(4) Profundidad de color
Llamamos profundidad de color a la cantidad de colores que puede tener una imagen. Estos colores se logran asignando una cantidad determinada de bits a cada píxel.
Ya vimos que las imágenes digitales de píxeles se obtienen dividiendo una superficie rectangular en píxeles y que a cada píxel se le asigna un color. La cantidad de píxeles en que se divide la superficie rectangular se llama Resolución.
La asignación de color a cada píxel, como en todo lo que es digital, se realiza por medio de bits. El bit es la mínima unidad de medida de información de los archivos informáticos. Un bit es un número binario: esto quiere decir que sólo puede tener dos valores, cero o uno.
Si a una imagen se le asigna un bit por píxel, tendrá sólo dos colores, usualmente blanco y negro (0, 1).
Si se asignaran dos bits por píxel se podrían definir cuatro colores (00= negro; 01 y 10= dos valores de gris y 11= blanco). Y así podríamos seguir con imágenes de tres, cuatro o más bits por píxel, con una creciente cantidad de tonos de gris. Este tipo de imágenes no son muy usuales y pocos formatos digitales las soportan.
Cuando se le asignan ocho bits por píxel tenemos una imagen en escala de grises. Este número binario de ocho cifras permite definir 256 tonos de gris, desde el blanco hasta el negro: una cantidad aceptable de tonos que permite describir cómodamente una foto en blanco y negro. El ojo humano no puede diferenciar entre dos grises consecutivos de esta escala, por lo que es una cantidad suficiente para describir imágenes dando la idea de una gradación continua de grises.
En la figura 13 vemos ocho escalas del blanco al negro. La primera corresponde a los colores que pueden obtenerse en un archivo de 1 bit por píxel. Los píxeles de la imagen sólo pueden ser blanco o negro. La segunda se le asignaron 2 bits por píxel = 4 colores. A la tercera 3 bits… y así sucesivamente. La cantidad de grises aumenta, la diferencia entre los grises adyacentes disminuye hasta hacerse imperceptible. La última, la de 8 bits por píxel, es la paleta usada para las imágenes en “escala de grises”.
Figura 13:Cuando creamos un documento nuevo en Photoshop vemos, en el cuadro de diálogo que aparece, las opciones de la nueva imagen (figura 14). En esta ventana tenemos que definir, además del tamaño y resolución, la profundidad de color del nuevo documento. Las resoluciones disponibles están relacionadas con el Modo de color y son:
• De 1 bit para los Mapas de bits.
• De 8 o 16 bits por canal para las imágenes en Escala de grises o de Color RGB.
• Las últimas versiones de Photoshop soporta profundidades de color de 32 bits por píxel y por canal para las imágenes de alto rango dinámico.
Figura 14: En la figura 15 vemos una misma imagen en diferentes profundidades de color.
Figura 15:Canales
Las imágenes en color están compuestas por canales; cada canal corresponde a un color primario. Cuando los colores se superponen y mezclan se forman varios millones de colores.
En la figura 16 vemos una imagen en RGB: el panel Canales de Photoshop muestra los canales correspondientes a los tres colores primarios (Rojo, Verde y Azul) y el canal compuesto (RGB), en donde se ve la imagen “a todo color”.
Figura 16:Cuadro: Profundidad de color
Tipo de imagen |
Cantidad de bits por píxel |
Cantidad de colores |
|
Bitmap |
1 |
2 |
21 |
2 |
4 |
22 |
|
3 |
8 |
23 |
|
… |
|||
Escala de grises |
8 |
256 |
28 |
16 |
65 536 |
216 |
|
… |
|||
Color RGB |
8 (por canal) = 24 bits totales |
16 777 216 |
224 |
16 (por canal) = 48 bits totales |
281,5 billones |
248 |
|
… |
|||
Formato Raw |
10 (por canal) = 30 bits totales |
1000 millones |
230 |
12 (por canal) = 36 bits totales |
68 mil millones |
236 |
|
14 (por canal) = 42 bits totales |
4,4 billones |
242 |
|
16 (por canal) = 48 bits totales |
281,5 billones |
248 |
|
Imágenes de alta profundidad de color
Una de los cambios más importantes de las últimas versiones de Photoshop es el manejo de archivos de profundidades de color mayores que los 24 bits por píxel (u 8 bits por canal) de las imágenes en color estándar. Este cambio viene de la mano de los avances de la fotografía digital profesional. Más adelante, en este curso, veremos detenidamente estos temas; ahora sólo vamos a señalar que la versión CS5 de Photoshop permite editar imágenes de 16 y 32 bits por píxel.
Ya vimos que las imágenes de fotografía color estándar (las que se pueden guardar en el popular formato JPG) tienen 8 bits por canal, es decir 24 bits totales y pueden representar una cantidad de colores (16.777.216 millones, o sea 2 elevado a la potencia 24).
La fotografía profesional y los 16 bits por canal
Las imágenes de 16 bits por canal, asociadas a los archivos RAW de las cámaras profesionales de fotografía digital, pueden describir más de 280 billones de colores (2(16 x 3) = 248 = 281.474.976.710.656 colores). Esta enorme cantidad de colores redunda en una gran posibilidad de edición de las imágenes fotográficas. Por ejemplo, una foto con una zona muy clara (un paisaje nevado, por ejemplo), si ha sido tomada a una alta profundidad de color, será posible calibrarla y dar detalles a las zonas más claras. Estos detalles hubieran sido imposibles de recuperar si la foto se hubiera sacado en una profundidad de colores menor.
Photoshop ha venido acompañando muy de cerca a la revolución de la fotografía digital. Su dispositivo de revelado de fotografías de 16 bits por pixel, CameraRaw, se ha vuelto una herramienta indispensable para los fotógrafos profesionales.
Fotografiar lo imposible: 32 bits por canal
Las últimas versiones del programa han incorporado el tratamiento de imágenes de alto rango dinámico (HDR). Se llama rango dinámico a la relación entre las áreas oscuras y claras de una fotografía que una cámara fotográfica puede capturar.
El mundo visible tiene un rango de luminosidad que supera con creces el rango de las imágenes impresas o mostradas en un monitor. El blanco, por ejemplo, de una imagen a ser impresa “es” la ausencia de tinta, el blanco del papel, el color más claro que se puede obtener. En la realidad hay colores mucho más claros, por ejemplo, el blanco del sol.
El ojo humano puede adaptarse a escenas con diferente iluminación. Si estamos en un interior tenuemente iluminado veremos aceptablemente bien el exterior, con sol radiante.
Las cámaras fotográficas y los monitores de computadora sólo pueden capturar o mostrar un gama de niveles de luminosidad fijo, un rango dinámico escaso. Los fotógrafos, y otros profesionales que trabajan con imágenes digitales, deben tomar precauciones al hacer una toma porque trabajan con un rango dinámico limitado.
Las imágenes de alto rango dinámico (HDR por sus siglas en inglés) pueden representar todo el rango dinámico del mundo visible. En Photoshop estas imágenes se almacenan 32 bits por canal, utilizando un recurso matemático llamado coma flotante que aumenta aún más las posibilidades de descripción de colores.
Color indexado, 8 bits = 256 colores
Otro tema interesante cuando estudiamos la Profundidad de color es el Color indexado. Las imágenes de este tipo tienen una profundidad de color de 8 bits, es decir, tiene un máximo de 256 colores. En el modo escala de grises la paleta de 256 colores es, precisamente, una escala de tonos del blanco al negro. En color indexado la paleta contiene 256 colores, elegidos con diversos criterios.
Aunque la paleta de colores es limitada, las imágenes de Color indexado son útiles para diferentes tipos de imágenes y reduce el tamaño del archivo, manteniendo su calidad. Se utiliza en gráficos de colores planos para presentaciones multimedia, páginas web y usos similares.
Cambiando la profundidad de color
La Profundidad de color se corresponde con los diferentes Modos que se encuentran en el menú Imagen > Modo. Los Modos de color están asociados a la cantidad de datos que contiene la imagen y, por consiguiente, al peso del archivo. Mientras más Profundidad de color, más calidad de imagen, más datos y más pesado el archivo.
Si tenemos una imagen en Color RGB, el modo de la mayorías de las fotografías en color, podemos optar a pasarlas a Escala de grises. La imagen perderá datos (quedará en blanco y negro) y el archivo será más liviano.
De escala de grises a bitmap
El menú Imagen > Modo permite realizar cambios en la profundidad de color de las imágenes. En este primer ejemplo convertiremos una imagen de 8 bits por canal, en Escala de grises, la pasaremos a una de 1 bit por píxel o Mapa de bits. Los 256 tonos de gris de la imagen original se transformarán en sólo dos.
Las imágenes de Mapa de bits son en blanco y negro, sin grises. En la jerga gráfica se las denomina “plumas” ya que es la forma ideal de reproducir ilustraciones realizadas con tinta u otras técnicas que no tienen grises. Estas imágenes de un bit por píxel sólo aceptan dos colores (blanco y negro / cero o uno). Aparentemente sus posibilidades no son muchas.
La opción Mapa de bits del menú Modo sólo está disponible cuando tenemos una imagen en Escala de grises. Si quisiéramos pasar una foto en colores a Mapa de bits primero tenemos que pasarla a Escala de grises.
Al pasar una imagen de Escala de grises a Mapa de bits debemos decidir cómo se definirán los tonos grises usando sólo píxeles blancos y negros. El cuadro de diálogo, que se muestra en la figura 17, presenta las siguientes opciones:
• Resolución: Aquí definimos la resolución de la imagen de Mapa de bits. Es conveniente que la resolución de la nueva imagen sea mayor que la del documento en Escala de grises.
a. Umbral del 50%: En esta opción, los píxeles que tienen de cero a 50% de intensidad de negro pasan a ser blancos, y los de 51 al 100%, negros. Si necesitamos tener un control mayor sobre los valores de grises que se convierten en blanco o en negro, antes de pasar a Mapa de bits, conviene ir a Imagen > Ajuste > Umbral. Esta herramienta nos permite elegir el valor a partir del cual se produce la separación.
b. Trama ordenada: En esta opción, los diferentes tonos de gris quedan definidos por una trama de píxeles blancos y negros. La trama es “ordenada”, los puntos de la misma están acomodados en una cuadrícula.
c. Trama aleatoria: Aquí, para definir los diferentes tonos de gris, se apela a una dispersión aleatoria de puntos negros, sin orden ni cuadrícula alguna. Con esta opción se logran efectos más interesantes.
d. Trama de medio tono: Esta variante permite una personalización muy completa de la trama con la que se definirán los medios tonos. Podemos definir la lineatura de la trama o Frecuencia, la cantidad de líneas que tendrá por unidad de medida. En Ángulo se elige la inclinación de la trama. En Forma elegimos la forma del punto de trama. La variedad es grande: Redondo, Diamante, Elipse, Línea, Cuadrado y Cruz.
e. Trama personalizada: En este caso podemos elegir el Motivo que servirá como trama para definir los tonos grises de la imagen. En el ejemplo se ha usado un pequeño rectángulo con la palabra “Tigre” escrita. Los pasos a seguir son los siguientes:
e1. Definir el Motivo a usar. Seleccionamos una imagen. En nuestro caso usamos una palabra que escribimos con la herramienta correspondiente.
e2. Seleccionamos el Motivo con la herramienta de selección rectangular y vamos a Editar > Definir motivo.
e3. El motivo definido se habrá incorporado a la colección de motivos que contiene el cuadro desplegable de la ventana que estamos estudiando. Al ejecutar esta opción la imagen quedará definida con el motivo elegido, que se aclarará u oscurecerá de acuerdo a los tonos de la imagen en escala de grises.
Figura 17:
De Escala de grises a Mapa de bits.
Diferentes resultados de la conversión de una imagen en Escala de grises (8 bits) a Mapa de bits (1 bit por pixel).
Cuadro de diálogo de la conversión a Mapa de bits.
Original, en Escala de grises.
a) Umbral 50%
b) Trama ordenada.
c) Trama aleatoria.
d) Trama de medio tono
e) Trama personalizada
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