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Contenidos Unidad Didáctica 2 Tratamiento digital de imágenes

Informática 4º E.S.O. Curso 2015-16

Colegio Santo Ángel - Sevilla

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INTRODUCCIÓN

Una imagen digital es, básicamente, un tipo de imagen que puede ser manipulada mediante

un equipo informático.

Tienen las siguientes características:

�Se obtienen a través de una fuente digital como una cámara fotográfica, un escáner,

un móvil, Internet…

� Se pueden mostrar en una pantalla.

� Se pueden procesar con ayuda de un software específico.

� Se pueden guardar en cualquier dispositivo de almacenamiento como memorias

USB, tarjetas de memoria, discos duros, CD, DVD…

�Se pueden imprimir con impresoras o en estudios fotográficos especializados.

La información digital que genera cualquiera de los medios citados anteriormente es

almacenada en el ordenador mediante bits.

Cuando la imagen está codificada en bits, formato digital, puede ser modificada con cualquier

programa de tratamiento de imagen. Nosotros vamos a utilizar un software de licencia

gratuita, GIMP.

EL PIXEL

Las imágenes digitales se crean formando una retícula rectangular formada por celdillas. Cada

una de las celdillas recibe el nombre de píxel. Los píxeles son las unidades de color que

componen la imagen. Un píxel no tiene una medida concreta, no se puede decir si mide 1 mm.

o 1 cm. o 1 m., simplemente es la medida de división de una retícula en

celdillas.




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Toda la información que corresponde a una imagen digitalizada consta de una matriz de

píxeles que vemos en nuestra pantalla y guardamos en los sistemas de almacenamiento de

nuestro ordenador.

Profundidad de píxel

Una imagen digital está formada por una matriz de píxeles (a x b x c), donde a y b representan

anchura y altura y c es la profundidad de color o profundidad de bit, podríamos decir que es la

tercera dimensión de la matriz, la que permite que cada píxel pueda tener un número

determinado de colores distintos.

La profundidad de píxel es una unidad de medida binaria porque cada píxel está formado por

bits. Cuando decimos que la profundidad de píxel es de 1 bit, la imagen solamente tiene dos

colores o dos niveles de gris representados por los valores 0 y 1. Una profundidad de píxel de 8

bits permite que cada pixel pueda tener 256 colores distintos o 256 niveles distintos de grises

que provienen de combinar las series de ocho elementos posibles obtenidas de combinar

ceros y unos. Si la profundidad del píxel es de 24 bits podemos llegar a 16 millones de colores

distintos en cada píxel.

El número de bits por píxel determinará la gama de colores de una imagen, según lo expresado

en la siguiente tabla.

1 bit 2 colores

2 bits 4 colores

3 bits 8 colores

4 bits 16 colores

5 bits 32 colores

6 bits 64 colores

7 bits 128 colores

8 bits (= 1 byte)

256 colores




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16 bits 65.536 colores

. Color real

Cada píxel solamente puede ser de un color, cuando decimos que una imagen es de 256 colores, queremos decir que cada píxel puede tomar uno de esos 256 colores.

Si la profundidad es de 24 bits, tenemos la posibilidad de manejar millones de colores con la combinación de los tres primarios: rojo (red), verde (green) y azul (blue), es el llamado modo RGB. Cada canal de color tiene 8 bits para controlar cada color, por lo tanto, los colores que podemos obtener son 256 x 256 x 256 = 16.777.216, por eso se llama "millones de colores" y se conoce como color real. Con esta cantidad de colores es suficiente para que el ojo humano perciba las imágenes con calidad fotográfica.

Modos de color

Llamamos modo de color al sistema de coordenadas que nos sirve para describir los colores de forma numérica.

Los principales son el RGB (rojo, verde y azul), el HLS (tono, luminosidad, saturación) y el CMYK (cian, magenta, amarillo y negro).

En GIMP sólo podemos trabajar en los modos RGB, escala de grises (256 niveles de gris) e indexado (podemos elegir el número de colores con los que vamos a trabajar hasta un máximo de 256).

Los modos de color afectan al tamaño de la imagen en disco y al número de canales de color que utilizan. Si incrementamos el número de colores aumentará el tamaño del archivo que contiene la imagen. En la tabla se muestran los diferentes modos de color y sus características.




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Mapa de bits

Imágenes de 1 bit de color por píxel. Blanco o negro.

Escala de grises

8 bits de información por píxel por lo que pueden utilizar 256 niveles de gris.




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Color indexado

Un solo canal con 8 bits por pixel, permitiendo una tabla de 256 colores. Es útil para aplicaciones multimedia

Color indexado

Un solo canal con 8 bits por píxel (en este caso con una imagen de 10 colores). Observemos la pérdida de calidad comparándola con una imagen RGB




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Color RGB

Rojo, verde y azul. La suma de los tres da luz blanca. Este sistema usa 3 canales (1 rojo, 1 verde y 1 azul) con una profundidad de 24 bits por pixel y es capaz de reproducir 16,7 millones de colores.

Color CMYK

Cian, magenta, amarillo y negro. Sistema utilizado en impresión y con pigmentos. Usa 4 canales con 32 bits por pixel.




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- El tono es el color, rojo, azul, verde, etc., que en GIMP se expresa en grados desde -180 a 180.

- La saturación es la pureza del color, en GIMP va desde -100% a 100%. - El brillo es la intensidad de la luz del color, la cantidad de negro o blanco que

tiene un color,. -100 (negro) y 100 (blanco).

¿Cómo obtener la imagen digital mediante una cámara digital?

Las cámaras digitales tienen una forma de funcionamiento muy parecida a las cámaras analógicas, la diferencia radica en el almacenamiento de la luz que entra por la lente. La cámara analógica utiliza como sistema de almacenamiento un rollo de película fotosensible, en cambio, en la cámara digital se usa un microchip de células fotosensibles microscópicas llamado fotosensor CCD. Las cámaras llevan una memoria interna donde pueden almacenarse las imágenes.

Tipos de cámaras digitales:

COMPACTAS Son pequeñas, automáticas, con óptica incorporada no intercambiable, con poco zoom óptico y fáciles de manejar.

REFLEX Cámaras profesionales, imagen real, formato RAW, óptica intercambiable muy configurable por el usuario.

BRIDGE Semiautomáticas, suponen un puente entre las compactas y las reflex. Se trata de cámaras cuyo objetivo no es intercambiable, pero que ofrece mayor calidad que las

compactas y, en algunos modelos, el zoom supera, incluso, los 15x.




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EVIL O MICROLESS Cámaras compactas y manejables con tecnología Réflex sin

espejo. Óptica intercambiable.

Las características principales de una cámara digital son:

Resolución (Mpx): nº de puntos o píxeles que el sensor es capaz de capturar. Se mide en millones de puntos o megapíxeles.

Zoom analógico (nx): combinación de lentes que permite ampliar la escena de forma analógica y no por interpolación.

Tamaño de la pantalla: longitud de la diagonal de la pantalla TFT.

Alimentación: pilas o baterías recargables.

Sensibilidad (ISO): determina lo sensible que es a la luz el fotosensor. Cuanto mayor es la sensibilidad, menor es la cantidad de luz necesaria para realizar la captura.

Actividades:

1. Si tenemos una cámara de 10 megapíxeles y 5x ¿a qué características nos estamos refiriendo?

2. Busca en Internet, un modelo de cada tipo de cámara y busca sus características principales, plásmalas en una tabla haciendo una comparativa. La tabla la puedes hacer desde una hoja de cálculo o desde un procesador de texto.

Formato Bridge Réflex Compacta Evi l Nombre Precio Megapíxeles Resolución máxima Velocidad ISO Zoom óptico Tipo de almacenamiento Lcd Lcd píxels




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Batería Tipo de batería

Formatos de imagen digital

El acrónimo CAD, Diseño Asistido por Computador, se utiliza para denominar a todas aquellas aplicaciones informáticas orientadas al diseño gráfico, con repercusión fundamental en los campos de la ingeniería y la arquitectura.

Los sistemas de diseño asistido por ordenador, trabajan con dos formatos básicos: vectorial y mapa de puntos.

Dibujos Vectoriales

Un dibujo vectorial está formado por un conjunto de formas básicas (líneas, círculos, …) que, agrupadas armónicamente, crean el dibujo. Cada foma básica se puede redibujar,

puesto que responde a una formulación matemática concreta.

Los archivos de dibujo que se construyen a partir de formulaciones matemáticas se llaman archivos vectoriales o formatos de dibujo vectorial.

Los dibujos vectoriales aportan diversas ventajas:

− No pierden calidad cuando los agrandamos o cuando los reducimos.

− Los archivos generados tienen un tamaño pequeño

− se pueden modificar fácilmente las partes de un dibujo

También conllevan algunas desventajas, ya que a partir de formas báscias es dificil conseguir imágenes que reflejen la realidad en detalle. Por eso los dibujos vectoriales se usan sobre todo endiseño artístico, en diseño arquitectónico y en ingeniería.

Algunas extensiones asociadas a archivos vectoriales son: .wmf, .odg, .cdr, .ai, .eps, .swf, .svg.

Mapas de puntos

Los mapas de puntos están formados por púntos llamados píxeles. Cada punto queda definido por su color y su luminosidad. Las imágenes de mapa de puntos se utilizan fundamentalmente para representar fotofrafías, imposibles de representar con formatos




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vectoriales. Cuanto mayor sea el número de putnos que conforman la cuadrícula (tamaño de la imágen), mayor será la calidad de la imagen y mayor será la información a guardar, por lo que el archivo generado será más grande.

La densidad de puntos de la cuadrícula se mide en puntos por pulgada y recibe el nombre de resolución.

Algunas extensiones de archivos de mapas de puntos son: jpeg, gif, tif, png, raw, psd.

Adquisición de la imagen digital

Encontramos tres medios para adquirir imágenes digitales:

− La cámara fotográfica digita, ya sea autónoma o la funcionalidad integrada en un

teléfono móvil, una PDA, etc.

− La tableta digitalizadora

− EL escáner.

Edición digital de imágenes

Una vez adquiridas las imágenes, siendo nosotros los responsables de su realización, o bien tomadas de las diferentes librerías que encontramos en internet, es el momento de comenzar la edición de las mismas. Existen multitud de aplicaciones informáticas de edición de imágenes, unas bajo licencia comercial, como Adobe Photoshop y otras bajo licencia gratuita como Gimp, que es la que trabajamos en clase..

Organizar la imagen en capas

Para facilitar el diseño de las imágenes, estas se pueden dividir en capas. . Trabajar con

capas es como trabajar con hojas transparentes puestas unas encima de otras: se

pueden pintar por separado en cada uno de ellos y el conjunto de los mismos

conforman la imagen.

Tanto Gimp como Phtoshop disponen de paneles de capas desde los que se pueden

crear, duplicar, eliminar, cambiar el nivel o aplicar efectos a las capas.

Efectos en el tratamiento de imágenes

Una de las ventajas que aporta el uso de programas de diseño gráfico es la posibilidad

de aplicar efectos a las imágenes. En Gimp, los efectos se consiguen gracias a los

filtros. Existen multitud de filtros:




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− De desenfoque

− De realce

− De distorsión de la imagen

− De aplicación de luces y sombras

− De creación de ruido en la imagen

Para resolver dudas sobre el manejo de Gimp, te recomiendo estos dos enlaces:

http://www.gimp.org/tutorials/

http://todogimp.com/

El primero es probablemente el más completo y estratificado por niveles. El segundo

está en español.

Publicar imágenes digitales en internet

Es muy frecuente y versátil publicar fotografías en internet. Hay diversas aplicaciones

que hacen esta tarea muy sencilla, como Picasa, Flickr o XnView.

Los sitios web se enriquecen con el uso de imágenes y fotografías. Para la construcción

de páginas web hay que tener en cuenta que:

• Los navegadores sólo reconocen determinados formatos de imagen. Los

formatos utilizados de manera nativa (sin necesidad de plugins) son gif y jpg.

• El ancho de banda es un bien precioso en Internet. Una imagen grande y de alta

resolución únicamente provocará que la carga de la página web sea lenta.

Además, la pantalla donde se visualizan las imágenes únicamente maneja una

resolución de 72 ppp.

• Si el objetivo es mostrar imágenes y no ilustra el texto, por ejemplo, mediante

un álbum fotográfico, se incluyen dos copias de la misma fotografía: una será

una miniatura (thumbnail) de baja resolución y tamaño, que incluirá como pie

de foto la información del tamaño en kilobytes de la imagen de alta resolución.

A través de un hiperenlace llegaremos a la imagen de alta resolución. El usuario

de la página web podrá decidir si accede o no a la imagen de alta calidad.

• Para que nuestras imágenes estén accesibles en todo el mundo es

imprescindible encontrar un servidor donde publicarlas, normalmente accesible




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mediante FTP (File Transfer Protocol). Existen algunos dominios gratuitos para

publicar imágenes, como Picasa o Flickr.

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