Formatos de Imagen

Universidad Tecnológica de Tecámac

Investigación de formatos de imagen

Andrés de Jesús Hernández Martínez

15 de enero de 2013

Contenido

Introducción..............................................................................................................2

Tipos de imágenes...................................................................................................3

Imágenes de mapa de bits....................................................................................3

Imágenes vectoriales...........................................................................................4

Tipos de compresión................................................................................................4

Compresión sin perdida........................................................................................5

RLE (Run Length Encoded)..................................................................................5

LZW (Lemple-Zif-Welch).......................................................................................6

ZIP........................................................................................................................6

Comprensión con pérdida.....................................................................................6

Sistemas de compresión emergentes...................................................................7

Tipos de archivo.......................................................................................................7

Principales formatos para gráficos rasterizados...................................................7

Formatos comunes de metaficheros (tanto rasterizados como vectorial)...........12

Formatos para gráficos vectoriales.....................................................................12

Características principales de los formatos más comunes....................................14

Ventajas y desventajas de los formatos más comunes..........................................15

Conclusión..............................................................................................................17

Webgrafia...............................................................................................................18

Introducción

La presente investigación tiene como propósito mostrar las definiciones y

conceptos básicos de los distintos tipos de formatos de archivos de imagen digital,

con la finalidad de ampliar el panorama de conocimientos enfocándonos al diseño

gráfico.

La información mostrada en esta investigación puede ser de utilidad por las

personas que requieran tener conocimiento sobre los conceptos de imagen y los

diversos tipos de archivos de estas. Para realizar esta investigación se tomó como

fuente de referencia algunas páginas web, que se enlistan el apartado de

webgrafia.

FORMATOS DE IMAGEN

Tipos de imágenes

Por la forma de manejar los datos en un archivo de imagen, se puede hablar de

dos modos principales para manipular la información que integra una imagen

digital. Estos modos son las imágenes de mapa de bits y las imágenes vectoriales.

Dado que cada uno se adapta mejor a un tipo de imagen, antes de conocer los

diferentes formatos, debe conocerse el funcionamiento tanto de imágenes

vectoriales como de imágenes de mapa de bits.

Imágenes de mapa de bits

Las imágenes de mapa de bits (bitmaps o imágenes raster) están formadas por

una rejilla de celdas. A cada una de estas celdas, que se denominan píxeles, se le

asigna un valor de color y luminancia propios. Por esto, cuando vemos todo el

conjunto de celdas, tenemos la ilusión de una imagen de tono continuo. Técnica

similar a la de los pintores neo-impresionistas del siglo XIX. Por ejemplo, la

utilizada por Georges Seurat en su pintura Un domingo por la tarde en la Grande

Jatte.

El píxel es una unidad de información, no una unidad de medida, ya que no se

corresponde con un tamaño concreto. Un píxel puede ser muy pequeño -0.1 mm.-

o muy grande -1 cm.-.

Hay que mencionar que estos gráficos son los más comunes en las publicaciones

digitales. Debido a que pueden generarse a partir de documentos impresos

digitalizados, conseguirse a través de galerías tanto en línea como en CD-ROM, a

partir de una cámara digital, etcétera.

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Imágenes vectoriales

Los llamados gráficos orientados a objetos son las imágenes vectoriales. Su

tamaño es mucho más reducido, en comparación con los mapas de bits, porque el

modo como organizan la información de una imagen es más simple que en

aquellos. Dicha simplicidad radica en generar los objetos que conforman una

imagen a través de trazos geométricos determinados por cálculos y fórmulas

matemáticas. De manera tal que los gráficos vectoriales se visualizan a partir de

las coordenadas de una línea guardadas como referencia, mismas que forman los

objetos a partir de la definición matemática de los puntos y líneas rectas o curvas.

Mientras que en un mapa de bits los objetos se definen píxel por píxel, por lo que

no pueden manipularse individualmente, caso contrario sucede con las imágenes

vectoriales, con ellas cada objeto, dentro de una imagen, puede modificarse sin

que se alteren los demás. En un gráfico de vectores se delimitan por la posición de

los puntos inicial y final y por la trayectoria de la línea que los une. Como la

información se guarda matemáticamente, esto hace posible que las imágenes

vectoriales sean independientes de la resolución del monitor, ya que, al contrario

de los mapas de bits, no dependen de los píxeles. Por lo tanto, tienen la mínima o

máxima resolución que permita el formato en que se almacenen. Asimismo,

El diseño de iconos y logotipos es uno de los usos más frecuentes que se les dan,

pero, también son muy útiles en el diseño y manipulación de fuentes de texto.

Tipos de compresión

Se han desarrollado diferentes técnicas de compresión debido a que los archivos

de imagen pueden ocupar mucho espacio, provocando que muchas veces sean

imposibles de manejar con máquinas comunes. Estas técnicas tratan de reducir,

mediante algoritmos matemáticos, el volumen del archivo para así disminuir los

recursos que consuma y abreviar el tiempo transferencia. Estos complejos


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algoritmos matemáticos reducen de diversos modos los 0 y 1 que conforman una

imagen digital. Asimismo, como con los formatos de imagen, las técnicas de

compresión son de dominio público o pertenecen a la empresa que las desarrolló.

Su división más común es la compresión sin pérdida y la compresión con pérdida;

lo cual radica en que tanta información de la imagen se pierde al ser comprimida.

Por último, hay que agregar que algunos de los formatos pueden utilizar varias de

las diferentes técnicas para comprimir.

Compresión sin perdida

Esta técnica condensa las cadenas de código sin despreciar nada de la

información que forma la imagen, por lo que ésta se regenera intacta al ser

descomprimida. Sin embargo, es menor la capacidad de compresión que provee

este tipo de técnicas; dado que su fin es permitir una impresión de calidad,

además de una exacta visualización de la imagen.

RLE (Run Length Encoded)

Este esquema de compresión es el más sencillo y está basado en sustituir una

determinada secuencia de bits por un código. Este método analiza la imagen y

determina los píxeles que son del mismo color. Al guardar la imagen, basta con

registrar el valor del color y la posición de cada uno de los pixeles que lo utilizan.

Con imágenes que se compongan por muchas o grandes zonas del mismo color

se obtiene una excelente compresión sin perder calidad. Si la imagen contiene

gran cantidad de colores, sucede lo contrario, y al comprimir con este método

pueden obtenerse incluso archivos de mayor tamaño que los originales. Se usa

principalmente con archivos de imágenes de barrido.


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LZW (Lemple-Zif-Welch)

Este método es muy similar al anterior pero son más, y de los más comunes, los

formatos que lo utilizan. Entre estos formatos están tif, pdf y gif, aunque, también

es usado por los archivos que utilizan el lenguaje PostScript. Asimismo, también

es muy efectivo con imágenes que contengan áreas de color de gran tamaño e

imágenes sencillas, pero no con imágenes tipo fotográficas que contengan una

extensa gama de colores.

ZIP

Este método está diseñado para todo tipo de archivos y cuenta con una gran

extensión en su uso. Por lo mismo una gran mayoría de las computadoras puede

leerlo. Los tipos de archivo que lo utilizan son pdf y tif.

Comprensión con pérdida

La compresión con pérdida hace que los algoritmos usados, para reducir las

cadenas del código, desechen información redundante de la imagen. Así, los

archivos comprimidos con este método pierden parte de los datos de la imagen.

Algunos formatos, como el jpg, compensan esta pérdida con técnicas que

suavizan los bordes y áreas que tienen un color similar, haciendo que la falta de

información sea invisible a simple vista. Este método permite un alto grado de

compresión con pérdidas en la imagen que, muchas veces, sólo es visible si se

realiza un fuerte acercamiento –zoom–. El grupo JPEG (Joint Photographic

Experts Group) incluye este método de compresión en los archivos jpg y éste es,

por mucho, el formato más difundido en el diseño para Internet. También otros

archivos, como los pdf y los archivos basados en el lenguaje PostScrip (eps y ps),

emplean este método de compresión.


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Sistemas de compresión emergentes

Estos sistemas de compresión están diseñados para generar imágenes con

múltiples resoluciones a partir de un único archivo fuente que, evidentemente, está

limitado por la resolución real de la imagen archivada. Estos sistemas

proporcionan una gran flexibilidad cuando se manipulan imágenes en la

computadora, pero están muy ceñidos a círculos profesionales y muy

especializados.

Tipos de archivo

Principales formatos para gráficos rasterizadosExtensión de fichero

Tipo MIME Nombre Descripción

.art ? ART ART es un formato de imagen propietario usado habitualmente por el software cliente de AOL. El formato ART únicamente soporta una imagen fija que ha sido muy comprimida

.bmp image/bmp Windows Bitmap

Comúnmente usado por los programas de Microsoft Windows y por el sistema operativo propiamente dicho. Se le puede aplicar compresión sin pérdidas, aunque no todos los programas son compatibles.

.cin image/cineon Cineon Es un subconjunto del formato ANSI/SMPTE DPX con cabeceras fijas.

.cpt ? Corel Photo-Paint Image

Formato propietario usado por defecto en los documentos de Corel Photo-Paint. Dispone de importantes características extra, como la composición por capas. Compatible con


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muy pocos programas aparte de los de la misma casa. Su tamaño suele ser menor que el de los documentos creados por Adobe Photoshop.

.dpx image/dpx Digital Picture Exchange file format

El ANSI/SMPTE DPX es un estándar Kodak similar a Cineon pero con cabeceras de imagen flexible y variable.

.exr image/exr OpenEXR OpenEXR es el formato de código libre para imágenes de alto rango dinámico (High dynamic-range o HDR) desarrollado por la industria Light & Magic para la generación de imágenes en las producciones de cine. La principal ventaja del formato es que soporta píxels en coma flotante de más de 32 bits y múltiples algoritmos de compresión sin pérdidas, con un ratio superior al 2:1 en imágenes con grano.

.fpx image/vnd.fpx Flashpix (1.0.2)

Formato que admite múltiples resoluciones de una imagen. Con o sin compresión y de 8 a 24 bits de profundidad de color Desarrollado por Kodak en conjunto con Hewlett Packard

.gif image/gif Graphics Interchange Format

GIF es utilizado popularmente en la web. Formato de 8 bits (256 colores máximo), con soporte de animación por frames. Utiliza la compresión LZW.

.iff

.ilbm

.lbm

? Interchange file format / Interleave bitmap

Formato popular en los ordenadores Amiga. ILBM es un subconjunto del IFF o Interchange File Format, que puede contener más


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que imágenes..jpeg.jpg

image/jpeg Joint Photographic Experts Group

El formato JPEG es usado ampliamente para fotografías e imágenes de gran tamaño y variedad de color en la web y por las cámaras digitales. Es un formato comprimido con pérdida de calidad, aunque esta se puede ajustar.

.jpg2

.jp2image/jpeg2000 JPEG 2000 JPEG 2000 es el sucesor

del popular JPEG, un nuevo algoritmo basado en ondículas que permite compresión con o sin pérdidas. Se considera el formato actual de moda para imágenes fotográficas, si bien aún no está extendido en sistemas modernos debido a los requisitos de hardware y a la multitud de patentes.

.mng video/x-mng Multiple-image Network Graphics

Formato de animación que usa un flujo de datos similar al de los formatos PNG y JPEG, originalmente diseñado para reemplazar el uso de GIF animados en las páginas web. A diferencia del formato GIF es un formato libre.

.pbm ? Portable Bitmap Format

Formato simple para gráficos en blanco y negro. Utiliza 1 bit por píxel. A diferencia del resto de formatos gráficos, un fichero PBM contiene texto plano y puede ser modificado con un simple procesador de texto. Está relacionado con los formatos PGM (escala de grises) y PPM (color).

.pcd image/jpcd ?? ImagePac Photo CD

Formato propietario de Kodak, con pérdidas y profundidad de color de 24-bit color.


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.pcx ? Picture eXchange

Formato nativo para el programa Paintbrush de PC para DOS. Compresión sin pérdida.

.pgm ? Portable Graymap Format

Formato de gráficos simple en escala de grises. Utiliza 8 bits por píxel si el valor máximo de gris es de 255, utiliza 16 bits por pixel si el valor es mayor que 255 y menor que 65536. Un fichero PGM contiene texto plano y puede ser modificado con un simple procesador de texto, también existe la versión en binario, no legible por procesadores de texto normalmente. Está relacionado con los formatos PBM (blanco y negro) y PPM (color).

.png image/png Portable Network Graphics

PNG es gráfico libre con compresión sin pérdida que ofrece profundidades desde 8 bits con paleta optimizada, 24, 48 bits: 281 trillones de colores y en escala de grises se puede obtener archivos desde 8 y 16 bits igual a 65536 tonos de grises. También se puede salvar un canal más con alpha channel para video e interlaced. Fue diseñado para reemplazar al GIF en la web.

.ppm ? Portable Pixmap Format

Formato gráfico simple en color. Utiliza 24 bits por píxel: 8 para el rojo, 8 para el verde y 8 para el azul si el valor máximo de gris es de 255, utiliza 16 bits para el rojo, 16 para el verde y 16 para el azul si el valor es mayor que 255 y menor que 65536. Un fichero PPM


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contiene texto plano y puede ser modificado con un simple procesador de texto, también existe la versión binaria no legible por procesadores de texto normalmente. Está relacionado con los formatos PGM (escala de grises) y PBM (blanco y negro).

.psd application/x-photoshop

Documento de Adobe Photoshop

Formato propietario utilizado por Adobe Photoshop. Posee cantidad de características extra, como la composición por capas. Poco compatible con programas externos a la casa Adobe.

.psp ? Documento de Paint Shop Pro

Formato estándar de los documentos de Paint Shop Pro, similar a los documentos .psd de Photoshop. Compatible con muy pocos programas.

.tga, .tpic ? Truevision TGA

El formato nativo para las tarjeta TARGA, fue definido originalmente por Truevision Inc. en 1984.

.tiff

.tifimage/tiff Tagged Image

File FormatTIFF se utiliza masivamente en gráficos de imprenta. Se pueden emplear algoritmos con pérdida o sin pérdida, bien muchos programas sólo son compatibles con un pequeño subconjunto de las opciones disponibles y mayor mente utilizados en escáner.

.wbmp image/vnd.wap.wbmp Wireless Application Protocol Bitmap Format

Utilizado fundamentalmente con WML en dispositivos inalámbricos.

.xbm image/x-xbitmap X BitMap Formato nativo en blanco y negro del sistema X Window, compatible con la mayoría de navegadores


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web. Se trata de un formato ASCII sin compresión diseñado de tal forma que los ficheros tienen sintaxis de C/C++, pudiendo ser incluidos en el código fuente.

.xcf ? XCF, derivado de eXperimental Computing Facility

Formato nativo para el programa The GIMP, con múltiples características extra, como la composición por capas. Usado, sobre todo, en The GIMP, pero también leíble por ImageMagick.

.xpm image/x-xpm X-Pixmap Es un formato gráfico, en ASCII y formato en C (parece un archivo en C). Puede ser de hecho, creado y/o manipulado por un editor de texto. Inspirado en el formato XBM, es usado casi exclusivamente en plataformas UNIX con el sistema X Window.

Formatos comunes de metaficheros (tanto rasterizados como vectorial)

.eps image/eps ?? Encapsulated PostScript

Utilizado para salida de dispositivos PostScript (.ps).

.pic, pct image/pct ?? Picture Estándar en el sistema Macintosh antes del OS X que lo sustituyó por pdf. Es un formato de metarchivo que puede contener imágenes de mapa de bits, elementos vectoriales y texto.

Formatos para gráficos vectoriales.ai application/illustrator Adobe

Illustrator Artwork

Formato vectorial para Adobe Illustrator.

.cdr application/coreldraw CorelDRAW Formato vectorial para aplicaciones CorelDRAW.

.cgm image/cgm Computer Estándar ISO. Se utiliza en


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Graphics Metafile

la industria aeronáutica (CGM members).

.dxf image/vnd.dxf Drawing Exchange (o Interchange) Format

Formato de fichero para datos CAD creado por Autodesk para facilitar la interoperabilidad de datos entre AutoCAD y otros programas.

.dwg image/vnd.dwg AutoCAD Drawing Database

Archivo en formato binario usado por AutoCAD de AutoDesk. Puede contener objetos tanto en 2D como en 3D con compresión y comprobación de errores CRC para datos internos.

.eps ? Encapsulated PostScript

Es un archivo PostScript que almacena pequeños gráficos vectoriales, a diferencia de los que almacenan una o varias páginas enteras.

.fh* ? Macromedia Freehand Document

Formato vectorial de Macromedia Freehand.

.fla ? Fichero fuente de Macromedia Flash

Impuesto por (Macromedia) Adobe Flash y usado en aplicaciones ricas para internet.

.pdf application/pdf Portable Document Format

En esencia no es un formato gráfico propiamente dicho, sino un formato de almacenamiento de documentos, que permite almacenar texto con formato, imágenes de diferentes tipos, etc. Es una versión simplificada de PostScript; permite contener múltiples páginas y enlaces.

.ps application/postscript PostScript Lenguaje genérico de descripción de páginas basado en vectores, creado y patentado por Adobe. PostScript es un potente lenguaje de programación basado en pila. Compatible con la mayoría de


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impresoras láser..svg.svgz

image/svg+xml /comprimido

Scalable Vector Graphics

Formato vectorial basado en XML, definido por el W3C para su uso en navegadores web.

.swf application/x-shockwave-flash

ShockWave Flash

Formato creado por Macromedia, es ejecutado por el plugin Flash, el cual permite mostrar animaciones vectoriales contenidas en ficheros SWF. Diversas aplicaciones pueden crear ficheros SWF, incluidos el programa Macromedia Flash. Aunque básicamente es un formato vectorial, admite también bitmaps.

.wmf image/x-wmf Windows Metafile

Almacena gráficos vectoriales y rasterizados como secuencia de comandos para ser usados con el sistema operativo Microsoft Windows y normalmente sirve para formatos de mapas y graficaciones a escala.

Características principales de los formatos más comunes

Formato

Compresión / Tipo

Profundidad de color

Número máximo de

colores

Uso típico

TIFF Opcional / Sin pérdidas

1 a 64 bits 18 trillones Imágenes de alta calidad, cámaras digitales, escáneres, impresión

RAW Sin pérdidas 48 bits 280 billones Cámaras digitalesJPEG Con pérdidas 8 o 24 bits 16 millones Cámaras digitales,

Internet, impresión, intercambio de imágenes

GIF Sin pérdidas 1 a 8 bits 256 Internet, imágenes de


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reducido tamaño, logotipos

PNG Sin pérdidas 1 a 48 bits 280 billones Internet, gráficos, iconografía software

PSD Sin pérdidas 1 a 64 bits 18 trillones Edición y manipulación

Ventajas y desventajas de los formatos más comunes

Formato

Ventajas Desventajas

TIFF Sin pérdidas. Muy usado por cámaras

digitales y programas de retoque.

Alta calidad (admite una profundidad de color de 64 bits).

Archivos de tamaño grande.

RAW Alternativa al formato TIFF. Amacena directamente la

información que procede del sensor de la cámara digital.

Proceso de almacenamiento más rápido que el formato TIFF.

Nivel de calidad semejante al de las imágenes en formato TIFF.

Distintos formatos RAW, según fabricantes.

Trabajar con imágenes en este formato supone andar comprimiendo y descomprimiendo.

Archivos de tamaño grande.

JPEG Formato muy popular, siendo uno de los más usados en Internet.

Imágenes que ocupan muy poco espacio en comparación con el formato TIFF.

Puede decidirse el nivel de compresión (y por tanto de calidad) que se desea tener.

Es un algoritmo compresor con pérdidas de calidad.

GIF Muy conocido entre los internautas.

La calidad en las imágenes no llega a ser muy alta por


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Emplea un algoritmo de compresión sin pérdidas.

Permite transparencias e imágenes rodantes (que reciben el nombre de GIFs animados).

su limitada profundidad de color (sólo 8 bits).

PNG Utilizado en Internet, aunque menos que JPEG y GIF.

Concebido como el sustituto de GIF, incrementando su profundidad de color (hasta los 48 bits) y por tanto la calidad.

Usa un mecanismo mejorado de compresión sin pérdidas.

Las imágenes ocupan más espacio que si estuviesen en formato JPEG o GIF.

PSD Formato nativo del conocido programa de retoque fotográfico Photoshop.

Admite capas, texto y almacena el estado de edición / manipulación en que puede haber quedado una imagen.

Permite almacenar las imágenes con la calidad más alta.

La calidad de las imágenes almacenadas implica el uso de un gran espacio en disco.


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Conclusión

Esta investigación me ha mostrado los conceptos básicos de tipos de imagen y

formatos electrónicos de las mismas. También me enseño que dichos conceptos y

definiciones se interrelaciona entre sí para complementar un óptimo diseño de

interfaces de usuario.

La investigación presento la oportunidad de entender de manera más precisa este

interesante tema, a su vez abrió un nuevo panorama con respecto a la temática

que engloba el diseño gráfico. Finalmente se puede decir que los tópicos que

aborda la investigación fueron cubiertos en su totalidad.


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Webgrafia

http://www.revista.unam.mx/vol.6/num5/art50/art50.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Formatos_de_archivo_de_gr%C3%A1ficos

http://www.dzoom.org.es/cont-38-formato-fichero-imagen-fotografia.html


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