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LA IMAGEN DIGITAL Y EL CODIGO BINARIO

La imagen digital está formada por un conjunto definido de puntos llamados píxeles. La imagen tradicional, sobre material sensible, también está formada por puntos o granos de plata metálica; la gran diferencia estriba en que en la fotografía tradicional, los granos son irregulares y están situados de forma aleatoria mientras que en la digital forman una matriz con filas y columnas. Cuanto mayor sea el número de filas y columnas, mayor será el detalle de la imagen digital y mayor será su tamaño de archivo.

Cada píxel de una imagen almacena la información de su tono o luminosidad, donde el tono negro es el valor 0 y el blanco el valor más alto (normalmente 255 en escala de grises), pero en formato binario. El formato binario es una notación numérica como puede ser la que utilizamos normalmente, la decimal, con la diferencia de que la binaria es la única que entienden los ordenadores.

Cuando nos referimos a la cifra “19” tan sólo necesitamos dos cifras en sistema decimal, el 1 y el 9, pero en formato binario hacen falta más. Esto es debido a la forma que tienen los ordenadores de almacenar la información que es a base de microinterruptores, que básicamente son interruptores como cualquiera de los que tenemos en las lámparas, con sólo 2 posiciones: apagado y encendido. La posición apagado se hace corresponder con un 0 y la de encendido con un 1. Así pues, en formato binario solo hay 2 cifras, el 0 y el 1, y todos los números se componen de estas dos cifras.

Normalmente las cifras binarias se componen de un numero total de ceros y unos que es potencia de 2, como 8, 16 o 32. A cada uno de estos unos y ceros se les llama Bit y a un conjunto de 8 bits se le llama Byte. Si un número en formato binario tiene menos de 8 bits como es 11001, se suele completar hasta alcanzar 1 Byte como mínimo: 11001000.

En 1 Byte, el primer bit tiene un valor de 1, el segundo vale 2, el tercero 4, el cuarto 8 y así sucesivamente. El numero decimal correspondiente a 11001000 es el de cada bit multiplicado por su valor. Quedará más claro con el siguiente esquema:

El número más bajo que puede contener un Byte es 0 (00000000) y el mayor es 255 (11111111).


PROFUNDIDAD DE COLOR

En una imagen en escala de grises cada punto de la imagen se almacena en un Byte, donde su valor numérico representa su tono, que puede oscilar entre el blanco (255) y el negro (0). Esto quiere decir que es una imagen donde existen 256 tonos de gris (de 0 a 255, ambos inclusive). Es decir, la profundidad de color es el número de bits que definen cada píxel, que determinan el máximo numero de colores que puede tener.

Si cada píxel viene determinado por 2 Bytes (=16 bits) en vez de por un Byte, existirán 65.536 tonos de gris, ya que el número binario 1111111111111111 corresponde a 65.536. Es lo que se denomina una profundidad de color de 16 bits.

En fotografía digital hay 2 tipos de imagen, de forma similar a la tradicional: escala de grises y color. La primera se denomina “escala de grises” precisamente para diferenciarla del blanco y negro donde solo existen 2 tonos, el blanco y el negro. Esta última (la imagen de blanco y negro) es una imagen con 1 bit por píxel. Cuantos más bits definan cada píxel, más tonos podrá tener: si tiene 4 bits por píxel, tendrá 16 grises y si tiene 2 bits tendrá 4 grises.

Una imagen digital en color se genera con sus componentes R, G y B por síntesis aditiva. Así pues, la imagen en color se compone de 3 “imágenes”: la que contiene la parte roja, la verde y la azul. Cada una de ellas es una imagen en escala de grises, pero como va asociada a cada uno de los colores primarios, al visionarla el ordenador la colorea adecuadamente. La suma de las 3, por síntesis aditiva, componen la imagen final. Cada píxel va definido por 3 Bytes: el rojo, el verde y el azul. Si cada uno de ellos tiene una gama de 256 tonos, en la imagen final habrá una gama de 16,777.216 colores posibles (256 x 256 x 256), que se suele abreviar como “16 millones de colores”. Es lo que se llama una imagen con una profundidad de color de 24 bits (8 por cada color).

TABLA DE PROFUNDIDAD DE COLOR

 

Nº máximo de colores

Nº bits/canal

Escala de grises

Color RGB

1 bit

2

8

2 bits

4

48

4 bits

16

4.096

8 bits

256

16,7 Millones (24 bits)

12 bits

4.096

68.700 Millones (36 bits)

14 bits

16.384

4,4 Billones (42 bits)

16 bits

65.536

281 Billones (48 bits)

En este esquema se puede apreciar cómo afecta a la gama tonal la reducción del número de colores:

256 colores (formato GIF)

 

64 colores (formato GIF)

 
     

16 colores (formato GIF)

 

4 colores (formato GIF)

 
     

2 colores (formato GIF)

   
   


Y, como colofón a este apartado, tengo el placer de mostraros un video de producción propia que os ayudará a comprender más claramente el concepto de profundidad de color. En el se ven todos los bits (los unos y los ceros) de los que está compuesta una fotografía digital a color de 24 bits:

 

 
 

 

01 02 03

 

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