Las imágenes digitales en dos dimensiones
Las imágenes digitales en dos dimensiones se dividen en dos tipos: Imágenes vectoriales y de mapa de bits. Esta no es una divisón tajante, ya que las imágenes vectoriales suelen admitir la incrustación de imágenes de mapa de bits en su interior y los programas especializados en dibujo vectorial (Illustrator, Freehand y CorelDraw!) cada vez tienen más cualidades de los programas de tratamiento de imágenes de mapa de bits (Photoshop, o Corel Photopaint). Lo contrario también es cierto.
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.
Una imagen de 20 × 20 píxeles (total = 400). Podría medir 2 cm. o mil metros.
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.
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):
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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.
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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. -
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.
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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 .
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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.
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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 de línea
Las imágenes de línea tradicionales
Imagen de línea: No hay grises. Sólo hay líneas, manchas y espacios en blanco. Lo más posible es que el original fuera una xilografía (grabado en madera).
En el sentido tradicional (no digital), una imagen de línea es aquella en la que sólo hay colores (tintas) al 100%. La típica imagen de línea, como la que se ve arriba, es una imagen de líneas y puntos en blanco y negro sin gradaciones de tonos. No hay grises. Sólo negro (tinta al 100%) o blanco (tinta al 0%). Estas imágenes se llaman a veces también "de pluma" porque en cierta época eran trazadas con plumilla o tenían una apariencia similar a la que dejaba una pluma.
Una imagen de línea de las tradicionalmente llamadas "de pluma".
Hasta la llegada de los semitonos, las imágenes usadas en la imprenta eran, en sentido estricto, imágenes de línea (aunque sobre los grabados artísticos con efectos de medias tintas se puede hablar largo y tendido).
Una composición que se podría considerar de línea. Sólo 4 colores planos (incluido el blanco del papel) intervienen en este eficaz póster cubano.
Ampliando el concepto de "imagen de línea", éste puede incluir imágenes que tengan más de un color, siempre que el color se aplique en manchas al 100% de tinta. Las imágenes de línea o mapa de bits no tienen porque limitarse al blanco y negro. Si el fondo (papel) tiene un color y la tinta otro, seguirán siendo imágenes de línea.
De este modo, en imprenta tradicional (no digital) una imagen con cuatro o más colores planos (al 100% en todos sus puntos) podía seguir considerandose una imagen de línea.
Las imágenes de línea digitales
Ahora bien, cuando hablamos de imágenes digitales, las imágenes de línea se definen porque los píxeles que las forman sólo pueden tener dos valores, equivalentes a un valor 100% de tinta o a un valor 0%. En cada píxel sólo es posible uno de dos valores binarios (0 - 1). En programas como Photoshop, su denominación es la de "imágenes de mapa de bits" (inglés: bitmap).
Digitalmente esta imagen ya no será de línea: Hay tres colores. Como mínimo deberá ser una imagen de color indexado.
Las imágenes con varias tintas planas, que podrían considerarse en imprenta predigital "imágenes de linea" ya no serían consideradas así. Aunque no usen semitonos, como cada píxel puede tener más de dos valores (0 - 1), dejan de ser imágenes de mapa de bits para pasar a otros modos de color (color indexado, RGB, CMYK, etc…).
Pese a sus aparentes limitaciones no es correcto considerar las imágenes de línea un modo inferior de imágen. Las imágenes de línea son más eficaces que los semitonos en muchas ocasiones y son la elección más adecuada en diversas situaciones.
Las imágenes de trama o semitonos
En el sentido tradicional (no digital), una imagen de trama es una imagen impresa o destinada a la impresión en la que los tonos intermedios de tinta (aquellos que no son ni 0% ni 100%) se logran imprimiendo puntos de diverso grosor que siguen una trama ordenada (tramado ordenado) o puntos de igual grosor con una distribución variable (tramado estocástico).
Las imágenes de trama, también llamadas "semitonos" (halftone pictures) se basan en una ilusión óptica: La de que, a cierta distancia, el ojo humano percibe una agrupación de puntos y espacios como si hubiera un solo tono continuo formado por el promedio de tono y contraste de espacios y puntos.
Según esta técnica, por ejemplo, una agrupación de puntos negros sobre fondo blanco se perciben como un tono gris medio. Una agrupación de motas azul claro sobre fondo amarillo parecen un verde medio, una agrupación de rayitas rosadas sobre fondo amarillo se perciben como un tono rojo.
Este efecto visual se conocía ya desde bastante antiguo y los grabadores tradicionales lo usaban de distintas maneras. Las imprentas de diverso tipo eran capaces de simular tonos intermedios de forma razonablemente acertada y conseguían grabados de dibujos de medios tonos de gran valor artístico.
Sin embargo, el problema se planteó en los términos que nos interesan con la aparición de la fotografía. Ésta técnica conseguía reproducir en dos dimensiones las imágenes más realistas que se habían conseguido nunca. Para la mayoría de la gente allí no había interpretación artística. Era "la realidad".
Ahora bien, para trasladar esta "realidad" a las imprentas que habían comenzado a servir noticias al gran público hacía falta una técnica que evitara la reinterpretación de la mano de un dibujante (que mediante el buril la "traducía" a la plancha de impresión). hacia finales del siglo XIX, cuando se desarrolló esa técnica (una serie de procesos fotoquímicos), fue posible trasladar las imágenes fotográficas a las planchas de impresión.
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 .
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).
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| 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":
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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.
Siete puntos de impresión dentro de una retícula de 20 × 20 puntos de impresión. Si esta retícula tuviera 1 pulgada de lado, la resolución del aparato sería de 20 puntos por pulgada.
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.
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.
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| 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).