CAPITULO 5: Píxeles, colores y compresión

El asunto de los pixeles

Pixeles y compresionComo hemos visto en capítulos anteriores, los pixeles son los “puntitos” que uno junto a otro y con diversos colores, componen nuestra fotografía digital.

El cúmulo de pixeles se divide en filas y columnas para formar el acostumbrado rectángulo en que apreciamos nuestras fotos.

La relación de ancho y alto de una foto generalmente es 6:4, que puede ser llevado al papel fotográfico en las medidas clásicas sin dejar partes de la foto afuera.

Es esta matriz de pixeles el que se almacena en la memoria de la cámara de fotos y luego (si tiene suerte la foto, y no la borramos) pasaremos a la computadora para guardar o imprimir.

sacar fotos

El pixel y los colores básicos

Para guardar su color final, el pixel utiliza tres valores numéricos, que corresponden a la cantidad de Rojo, Azul y Verde que se necesitan combinar para lograr su color final.

Si miran una TV o un monitor de computadora, sea de los antiguos de tubo, o los LCD o plasma con una lupa, o incluso de cerca de simple vista, van a ver que la pantalla es una matriz de celditas de rojo, azul, y verde, que se prenden con mayor o menor intensidad para formar el color final que vemos.

fósforos de pantalla de TV o monitor con lupa

En las cámaras digitales convencionales se almacena en su memoria un valor independiente, que distingue 256 tonalidades, para el Rojo, Azul y Verde en cada pixel.  (hay cámaras que guardan mas tonalidades por color básico, pero son para el mercado ultra profesional).

O sea el valor rojo puede ir de NADA (negro) a rojo puro, en 256 pasos de degradé. Lo mismo con los otros. El numero 256 no es casualidad, sino que es exactamente el numero que se puede guardar en el mundo digital, dentro de un byte (Unidad de información digital, que se usa para almacenar información en las computadoras).

El Byte y cuanto espacio ocupa una foto en nuestro disco duro

disco duro externoUn byte entonces es un numero, del 0 al 255 (256 valores distintos).

En computación, los datos (fotos, archivos, programas) ocupan en la memoria y en el disco duro, una cantidad determinada de bytes.

Para entender mejor como se maneja el almacenamiento de datos en la computadora, observar:

  • 1024 bytes = 1 Kilobyte
  • 1024 Kilobytes = 1 Megabyte
  • 1024 Megabytes = 1 Gigabyte
  • 1024 Gigabytes = 1 Terabyte.

O sea que podemos tener en una computadora un disco duro de 1 Terabyte, que puede guardar 1024 *1024*1024 * 1024 bytes (si, son muchos bytes).

Volviendo al tema fotografía, imaginemos una cámara que tiene 8 megapíxeles: ¡ Ocho millones de píxeles, donde cada uno usa tres bytes, da 24 millones de bytes!

O sea -hacemos el cálculo con la tablita de aquí arriba- unos 22 Megabytes, se necesitarían para guardar una imagen de 8 megapíxeles. Suponiendo que nuestra cámara tenga una memoria adentro de 2gigabytes, me da para 90 fotografías aproximadamente.

Sin embargo, las cámaras rinden muchas más fotos, debido a que las mismas pueden ser comprimidas -se reduce su tamaño-.

Compresión

Detalles de Motores de Cohete Saturn VEl truco para que entren más fotos y rinda mas la memoria digital de nuestra cámara de fotos, es que las fotos están comprimidas.

Haciendo una super simplificación del proceso de compresión de imagenes, al punto que si un experto la lee, nos manda presos, te explico una forma de comprimir:

Para comprimir la foto, la cámara analiza la misma y junta en grupos los píxeles que tienen el mismo color (o muy similar). Ej.: Si sacamos una foto a un cielo perfectamente azul, sin nubes, En vez de Guardar 24 millones de bytes, guarda la siguiente información: “a partir de este píxel con este color de cielo, copiarlo hasta llenar los 24 millones de pixeles” (o sea la imagen comprimida resulta muy chiquita, porque evidentemente la información necesaria para reformar la imagen posteriormente, es muy poca).

Esta fotografía que muestra un detalle de los motores del cohete Saturn V (el que se utilizó por la Nasa para sus misiones a la Luna) es de 16 megapixeles. Ocupa originalmente, almacenada en un formato de compresión sin pérdida de calidad, unos 11,5 megabytes.

Para colocarla en esta web la hemos comprimido utilizando el Adobe Photoshop a un factor de calidad del 67%. El archivo resultante ha quedado ligeramente por debajo de los 2 megabytes. Aún así, garantiza buena calidad de imagen.

Compresión sin y con pérdida de información

Muchas veces, debido a la complejidad de una fotografía, no se logra mucha compresión, buscando grupos de píxeles de colores idénticos (supongamos que una imagen comprimida así, queda de la mitad del tamaño que el original).

Entonces la cámara empieza a comprimir la imagen juntando también colores muy similares, y asignándoles un solo color promedio.

El problema que hay es que luego al intentar reproducir la imagen, hay una cantidad de sutilezas y degrades de colores que originalmente nuestra cámara digital captó con su lente, que al haber comprimido la fotografía, se pierden.

Muchas veces el ojo humano no lo percibe. Al comenzar a descartar información sutil de esta forma, se logran compresiones de 10 o 12 veces menos de lo que ocupaba la fotografía original!

Cuando hay demasiada compresión en una imagen, se empiezan a ver cuadriculados y mugres raras, llamadas ARTEFACTOS DE COMPRESIÓN:

Zoom en foto original (531 Kilobytes):

zoom en area de imagen original

Misma área de la foto, pero muy comprimida (16 Kilobytes):

Zoom en imagen comprimida

En conclusión, otro parámetro importante entonces en una cámara digital, es con que calidad (compresión) queremos que guarde las fotografías. Una forma de que entren más imágenes en una misma memoria se logra ajustando la cámara a CALIDAD BAJA, pero luego lo pagamos cuando queremos ver detalles en la fotografía, una vez pasada a nuestra computadora, o peor aún: impresa.

Los costos de las memorias hoy en día permiten tener varias memorias, por lo que la sugerencia es ajustar la cámara al mínimo de compresión y obtener fotografías con un máximo de calidad.

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