U.D. Tratamiento digital de imágenes (3ª evaluación)

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1 U.D. Tratamiento digital de imágenes (3ª evaluación)

2 ÍNDICE IMÁGENES GRÁFICAS 1. TIPOS DE IMÁGENES 2. CALIDAD DE UNA IMAGEN DIGITAL (bitmap) 3. TAMAÑO DE IMAGEN Y TAMAÑO DE ARCHIVO 4. TAMAÑO DE IMAGEN Y RELACIÓN DE ASPECTO SOFTWARE PARA VISUALIZAR Y EDITAR IMÁGENES 1. EDITORES GRÁFICOS 2. VISUALIZADORES DE IMÁGENES OBTENCIÓN DE IMÁGENES DIGITALES 1. CREAR DIBUJOS E IMÁGENES 2. TRANSFERIR FOTOGRAFÍAS AL ORDENADOR 3. PROPIEDADES DE UNA IMAGEN FOTOGRÁFICA

3 1. TIPOS DE IMÁGENES IMÁGENES GRÁFICAS 1.1. Imágenes rasterizadas (también llamadas mapas de bits, bitmap o imágenes matriciales) - Las imágenes bitmap están formadas por multitud de puntos (píxeles*), cada uno de estos puntos contiene información. (Píxel: es la menor unidad homogénea en color que forma parte de una imágen digital.) - Las imágenes bitmap no permiten el cambio de escala. Al cambiar su escala, es decir, al hacer zoom sobre una imagen de este tipo, se produce el efecto pixelado, que se hace más evidente en las líneas curvas y en las zonas en las que hay cambios bruscos de luminosidad. - Los archivos de estas imágenes almacenan las características de todos sus puntos (píxeles) en una matriz de puntos llamada ráster. Son archivos de gran tamaño. - Se obtienen mediante: escáner, cámara digital o programas de dibujo no vectoriales (pinceles y brochas, paletas, máscaras, capas, ). - Formatos (leer las características de cada uno de ellos en el cuadro resumen de la página 222 del libro de texto): BMP/ XCF/ GIF/ JPG/ PNG/RAW 1.2. Imágenes vectoriales - Una imagen vectorial es una imagen digital formada por objetos geométricos independientes (segmentos, polígonos, arcos, etc.), cada uno de ellos definido por distintos atributos matemáticos de forma, de posición, de color, etc. Por ejemplo un círculo de color rojo quedaría definido por la posición de su centro, su radio, el grosor de línea y su color. - Los archivos de estas imágenes almacenan las características de todos sus objetos en expresiones matemáticas. Menor tamaño que las imágenes tipo bitmap. - Los gráficos vectoriales pueden ser escalados ilimitadamente sin perder su calidad. - Se obtienen mediante programas de dibujo vectoriales (por ejemplo CorelDRAW o AutoCAD). - Formatos (leer las características de cada uno de ellos en el cuadro resumen de la página 222 del libro de texto): DXF/ CDR(CorelDRAW)/ AI (Adobe Illustrator)/ DWG (AutoCAD)/ ODG/ SXD/ SWF Los gráficos en mapa de bits (o imágenes rasterizadas) se distinguen de los

4 gráficos vectoriales (o imágenes vectoriales) en que estos últimos representan una imagen a través del uso de objetos geométricos, no del simple almacenamiento del color de cada punto (píxel) Imágenes 3D - Creadas con diversas técnicas. - Su propósito es transmitir la proyección de algo visual en un espacio tridimensional. - Ligadas a las imágenes animadas o animaciones Imágenes animadas o animaciones - Formadas por un conjunto de imágenes estáticas que se van alternando, de forma secuencial, cada periodo de tiempo especificado. Parecen vídeos, pero sin sonido. - Formato: GIF 2. CALIDAD DE UNA IMAGEN DIGITAL (bitmap) - Número de puntos (píxeles) que la componen: cuanto mayor sea el número de puntos utilizados para la imagen, mayor calidad tendrá, pues cada punto será más pequeño y la imagen se mostrará con más detalle. Cada punto de la imagen debe contener información de color. Detalle de una imagen en mapa de bits. Si hacemos zoom sobre esta imagen, podemos ver los puntos (píxeles) que la conforman, representados como cuadrados. - Resolución: Podemos definir la resolución como la capacidad de reproducir fielmente los detalles de una imagen. Utilizaremos esta palabra al referirnos a la resolución de una imagen digital, pero también, al referirnos a una impresora, un monitor, una cámara o un escáner. Hay que tener presente este concepto en todas las etapas de la vida de la imagen, desde su captura con una cámara digital o un escáner hasta la reproducción en el soporte elegido.

5 En una imagen en mapa de bits no se pueden cambiar sus dimensiones sin que la pérdida de calidad sea notoria. Esta desventaja contrasta con las posibilidades que ofrecen los gráficos vectoriales (imágenes vectoriales), que pueden adaptar su resolución fácilmente a la de cualquier dispositivo de visualización. Las imágenes en mapa de bits son más prácticas para tomar fotografías o filmar escenas, mientras que los gráficos vectoriales se utilizan sobre todo para la representación de figuras geométricas con parámetros definidos, lo cual las hace útiles para el diseño gráfico o la representación de texto. La resolución se mide en: Píxeles por pulgada (PPP) [en inglés pixels per inch (PPI)] es una medida de resolución de vídeo, relacionada al tamaño del monitor en pulgadas (inch) y del número total de píxeles en la dirección horizontal y en la dirección vertical. También es usado para describir la resolución de un escáner o cámara digital. Lógicamente cuanto más alta es la resolución de una imagen, más finamente reproduce los detalles y los cambios sutiles de tonalidad pero, a la vez, más pesado será el archivo. Puntos por pulgada (PPP) [en inglés dots per inch (DPI)] es una unidad de medida para resoluciones de impresión, concretamente, el número de puntos individuales de tinta que una impresora o tóner puede producir en un espacio lineal de una pulgada. - Profundidad de color o bits por píxel (bpp): 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 píxel 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). Debido a la naturaleza del sistema binario de numeración, una profundidad de bits de n implica que cada píxel de la imagen puede tener 2 n posibles valores y por lo tanto,representar 2 n colores distintos.

6 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 píxel, podremos elegir entre 256 colores, porque 2 8 =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 ( ) y el blanco absoluto ( ). 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.

7 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: COLORES Y PROFUNDIDAD DE UNA IMAGEN DIGITAL - Compresión de la información: Una vez creada nuestra imagen, ya sea capturada con la cámara o creada a mano, la guardamos en un archivo. El archivo, con un nombre y una extensión, no sólo contiene la información de cada pixel. Tiene también una cabecera en la que se guarda información destinada al programa encargado de abrir la imagen y mostrarla en el monitor. Aunque, por regla general, los archivos vectoriales tienen tamaños mucho menores que los archivos bitmap, todos los archivos gráficos suelen tener tamaños muy grandes. Este gran consumo de espacio en disco hizo necesario el desarrollo de tecnologías capaces de comprimir archivos gráficos. Cada sistema de compresión utiliza un algoritmo matemático propio para reducir la cantidad de bits necesarios para describir la imagen, y marca el archivo resultante con una extensión característica: bmp, wmf, jpg, gif, png, etcétera.

8 Algunos de estos algoritmos están patentados, son propiedad de una empresa, y hay que pagar por utilizarlos. Otros algoritmos, en cambio, son de dominio público y pueden utilizarse libremente. También se distinguen entre si por las pérdidas producidas en la información de la imagen durante el proceso de compresión. Así pues hay algoritmos con pérdidas y sin pérdidas. 3. TAMAÑO DE IMAGEN Y TAMAÑO DE ARCHIVO - Tamaño físico: es el tamaño de la imagen cuando ésta está impresa en papel. Se mide en centímetros, milímetros o pulgadas (1 pulgada= 2,54 cm). Así se habla de medidas de fotografías: 10x15, 13x18, entendiendo dichos valores como la medida de sus lados. - Tamaño digital : es el tamaño de la imagen cuando ésta está digitalizada. Se mide en píxeles (es decir, se mide el número de puntos que forman a la imagen). Así se habla de 3 Megapíxeles, 5 Megapíxeles... (1 megapíxel= 1 millón de puntos). -Tamaño de 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 digital (disco duro, CD, tarjeta de memoria, etc). 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 archivo = 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 = bits es decir: Bytes o, lo que es lo mismo: 838 KBytes * Recuerda que 1 byte son 8 bits y que 1 Kilobyte equivale a 1024 bytes. 4. TAMAÑO DE IMAGEN Y RELACIÓN DE ASPECTO La calidad de una fotografía digital viene determinada por el sensor de la cámara fotográfica (sensor CCD); entre las muchas características de este sensor (calidad de la lente, sensibilidad a la luz, método de conversión de analógico a digital...), está el número de celdas que utiliza para medir la luminosidad, número que determinará el tamaño de la imagen, puesto que cada celda corresponderá a un píxel. Las dimensiones de una fotografía dependerán, además de su tamaño, de la relación de su aspecto, que no es más que la proporción entre la altura y su ancho. Las relaciones de aspecto más frecuentes son: 3:2 Relación de aspecto de la fotografia clásica; la mayoría de los tamaños de papel de revelado tienen esta relación: 10x15, 20x30...

9 4:3 Relación utilizada, hasta hace poco, en TV y monitores de PC; es considerada la relación de aspecto digital. 16:9 Relación de aspecto panorámico; cada vez es más frecuente el uso de esta relación en los TV y los monitores de PC. El tamaño de impresión (tamaño físico) y el digital se relacionan mediante la resolución. Dependen de la resolución de la impresora (ppp: puntos por pulgada): (tamaño digital/ nºppp)*2,54= tamaño físico en cm Tomando una impresora con una resolución de 300 ppp: SOFTWARE PARA VISUALIZAR Y EDITAR IMÁGENES 1. EDITORES GRÁFICOS Un editor gráfico permite crear, modificar, guardar e imprimir imágenes. Como hemos visto anteriormente, existen diferentes tipos de imágenes (bitmap, vectoriales, 3D o animadas). Cada editor está diseñado para trabajar con un tipo de imagen concreto, aunque con algunos es posible trabajar, e incluso combinar imágenes de distinta naturaleza. Existen distintos tipos de aplicaciones destinadas al tratamiento gráfico, que se pueden agrupar en: - programas de dibujo vectorial: CorelDRAW, Freehand, Illustrator, OpenOffice.org Draw... - software de CAD: son las aplicaciones de diseño asistido por ordenador (Computer Aided Design). Estos programas son utilizados por arquitectos, ingenieros, diseñadores industriales, para la realización de planos de edificios, de maquinaria, etc. Entre otros encontramos AutoCAD, ArchiCAD, Qcad, CadStd... - programas de animación: permiten crear animaciones a partir de imágenes. Entre otros programas o aplicaciones de este tipo encontramos: Flash, Microsoft GIF Animator...

10 - programas de tratamiento de imágenes: orientados al tratamiento de imágenes gráficas y a su retoque digital. Disponen de una gran variedad de herramientas. Entre otros podemos citar Photoshop, GIMP o Fireworks. 2. VISUALIZADORES DE IMÁGENES Aplicaciones capaces de reconocer y mostrar imágenes gráficas de gran cantidad de formatos diferentes. Hay muchos visualizadores, entre otros: - IrfanView (Windows) - Eye of Gnome (GNU/ Linux) - los incluidos al adquirir una cámara digital - los propios de cada sistema operativo, por ejemplo: el visor de imágenes de Windows. OBTENCIÓN DE IMÁGENES DIGITALES 1. CREAR DIBUJOS E IMÁGENES Existen multitud de programas de edición gráfica: Paint (Windows) TuxPaint (Windows y GNU/Linux) Freehand OpenOfficeDraw.org Paint Shop Pro CorelDraw AutoCAD Adobe Photoshop GIMP Los editores gráficos incluyen multitud de herramientas que manejadas básicamente con el ratón, permiten ir dibujando hasta crear la imagen final. Dependiendo del tipo de imagen, si se trata de: - imágenes bitmap: las herramientas de dibujo modificarán, básicamente, el color y la luminosidad de los puntos de la imagen - imágenes vectoriales: las herramientas de dibujo crearán nuevos objetos Adobe Photoshop y GIMP, aunque también incluyen herramientas para dibujar, no son aplicaciones pensadas para crear dibujos, sino que están diseñadas para transformar y retocar imágenes. Otro modo de crear una imagen gráfica es utilizando una tableta digitalizadora, que es un tablero especial sobre el que se puede dibujar, mediante un puntero propio, con gran precisión. A medida que se va dibujando sobre la tableta, el ordenador va

11 digitalizando la información y, automáticamente, la imagen va apareciendo en el programa de edición que se esté utilizando. 2. TRANSFERIR FOTOGRAFÍAS AL ORDENADOR Las imágenes obtenidas mediante cámara fotográfica digital en primer lugar quedan grabadas en una tarjeta de memoria, aunque existen algunas cámaras que disponen de memoria propia. Posteriormente las imágenes se transfieren al ordenador mediante dos modos diferentes: - Conectando la cámara a un puerto USB del ordenador: de este modo se transfieren las imágenes guardadas en la tarjeta de memoria, o en su caso, si la cámara dispone de memoria propia, las imágenes guardadas en ella. - Extrayendo la memoria de la cámara e introduciéndola, bien en un lector de tarjetas, bien en el ordenador, en la ranura correspondiente a la tarjeta de memoria, si éste dispone de ella. 3. PROPIEDADES DE UNA IMAGEN FOTOGRÁFICA Las cámaras fotográficas digitales capturan la luz mediante un sensor óptico (CCD) constituido por millones de celdas, transformando los valores de cada celda en información digital para, finalmente, almacenar toda la información en un archivo con algún formato gráfico concreto. La información de cada celda del sensor óptico dará el color y luminosidad de cada píxel de la imagen fotográfica. Así, el tamaño de la fotografía vendrá determinado por la cámara digital, concretamente por el número de celdas de su sensor CCD. En cuanto a la calidad de la imagen son muchos los factores que influyen, entre ellos: calidad de la lente y el sensor, el algoritmo de conversión analógico-digital, y el formato gráfico y la comprensión que utilice la cámara para guardar la imagen. Al visualizar las propiedades de una imagen fotográfica, se podrán ver todas sus características junto a otra información complementaria (información EXIF) entre la que se encuentra el modelo de cámara utilizado, fecha en que se tomó la fotografía, valores de la exposición, apertura y velocidad del obturador, distancia focal...