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TRATAMIENTO DE LA IMAGEN DIGITAL .pdf



Nombre del archivo original: TRATAMIENTO DE LA IMAGEN DIGITAL.pdf
Autor: Luis De La Mora

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Tratamiento de la Imagen Digital
Qué es la imagen digital?
La definición de “digital” es toda información representada por una serie de pulsos eléctricos
discretos basados en un sistema binario (ceros y unos).
Esta información es interpretada correctamente por una computadora, las copias digitales son
perfectas y su reproducción es lograda sin errores
Conceptos Básicos
¡ Una opción alternativa a “digital” es “analogica”.
¡
El video tal como se conocia hasta hace poco, era analógico, es decir tiene un número
infinito de puntos de información, por lo cual es imposible copiar fielmente, por eso las copias
sucesivas de los videos se van deteriorando.
El manejo ideal de la información, música,
imágenes (video y fijas) y voz ha tendido hacia la digitalización, ya que estas pueden ser
manipuladas preservadas y generadas de nuevo sin errores a mayores velocidades.
Imagen Digital: Concepto
La imagen digital es cualquier imagen fija o en movimiento, que se capture en un medio
electrónico y que se represente como un archivo de información leído como una serie de
pulsos eléctricos.
Todas las imágenes se representan, procesan y guardan utilizando diferentes técnicas de
codificación.
Hay dos tipos básicos de imágenes en dos dimensiones (2D) generadas por un PC:
• IMÁGENES DE MAPA DE BITS
• IMÁGENES VECTORIALES
Además podemos encontrar los meta formatos
Por otra parte existen otros formatos que son utilizados en las aplicaciones de vídeo o
animación.
¡
Los formatos gráficos multimedia (AVI, MPEG, MOV, RAM, etc) permiten disponer de
un video compuesto por muchas imágenes sucesivas que se reproducen de forma
sincronizada junto con un sonido.
Una imagen bitmap o mapa de bits, esta compuesta por pequeños puntos o pixeles con unos
valores de color y luminancia propios. El conjunto de esos pixeles componen la imagen total.

¡
Para que un computador dibuje un gráfico de mapa de bits, debe recibir un conjunto
de instrucciones para cada uno de esos puntos (cada bits de datos) que constituyen la imagen.
Píxel: Concepto Básico
Píxel es la abreviatura de la expresión inglesa Picture Element (Elemento de Imagen), y es la
unidad más pequeña que encontraremos en las imágenes compuestas por mapa de bits.
¡ El píxel es la unidad mínima en que se divide la retícula de la pantalla del monitor y cada uno
de ellos tiene diferente color.
¡ Su tono de color se consigue combinando los tres colores básicos (rojo, verde y azul) en
distintas proporciones.
Píxel:Concepto Básico
¡ Un píxel tiene tres características distinguibles:
l Forma cuadrada
1Posición relativa al resto de píxeles de un mapa de bits.
Profundidad de color (capacidad para almacenar color), que se expresa en bits.
Imágenes de Mapas de Bits
Por ejemplo, un círculo azul de un centímetro de una imagen de mapa de bits consiste en el
conjunto de píxeles de ese lugar, coloreados para dar la ilusión de un círculo. Al modificar el
círculo, el programa recuerda los píxeles en el mapa. Al trabajar con imágenes de mapa de
bits, se modifican grupos de píxeles, y no tanto objetos, o figuras.
Imagen Vectorial
Definición
Las imágenes del tipo vectorial se representan con trazos geométricos, controlados por
cálculos y fórmulas matemáticas, que toman algunos
puntos de la imagen como referencia para construir el resto.
La principal ventaja de las imágenes vectoriales es su capacidad de almacenar los dibujos en
un archivo muy compacto, ya que sólo se requiere la información necesaria para generar cada
uno de los vectores.

Los vectores pueden definir algunas propiedades de los objetos como el grosor de la línea o
incluso el color de relleno de los objetos.
Los cambios de tamaño de las imágenes vectoriales no afectan a la calidad de las mismas, pues
se actualizan de forma matemática todas las nuevas relaciones y posiciones de los elementos
geométricos que las componen.
Los dibujos se pueden escalar (reducir o aumentar el tamaño de la imagen), sin que se
produzca una pérdida de información, puesto que si el dibujo aumenta o disminuye de tamaño
el programa recalcula automáticamente la posición y longitud de cada uno de los vectores que
dibuja cada uno de los elementos
El principal inconveniente de las
imágenes vectoriales es su falta de eficacia para representar imágenes de tipo fotográfico
Resolución de una Imagen
La resolución es la densidad de
puntos, o píxeles, que tiene una imagen.

Dicho de otra manera: La resolución nos indica la cantidad de píxeles que hay en una
determinada medida de longitud (una pulgada o un centímetro)
Así, si conocemos las dimensiones totales
de la imagen, entonces podremos averiguar la cantidad de píxeles de la imagen; esto es la
cantidad de unidades que componen, o construyen, la imagen

La resolución de imagen se suele medir en píxeles por pulgada (ppi del inglés pixels per inch;
ppp o píxeles por pulgada) y, raramente, en píxeles por centímetro.
Resolución de una Imagen

Cuanto más alta sea la resolución, más píxeles hay en una imagen: más grande es su
mapa de bits.

Las resoluciones altas permiten un mayor detalle y transiciones de color sutiles en la
imagen

La resolución, además de con la densidad de pixels de una imagen, esta íntimamente
relacionada con su tamaño. Así, para mantener la calidad de reproducción, al variar su
tamaño, tendremos que variar también la resolución.

Cantidad de información y calidad
de reproducción
La resolución es uno de los parámetros fundamentales para predefinir la calidad de
reproducción de una determinada imagen.
¡
En líneas generales, si queremos que mantenga el mismo nivel de calidad: hay que
mantener la cantidad de información que posee la imagen (número de bits que ocupa) cuando
modificamos sus dimensiones

Expresión de la resolución por Tamaño y Densidad
Al hablar de resolución debemos siempre
considerar que podemos estar hablando de dos tipos de expresión de lo mismo, con dos
tipologías diferentes:
¡ Resolución por TAMAÑO
Resolución por DENSIDAD
Expresión de la resolución por
Tamaño
La resolución por TAMAÑO se expresa mediante los píxeles de ancho por los píxeles de alto,
que determinan el área rectangular que ocupa la imagen en el monitor. Por ejemplo:
ño habitual en que trabajan las pantallas de PC pequeñas (14 o 15 pulgadas)
l
800 x 600 píxeles es el tamaño aplicado en monitores de tamaño medio (15 o 17
pulgadas)
l

768 x 576 píxeles es el tamaño de los gráficos para video PAL en alta resolución

Expresión de la resolución por
Densidad
por DENSIDAD se expresa en dpi/ppp (dots per inch = puntos por pulgada), es decir,
indicando cuantos píxeles se contienen en un cuadrado de una pulgada de lado; como
habitualmente la resolución es equivalente, se expresa con un solo dato para los parámetros
horizontal y vertical.

l

1200 dpi = l2OO x l2OO píxeles en una pulgada cuadrada;

l

100 x 200 dpi, por ejemplo, si las resoluciones horizontal y vertical no coinciden.

Profundidad de Color
¡ La profundidad de color de una imagen se refiere al número de colores diferentes que puede
contener cada uno de los pixeles, que conforman un archivo gráfico.
¡ En otras palabras, la profundidad de color depende de la cantidad de información que puede
almacenar un píxel (esto es, del número de bits -o cantidad máxima de datos- que definen al
mismo).
¡ Cuanto mayor sea la profundidad de bit en una imagen (esto es, más bits de información por
píxel), más colores habrá disponibles y más exacta será la representación del color en la
imagen digital.
Profundidad de Color
En la cantidad de colores utilizados en la imagen influye mucho en el tamaño del archivo que
la contiene; cuantos
más colores se utilicen, más grande será el tamaño de la imagen
Profundidad de Color
¡ En una imagen de 640x480 puntos se utilizan
307.200 pixeles. Si la imagen es monocromática necesitará un bit de información para
representar cada píxel y el archivo tendrá 37,5 kilobytes.
¡ Una imagen con las mismas dimensiones 640x480 puntos que utilice 16 colores necesitará 4
bits de información para representar cada punto. En este caso, el tamaño de archivo será
cuatro veces más grande (aproximadamente 150 Kilobytes).
Profundidad de Color
Adobe Photoshop puede soporta hasta 16 bits por píxel en cada canal.

Pero lo normal es que, por ejemplo, una imagen RGB de 24 bits tendría 8 bits por píxel en cada
uno de los canales, rojo, verde y azul.
Profundidad de Color

¡
Con 32 bits por píxel se utilizan 24 bits para la representación del color. Los 8 bits
restantes se utilizan para el canal alfa.
¡
Este canal alfa es un valor independiente del color que se asigna a cada píxel de la
imagen cuando esta se codifica en un formato de 32 bits; se utilizan para definir el grado de
transparencia de cada punto de la imagen.
¡
Un valor 0 indica que el punto es totalmente transparente. Si el valor es de 255, el
punto será totalmente visible.
Paletas de Color
El conjunto de todos los colores que son utilizados en una imagen se suele denominar PALETA
DE COLORES.

¡

La paleta de colores indica los colores que se van a utilizar realmente.

¡

Esto permite usar los colores más convenientes.

Calidad de imagen en diferentes
medios
Paletas de Color

¡
Las imágenes que utilizan una paleta de colores requieren un espacio adicional en el
archivo para guardar esta información.
¡
Cada escala de color se obtiene mezclando los tres colores básicos (rojo, verde y azul)
en distintas proporciones.

¡
La información de cada uno de los colores utilizados en la paleta ocupará 24 bits (8
bits par cada color básico).
¡
Para almacenar una paleta de 256 colores se requerirán 6.144 bits (256 valores x 24
bits=6.144 bits).
Optimización del tamaño de los
Archivos

Hay dos técnicas básicas para optimizar el
tamaño de los archivos de una imagen:
l Reducir el número de colores
utilizados en la imagen.
l Comprimir los datos de la imagen para que ocupen menos espacio
Reducción del número de colores
¡
La técnica del dithering calcula la proporción con que se deben mezclar los colores
para obtener otros.
¡
Para obtener una determinada tonalidad de color se utilizan varios puntos que tienen
un color muy próximo al que se desea conseguir.

¡
Cuando se observa la imagen desde una distancia, el color de los puntos adyacentes se
mezcla, dando lugar a la ilusión de nuevas tonalidades de color.
Reducción de datos (compresión)

¡
La compresión es una técnica que, mediante procesos y algoritmos matemáticos,
permite reducir los tamaños de los archivos para así facilitar la transferencia de los mismos, o
su almacenamiento en discos duros, o cualquier otro soporte
Compresión SIN pérdidas
RLE (Run Length Encoded)
¡ Es el esquema de compresión más sencillo, basado en sustituir una secuencia de bits
determinada por un código.
¡ Este método supone que la imagen se compone de una serie de puntos que son del mismo
color; para guardar la imagen, basta con guardar el valor del color y la posición de cada uno de
los puntos que lo utilizan. En una imagen que contenga muchas áreas con el mismo color, este
método permite obtener un
alto nivel de compresión sin que se produzca pérdida de calidad. El problema surge cuando
los colores de la imagen son muy dispares. En este caso, la compresión puede dar como
resultado archivos incluso de mayor tamaño que los originales.
¡ Utilizable con los archivos .bmp.
Reducción de datos (compresión)

¡
Casi todos los formatos gráficos pueden soportar algún tipo de compresión, pero, ojo,
no todos.
¡
La base de estos sistemas de compresión es la teoría de que en una imagen se repiten
numerosas informaciones que en realidad sólo se deben guardar una vez.

¡
Los algoritmos matemáticos que el computador emplea para generar esta compresión
son muy variados.

¡
Algunos son de propósito general (valen para todo tipo de imágenes) y otros son
realmente eficaces con sólo un tipo de ellas.
Reducción de datos (compresión)
Entre las técnicas de compresión se
debe establecer dos tipos básicos:

l Compresión CON pérdidas
l Compresión SIN pérdidas
Compresión SIN pérdidas
LZW (Lemple-Zif-Welch)
¡

Utilizado con archivos tipo .tif, .pdf, o .gif y archivos de lenguaje PostScript.

¡

Útil con imágenes que contengan áreas de color de gran tamaño, o imágenes sencillas.

Compresión SIN pérdidas
ZIP

¡
Se diseñó para ser empleado con todo tipo de ficheros (no sólo gráficos) pero que
tiene la ventaja de ser leído y escrito por la mayoría de las plataformas de Computadores
personales.
¡ Utilizable con los .pdf.
Compresión CON pérdidas

JPEG (Joint Photograph Expert Group)
¡ Es un sistema de compresión de imágenes que está más perfeccionados y consigue un nivel
de compresión mucho mayor.
¡ Este formato de compresión permite la compresión de imágenes, a color y escala de grises,
modificando la imagen mediante la eliminación de datos redundantes que no son importantes
y suavizando los bordes y áreas que tienen un color similar.
Es pues, un compresor con pérdidas, que hace
que la calidad de la imagen se degrade levemente, a
cambio de proporcionar un alto índice de
compresión.
¡ Utilizable con los formatos .jpg. .pdf, y archivos de lenguaje PostScript


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