El Mundo Digital, El lenguaje Binario
PIXEL
¿Cuánto ocupa un pixel?. Todos sabéis que un Píxel es la únidad mínima con la que se mide una imágen.
podemos decir que un píxel ocupa 3 bytes.
Para llegar a esta conclusión damos por supuesto que hablamos de una profundidad de 8 bits por canal es decir de 24 bits (8x3=24).
Cada canal se representa con 256 números binarios distintos (2 elevado a 8):
00000000
00000001
00000010
00000011
00000100
(...)
11111111
Como son 3 canales (rojo, verde, y azul) el resultado es 16.777.216 tonos distintos (256x256x256=16.777.216).Este número coincide aproximadamente con la cantidad máxima de colores que puede captar el ojo humano. Por eso al sistema de 24 bits se le llama color verdadero (True Color). Mezclando los canales rojo, verde y azul (RGB en inglés) en distintas proporciones obtenemos todos los colores.
Ahora que hemos repasado estos conceptos sabremos cuánto ocupa una imágen de 1024x768 pixels ¿verdad?. Por si no ha quedado claro 1024 píxels x 768 píxels = 786432 pixels. Como antes hemos dicho, sin comprimir un pixel ocupa 3 bytes, así que el resultado es 2.359.296 bytes.
Los gráficos de mapa de bits almacenan una completa información sobre el color de cada uno de sus píxeles constituyentes. Cuantos más colores pueda tener la imagen, más calidad final tendrá y más información será necesario almacenar.
Relacionados con el número de colores posibles, sus características y su almacenamiento encontramos los siguientes conceptos:
Profundidad de color
La profundidad de color de una imagen se refiere al número de colores diferentes que puede contener cada uno de los puntos o píxeles que la forman, y depende de la cantidad de información (número de bits) que puede almacenar un píxel.
Cuanto mayor sea la profundidad de bit en una imagen, mayor será la cantidad de tonos (escala de grises o color) que puedan ser representados, más colores habrá disponibles y más exacta será la representación del color en la imagen digital. Las imágenes digitales se pueden producir en blanco y negro, a escala de grises o a color.
Una imagen en blanco y negro (bitonal) está representada por píxeles que constan de 1 bit de información cada uno, por lo que pueden representar dos tonos (típicamente negro y blanco), utilizando los valores 0 para el negro y 1 para el blanco o viceversa.
Una imagen a escala de grises está compuesta por píxeles representados por múltiples bits de información, que típicamente varían entre 2 bits (4 tonos) a 8 bits (256 tonos) o más.
Una imagen a color está típicamente representada por una profundidad de bits entre 8 y 32 bits. En una imagen de 24 bits, los bits por lo general están divididos en tres grupos (8 para el rojo, 8 para el verde y 8 para el azul). Para representar otros colores se utilizan combinaciones de esos bits, consiguiéndose en total 16,7 millones de valores de color.
Con 32 bits por píxel también se siguen utilizando 24 bits para la representación del color. Los 8 bits restantes se utilizan para el denominado canal alfa, valor independiente del color que se asigna a cada píxel de la imagen, utilizado para definir el grado de transparencia de cada punto de la imagen. Un valor 0 indica que el punto es totalmente transparente, mientras que un valor 255 indica que será totalmente visible (opaco).
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 del fichero gráfico necesario.
Rango dinámico
Es el rango de diferencia tonal entre la parte más clara y la más oscura de una imagen.
Cuanto más alto sea el rango dinámico, más matices se podrán representar, a pesar de que el rango dinámico no se correlaciona en forma automática con la cantidad de tonos reproducidos.
En este ejemplo, la imagen de la derecha posee un rango dinámico más amplio, pero una cantidad limitada de tonos representados (observa la falta de detalle en las sombras). La imagen izquierda, por el contrario, posee un rango dinámico más estrecho, pero una mayor cantidad de tonos representados.
El rango dinámico también describe la capacidad de un sistema digital de reproducir información tonal. Esta capacidad es más importante en los documentos de tono continuo, como las fotografías, donde puede ser el aspecto más importante de la calidad de imagen.
Paletas de color
A la hora de trabajar con imágenes en formato digital se debe tener en cuenta la configuración de los sistemas utilizados para visualizarlas, ya que esto condicionará el proceso de edición de las mismas.
La mayoría de los ordenadores personales limitan el número de colores que se pueden mostrar simultáneamente a 256. Los colores disponibles, en lugar de ser un conjunto fijo, pueden ser seleccionados de una paleta de 16 millones de colores (el modelo RGB). Es decir, la gama total de colores cubre todas esas combinaciones, pero en cada momento sólo es posible mostrar 256 diferentes.
Para solucionar esta deficiencia, manteniendo un número máximo de 256 colores (8 bits por canal), se introdujeron las paletas de color, en las que se utilizan los colores que sean más apropiados para la imagen (desde 4 a 256). La paleta puede ser exacta (escoge los mismos colores que aparecen en la imagen), adaptable (escoge los colores que encuentra), web (escoge los colores más próximos dentro de la paleta WebSafe), etc.
Las imágenes que utilizan una paleta de colores propia requieren un espacio adicional en el archivo para guardar esta información. La información de cada uno de los colores utilizados en la paleta ocupará 24 bits (8 bits par cada color básico), por lo que para almacenar una paleta de 256 colores se requerirán 6.144 bits (256 valores x 24 bits = 6.144 bits).
Una vez definida la paleta, la información relativa a cada uno de los puntos que forman la imagen no contendrá el valor absoluto del color de ese punto, sino que hará referencia a uno de los colores de la paleta. Será la tarjeta gráfica del ordenador la que utilizará la información de la paleta de color para saber en qué proporciones se debe mezclar los tres colores básicos que permiten cada uno de los colores.
El resultado es una gama de colores casi real con un número de colores pequeño, con lo que el fichero gráfico resultante ocupará menos espacio. Por este motivo, y por la existencia de formatos gráficos que sólo permiten trabajar con 256 colores, las paletas de color se mantienen vigentes, a pesar de la mejora de prestaciones de las tarjetas de vídeo, capaces de trabajar en la actualidad con millones de colores sin pérdida de rendimiento del sistema.
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