos de color. Los ficheros LAB siguen un modelo de representación distinto. Un byte contiene la información de luminosidad, otro de color rojo-verde y otro de color azul-amarillo.

32 bits por píxel (imágenes color CMYK): Se asignan 4 bytes a cada píxel. Estas imágenes se utilizan para la impresión y se utiliza un byte para el cian, otro para el magenta, uno para el amarillo y un cuarto para el negro. La información de negro que se añade es debido a la incapacidad de obtener la densidad suficiente en las sombras al utilizar sólo las tintas cian, magenta y amarillo en la impresión.

Imágenes en color de 8 bits o menos (color indexado): En estas imágenes se crea un índice de 256 colores y a cada píxel se le asigna un valor del índice. Se pueden crear imágenes con un índice de color más pequeño, por ejemplo de 32 colores, para conseguir una imagen con menos bits, y por tanto, con menor información.

Imágenes de 16 bits por canal (ediciones en color de gran calidad): Son imágenes que se utilizan para ediciones de gran calidad en los modos LAB, RGB, CMYK y en escala de grises. Al tener una mayor profundidad de bits permite ajustes de tono y color más suaves, con una menor pérdida de información que al editar imágenes de 8 bits por canal. Debemos usarlo en la edición de fotografías siempre que nos sea posible, pero a veces los programas o los archivos como el JPEG no lo soportan.

La resolución

Es uno de los conceptos básicos que hay que asimilar cuando empezamos a hacer fotografía digital.

Podemos definir la resolución como la capacidad de una tecnología o un mecanismo para reflejar los detalles de una imagen. Las imágnes pixelares están divididas en una especie de malla de filas y columnas. A los cuadritos resultantes los llamamos píxeles. Si dividimos la imagen en sólo unos pocos cuadritos o píxeles tendremos muy poco detalle, pero si la dividimos en muchas partes, estas serán tan pequeñas que no podremos distinguirlas, la imagen tendrá mucha resolución, apreciaremos muy bien los detalles más pequeños

La imagen digital tiene tres tipos de tamaño:

  • en píxeles
  • informático
  • de lienzo (superficie)

Tamaño de píxeles

Nos indica cuántos píxeles por fila y columna tiene una imagen, o cuál es el número total de píxeles. Por ejemplo una imagen que tenga 1600 x 1200 píxeles tendrá 1.920.000 píxeles (2 megapíxeles, redondeando). En la imagen de arriba (molino) tendríamos 300 x 400 pixeles (120 kilopíxeles, redondeando)

Tamaño informático

Depende de dos factores, el número de píxeles y la cantidad de bytes de cada píxel. Ya hemos visto más arriba que cada píxel, dependiendo de la imagen podía tener desde 1 bit hasta 32 bits por píxel (y hasta 16 bits por canal). En la imagen del molino (con 8 bits por canal, RGB) el tamaño es de 351,6 kilobytes. Si la misma imagen fuese de 16 bits por canal el tamaño sería de 703,1 kilobytes (recordemos que 8 bits=1 byte, y que las imágenes RGB tienen 3 canales)

Tamaño de lienzo o de salida

Es el tamaño que tendrá la imagen si la imprimimos. Nosotros decidimos este parámetro (siempre dentro de unos límites) indicando cuántos pixeles queremos que tenga por unidad de medida lineal (centímetros o pulgadas). Seguimos con la imagen del molino, la resolución que le hemos dado es de 72 píxel por pulgada, el tamaño es de 4,167 pulgadas (10,583 cm.) por 5,556 pulgadas (14,111 cm.). La resolución que le hemos aplicado es suficiente para las imágenes destinadas a ser vistas en un monitor.

Si la imagen la quisiésemos imprimir en papel, entonces la resolución debería ser más alta, unos 300 ppp (píxeles por pulgada). A una distancia de 40 ò 50 cm. dejaremos de distinguir la frontera entre un píxel y otro con una resolución de 220-240 ppp.