Imagen digital: tipos, compresi³n y formatos

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  • 1. Por la forma de manejar los datos en un archivo de imagen, se puede hablar de dos modosprincipales para manipular la informacin que integra una imagen digital. Estos modos son las imgenesde mapa de bits y las imgenes vectoriales. Dado que cada uno se adapta mejor a un tipo de imagen, antesde conocer los diferentes formatos, debe conocerse el funcionamiento tanto de imgenes vectoriales comode imgenes de mapa de bits.IMAG ENES DE M APA DE BITSLas imgenes de mapa de bits (bitmaps o imgenes raster) estn formadas por unarejilla de celdas. A cada una de estas celdas, que se denominan pxeles, se le asigna un valorde color y luminancia propios. Por esto, cuando vemos todo el conjunto de celdas, tenemos lailusin de una imagen de tono continuo. Tcnica similar a la de los pintores neo-impresionistasdel siglo XIX. Por ejemplo, la utilizada por Georges Seurat en su pintura Un domingo por latarde en la Grande Jatte. Aqu se muestra una ampliacin de la obra de Seurat para revelar la tcnica delpuntillismo que el pintor utilizaba para pintarEl pxel es una unidad de informacin, no una unidad de medida, ya que no se correspondecon un tamao concreto. Un pxel puede ser muy pequeo -0.1 mm.- o muy grande -1 cm.-. Dos rejillas de pxeles que a distinta resolucin, por lo que ostentan diferente tamao.Cuando creamos una imagen de mapa de bits se genera una rejilla especfica de pxeles. Poresto, al modificar su tamao, transformamos, a su vez, la distribucin y coloracin de lospxeles, por lo que los objetos, dentro de la imagen, suelen deformarse. Esto es porque los objetos pierden o ganan algunos de los pxeles que los definen.Gracias a esta caracterstica, que siempre hay que tener en cuenta, las imgenes de mapa debits se crean con un tamao determinado y pierden calidad si se modifican sus dimensiones.Hay que mencionar que estos grficos son los ms comunes en las publicacionesdigitales. Debido a que pueden generarse a partir de documentos impresos digitalizados,conseguirse a travs de galeras tanto en lnea como en CD-ROM, a partir de una cmaradigital, etctera.

2. Por la forma de manejar los datos en un archivo de imagen, se puede hablar de dosmodos principales para manipular la informacin que integra una imagen digital. Estos modosson las imgenes de mapa de bits y las imgenes vectoriales. Dado que cada uno se adaptamejor a un tipo de imagen, antes de conocer los diferentes formatos, debe conocerse elfuncionamiento tanto de imgenes vectoriales como de imgenes de mapa de bits.IMAG ENES VECTORIALES Los llamados grficos orientados a objetos son las imgenes vectoriales. Su tamao esmucho ms reducido, en comparacin con los mapas de bits, porque el modo como organizanla informacin de una imagen es ms simple que en aquellos. Dicha simplicidad radica engenerar los objetos que conforman una imagen a travs de trazos geomtricos determinadospor clculos y frmulas matemticas. De manera tal que los grficos vectoriales se visualizan apartir de las coordenadas de una lnea guardadas como referencia, mismas que forman losobjetos a partir de la definicin matemtica de los puntos y lneas rectas o curvas.Mientras que en un mapa de bits los objetos se definen pxel por pxel, por lo que nopueden manipularse individualmente, caso contrario sucede con las imgenes vectoriales, conellas cada objeto, dentro de una imagen, puede modificarse sin que se alteren los dems. Enun grfico de vectores se delimitan por la posicin de los puntos inicial y final y por latrayectoria de la lnea que los une. Como la informacin se guarda matemticamente, esto hace posible que las imgenesvectoriales sean independientes de la resolucin del monitor, ya que, al contrario de los mapasde bits, no dependen de los pxeles. Por lo tanto, tienen la mnima o mxima resolucin quepermita el formato en que se almacenen. Asimismo,al aumentar o reducir la resolucin de un grfico vectorial, tampoco se pierde definicin en laimagen, porque la computadora solo tiene que redefinir las coordenadas y vectores que laimagen contenga pera redimensionar los objetos.En un grfico vectorial cada vector tiene una lnea de contorno, con un color y ungrosor determinados y, a su vez, tambin cuenta con un color de relleno. Por ello, lascaractersticas de contorno y relleno se pueden manipular en cualquier momento. Lasimgenes vectoriales son almacenadas como una lista que describe matemticamente laposicin de los puntos y de las caractersticas de sus vectores, as como tambin laspropiedades de los objetos.Por ltimo, los elementos constituyentes del vector, en las imgenes de este tipo, sonlas curvas de Bzier. Llamadas as a causa de Pierre Bzier que las desarroll por encargo dela empresa Renault, para simplificar el diseo de sus carroceras. Una curva Bzier se definepor cuatro puntos: los puntos inicial y final de la curva nodos o puntos de anclaje y dospuntos de control manecillas o manejadores, estos ltimos, como su nombre lo indica, sirvenpara definir la forma de la curva y no aparecern en la imagen final. As, para modificar la curvaslo se tiene que mover alguno de los nodos y definir con la manecilla el grado de la curvaturaque tendr la lnea. Estas curvas son fciles de manejar adems de estilizadas y verstiles, yaque adoptan tanto curvaturas muy suaves (casi lneas rectas) como muy fuertes (curvascomplejas). Adems, pueden adaptarse a infinitud de formas. El diseo de iconos y logotiposes uno de los usos mas frecuentes que se les dan, pero, tambin son muy tiles en el diseo ymanipulacin de fuentes de texto. 3. Se han desarrollado diferentes tcnicas de compresin debido a que los archivos deimagen pueden ocupar mucho espacio, provocando que muchas veces sean imposibles demanejar con mquinas comunes. Estas tcnicas tratan de reducir, mediante algoritmosmatemticos, el volumen del archivo para as disminuir los recursos que consuma y abreviar eltiempo transferencia. Estos complejos algoritmos matemticos reducen de diversos modos los0 y 1 que conforman una imagen digital. Asimismo, como con los formatos de imagen, lastcnicas de compresin son de dominio pblico o pertenecen a la empresa que las desarroll.Su divisin ms comn es la compresin sin prdida y la compresin con prdida; lo cualradica en que tanta informacin de la imagen se pierde al ser comprimida. Por ltimo, hay queagregar que algunos de los formatos pueden utilizar varias de las diferentes tcnicas paracomprimir.COMPRENSION SIN PER DIDA Esta tcnica condensa las cadenas de cdigo sin despreciar nada de la informacinque forma la imagen, por lo que sta se regenera intacta al ser descomprimida. Sin embargo,es menor la capacidad de compresin que provee este tipo de tcnicas; dado que su fin espermitir una impresin de calidad, adems de una exacta visualizacin de la imagen.5-10Este esquema de compresin es el ms sencillo y est basado en sustituir unadeterminada secuencia de bits por un cdigo. Este mtodo analiza la imagen y determina lospxeles que son del mismo color. Al guardar la imagen, basta con registrar el valor del color y laposicin de cada uno de los pixeles que lo utilizan. Con imgenes que se compongan pormuchas o grandes zonas del mismo color se obtiene una excelente compresin sin perdercalidad. Si la imagen contiene gran cantidad de colores, sucede lo contrario, y al comprimir coneste mtodo pueden obtenerse incluso archivos de mayor tamao que los originales. Se usaprincipalmente con archivos de imgenes de barrido.LZW (Lemple-Zif-Welch)Este mtodo es muy similar al anterior pero son ms, y de los ms comunes, losformatos que lo utilizan. Entre estos formatos estn tif, pdf y gif, aunque, tambin es usado porlos archivos que utilizan el lenguaje PostScript. Asimismo, tambin es muy efectivo conimgenes que contengan reas de color de gran tamao e imgenes sencillas, pero no conimgenes tipo fotogrficas que contengan una extensa gama de colores.ZIPEste mtodo esta diseado para todo tipo de archivos y cuenta con una gran extensinen su uso. Por lo mismo una gran mayora de las computadoras puede leerlo. Los tipos dearchivo que lo utilizan son pdf y tif.COMPRENSION CON PER DIDA La compresin con prdida hace que los algoritmos usados, para reducir las cadenasdel cdigo, desechen informacin redundante de la imagen. As, los archivos comprimidos coneste mtodo pierden parte de los datos de la imagen. Algunos formatos, como el jpg,compensan esta prdida con tcnicas que suavizan los bordes y reas que tienen un colorsimilar, haciendo que la falta de informacin sea invisible a simple vista. Este mtodo permiteun alto grado de compresin con prdidas en la imagen que, muchas veces, slo es visible sise realiza un fuerte acercamiento zoom. El grupo JPEG (Joint Photographic Experts Group)incluye este mtodo de compresin en los archivos jpg y ste es, por mucho, el formato msdifundido en el diseo para Internet. Tambin otros archivos, como los pdf y los archivosbasados en el lenguaje PostScrip (eps y ps), emplean este mtodo de compresin. 4. Windows ha sido el sistema operativo ms usado desde su aparicin y, por lo mismo,ha determinado algunos de los formatos de imagen digital ms difundidos. Los dos formatosque soporta el Paint de Windows son bmp y pcx, aunque cabe resaltar que la utilizacin delprimero ha sido mucho ms notoria. Sin embargo, como en el mundo de la informtica lascosas nunca son para siempre, esta circunstancia a favor del formato bmp, anteriormentecitada, ha ido perdiendo fuerza con el mayor uso de Internet y la necesidad de formatos menosrobustos. Estos nuevos requerimientos de la publicacin en lnea provocaron que sedesarrollaran formatos pequeos que mantuvieran una aceptable calidad al ser presentados enpantalla. Los formatos ms adecuados a estos parmetros prontamente se han idoextendiendo, sobre todo porque cada da es ms comn el uso de los navegadores, tanto paratareas acadmicas y comerciales como para consultas en general. Debe mencionarse que eluso de diferentes sistemas operativos, ha propiciado que muchos de los formatos de imagensean normalizados, esto es, que si uno crea un archivo en