Las imágenes de mapa de bits

Por Gusgsm, 2003.

Las imágenes se pueden representar, mediante retículas de celdillas a las que vamos asignando valores. Este modo de "pintar" similar al petit-point de las abuelas, es la base de todas las imágenes impresas y de buena parte de las digitales.

Las imágenes digitales en dos dimensiones se realizan creando una retícula de cuatro lados, iguales de dos a dos (ancho y alto, siempre en ese orden, por cierto). Hoy día no se puede hacer de otra manera (las siluetas o formas desiguales son siempre un enmascaramiento de imágenes rectangulares o cuadradas).

Cada una de las celdillas de dicha retícula se llama "píxel". Un píxel, es un concepto inmaterial que no tiene una medida concreta. No podemos decir si un píxel mide 1 cm. o 1 km. En principio, es solamente una medida de división en celdillas.

De este modo, podemos hablar de una imagen que tenga 200 × 100 píxeles sin saber que tamaño real y físico tiene. Lo único que sabemos es que la hemos dividido en 20.000 celdillas.

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Sin embargo, cuando le asignemos a esa imagen una resolución, entonces sí sabremos qué tamaño tiene esa imagen. Por ejemplo, si decimos que tiene 100 píxeles por pulgada, querrá decir que cada 2,54 cm. (pues eso es lo que mide una pulgada), habrá 100 celdillas, con lo que cada píxel equivaldrá a 2,54 mm. Si dijéramos que esa imagen tiene una resolución de 1 píxel por pulgada, lo que sabríamos es que ahora esa celdilla tomaría el valor de 2,54 cm.

Todo ello significa, insisto, que el píxel es sólo una unidad de división sin un tamaño real concreto. Sólo cuando asignamos una resolución a la imagen de la que hablamos estamos dándole un tamaño concreto al píxel.

Como ya hemos visto en otro sitio, hay imágenes de mayor resolución e imágenes de más baja resolución. A mayor resolución, mayor nitidez del dibujo y mejor se reflejan los detalles. Sin embargo, hay que tener presente que cualquier resolución que supere la que el dispositivo de salida (pantalla, impresora, etc…) es capaz de representar no hace más que sobrecargar el sistema y ralentizar el trabajo.

Tipos de imágenes de mapa de bits según su "profundidad"

Una forma muy importante de clasificar las imágenes de mapa de bits es según la cantidad y tipo de información que se asigne a cada píxel (aunque en algunos aspectos es una clasificación un poco "mixta" y puede parecer un poco desordenada, se hace así por claridad explicativa):

1. Imágenes de 1 bit por píxel

   En este tipo de imágenes cada celdilla (píxel) sólo puede tener uno de dos valores: Uno o cero. Como basta 1 bit para definir esa alternativa, se les llama "imágenes de 1 bit" (también se les llama "imágenes de mapa de bits, de alto contraste, o imágenes de línea").

   Una imagen de 20 × 20 píxeles (400). Podría medir 2 cm. o un campo de futbol. Los píxeles son sólo una división de la información que contiene.	Una imagen de 200 × 200 píxeles en este modo. La información es muy escasa para reproducir bien este tipo de imagen.

   Para más información sobre este tipo de imágenes, sigue leyendo imágenes de línea.

2. Imágenes de escala de grises (8 bits por píxel)

   Cada píxel puede tener 256 valores diferentes (las 256 posibilidades combinatorias de un byte u octeto). Este es el modo de las imágenes digitales de blanco y negro "normales". Aunque te pueda parecer increíble, en ellas sólo se distinguen hasta 256 tonos diferentes de gris (y no suelen aparecer todos a la vez, por cierto).

   Una imagen de 20 × 20 píxeles (400) con 1 byte (8 bits) por píxel. Pesará 400 × 8 bits, es decir: 3.200 bits.	La imagen de 200 × 200 píxeles en escala de grises. La información es suficiente para reproducir fotografías en blanco y negro.

3. Imágenes RGB o Lab (24 bits por píxel)

   Si tomamos un píxel y le asignamos tres bytes, dispondremos de 24 bits en tres grupos de ocho, podemos "colorearlo" siguiendo el sistema de color de los monitores de televisión, que se basan en tres "canales" de luz de color (Rojo, Azul y Verde). De este modo podemos distinguir hasta 16.777.216 millones de tonos de color ( 256 Rojo× 256 Azul × 256 Verde). En realidad, lo que estamos hciendo es superponer tres canales de luz, uno rojo, otro verde y otro azul, cada uno con 256 posibilidades de tono.

   Una imagen de 20 × 20 píxeles (400) con 3 bytes (8 bits) por cada píxel. Pesará 400 × 8 × 3 bits, es decir: 9.600 bits.	La imagen de 200 × 200 píxeles en modo RGB, el tipo de color de las televisiones.

   Los ficheros Lab son internamente similares a los RGB (también son de 24 bits por píxel), pero se basan en un modelo de representación del color distinto.

4. Imágenes CMYK (32 bits por píxel)

   Si a cada píxel le asignamos 4 bytes, podríamos representar (teóricamente), los valores CMYK propios de la cuatricromía profesional (1 byte para el cian, otro para el magenta, otro para el amarillo y un cuarto para el negro).

   Una imagen de 20 × 20 píxeles (400) con 4 bytes (8 bits) por cada píxel. Pesará 400 × 8 × 4 bits, es decir: 12.800 bits.	La imagen de 200 × 200 píxeles en modo CMYK. Lo que ves es una representacion RGB, no hay monitores CMYK.

   Digo "teóricamente" porque la representación del color que la pantalla de un ordenador puede hacer es mediante imágenes RGB, ya que ese es el modo de reproducir el color de los monitores.

   Para más información sobre este tipo de imágenes, sigue leyendo La cuatricromía .

5. Imágenes en color de 8 bits o menos

   Es lo que se llama color indexado. Lo que se hace es que se crea una tabla o índice de 256 colores y a cada una de los posibles valores de un píxel se le asigna uno de ellos. Si la tabla la construimos con menos posibilidades (16, por ejemplo), esa imagen no será un color indexado de 256 tonos sino uno de 16.

6. Otros modos especiales de imagen

   Son ampliaciones de los modos vistos anteriormente. Puede ocurrir que tengan más de cuatro canales (debido a que tengan canales de máscara (para efectuar operaciones especiales) o canales de tinta planas (ficheros multicanal). También puede ser que aunque tengan sólo dos, tres o cuatro canales, éstos tengan asignado un valor cromático especial (ficheros multicanal). Otra posibilidad es que para representar tonos asignen más de un byte por píxel, es decir, que sean imágenes que son capaces de representar más de 256 valores por tonos. Imágenes de este tipo se dan, por ejemplo, como resultado de escanear en modos con "más profundidad de bits".

   Photoshop admite imágenes de 16 bits por canal, pero su capacidad de tratarlas hasta la versión CS 2 ha sido muy limitada (aunque es muy interesante).

Las imágenes vectoriales

Una forma distinta a los mapas de bits de formar una imagen es la de hacerlo mediante operaciones matemáticas. Es decir, en vez de trazar una retícula con miles o millones de puntos para trazar una línea, le decimos a la máquina unas coordenadas x1 e y1 le decimos que trace una línea hasta otras coordenadas x2 e y2 .

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Así podemos dibujar círculos, cuadrados, triángulos y miles de formas. Sin entrar en detalles, diremos que esa es la base de los llamados dibujos vectoriales. Los programas de dibujo vectorial los suelen representar de dos maneras: Representación completa (es decir, tal cual se imprimirán) y como líneas (es decir, sólo el esqueleto de las formas básicas, mucho menos pesado para el ordenador).

Un dibujo vectorial en modo de representación completa y visto como líneas básicas, con sus elementos de dibujo.

Los trazados (líneas curvas o rectas propias de un dibujo vectorial) se pueden modificar fácilmente, se almacenan en muy poco espacio y además son independientes de la resolución, ya que no dependen de una retícula dada y basándose en que cualquier operación geométrica es multiplicable o divisible en su conjunto sin que eso afecte al aspecto del resultado, sino sólo a su tamaño final.

Las imágenes vectoriales de dos dimensiones suelen tener varias partes. Sólo el contorno y el relleno serán visibles al imprimir. Lo demás son instrumentos de trabajo. La base de estas operaciones son las llamadas "Curvas Bezier":

• Trazado

  

  (Path). Es la línea en sí, puede ser curva o recta. Puede ser simple (una sóla línea o complejo (está compuesto por sucesivas líneas con varios puntos de control).

• Puntos de control o anclaje

  

  (Control points y anchor points). Son los extremos de una línea o los diversos puntos en los que un trazado complejo cambia de forma.

• Manejadores o tiradores

  

  (Handlers). Son unas pequeñas líneas rectas que salen a mayor o menor distancia de los puntos de control y terminan en una especie de bolita. Tirando de esta bolita se puede modificar la forma del trazado en esa zona.

• Contorno y relleno

  

  El contorno (Outline / path). Es la línea de borde de un trazado. Puede ser un color continuo o una sucesión de puntos, rayas o un motivo repetitivo.

  El relleno(Fill). Es lo que llena un trazado por sus partes más cerradas puede ser un color o un motivo repetitivo (pattern).

Las imágenes vectoriales tienen el inconveniente de tener dificultades en tratar algunas cosas de forma "natural" (sombras, luces, etc...) y cuando son muy grandes o muy complejas pueden volverse extremadamente difíciles de manejar para la capacidad de un ordenador hasta el extremo de que el RIP PostScript no sea capaces de procesarlas.

En artes gráficas, el formato "natural" de las imágenes vectoriales es el de ficheros EPS . Cualquier otro (Corel o Freehand) es sólo un formato de fichero de trabajo interno de diseño gráfico y no debe tener otro uso.

Qué es la "resolución" de una imagen digital

En la actualidad, las máquinas electrónicas destinadas a la impresión sólo tienen un sistema de imprimir: Dividen el espacio imprimible en una retícula de diminutas celdillas y imprimen unas sí y otras no.

Al espacio mínimo imprimible, cada una de las celdillas de la retícula en las que las máquinas dividen el espacio, se le denomina punto (de impresión). Ese término "punto" es un poco ambiguo y da lugar a algunas confusiones entre punto de impresión y punto de trama.

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Los procedimientos pueden variar. Los fluidos que se aplican y los medios sobre los que se aplican, también, pero lo que no varía, por lo menos a comienzos del siglo XXI, es el hecho de que las máquinas sólo pueden imprimir un punto o no imprimirlo. No pueden "imprimirlo un poco", como sí haría un pincel o un lápiz manejado por un artista.

Antes de entrar en materia, hay que destacar que los aparatos a los que aquí se hace referencia son básicamente aparatos PostScript, que es el sistema para la realización de documentos digitales predominante hoy día en las artes gráficas.

Una máquina capaz de dividir un espacio dado en más celdillas que otra, hará que estas celdillas sean más pequeñas. El resultado de esto será que el dibujo que trace imprimiendo unas celdillas sí y otras no, será mucho más detallado.

Una letra formada con muy baja resolución. Está dentro de una retícula de sólo 20 celdillas lineales.	La misma letra con mayor resolución (una retícula de 66 celdillas lineales). El detalle es mejor.	Y la retícula es ahora de 200 celdillas lineales. El dibujo es más complejo y nítido.

El número de celdillas o unidades mínimas de impresión que una máquina es capaz de realizar como máximo en un espacio dado es lo que se llama "resolución". A mayor número de resolución, mayor nitidez de dibujo.

Es importante resaltar que la resolución se suele medir en puntos por pulgadas (abreviado ppp) y que estas son siempre lineales, es decir, que están formadas por una fila de puntos de impresión colocados en línea, uno detrás de otro. Así, hablamos de una impresora con 300 puntos por pulgada (una pulgada equivale a unos 2,54 centímetros).

De hecho la resolución en puntos de impresión por pulgada cúbica de una filmadora de 2.400 ppp es de 5.760.000 puntos, la resolución por pulgada cúbica de una impresora de 600 ppp es de sólo 360.000 puntos. La diferencia es notable (por eso los fabricantes de impresoras han logrado imponer la medida lineal sin resaltar la palabra "lineal", la diferencia parece menor...).

A cualquier sistema que se base en la división del espacio en una retícula, se le puede aplicar este concepto de "resolución". De hecho, los monitores tienen una resolución de 72 píxeles por pulgada en los aparatos Macintosh y 96 píxeles por pulgada en los PCs del sistema Windows. Incluso se puede hablar de resolución al hablar de alfombras persas (de hecho, se hace así y se habla de "nudos por centímetro", cuantos más nudos, mejor calidad de dibujo y mayor precio).