Tecnología de la imagen digital

 

Bit

Bit es el acrónimo de Binary digit. (dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de numeración binario. La Real Academia Española (RAE) ha aceptado la palabra bit con el plural bits.

Mientras que en el sistema de numeración decimal se usan diez dígitos, en el binario se usan sólo dos dígitos, el 0 y el 1. Un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1.

El bit es la unidad mínima de almacenamiento empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cuales quiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, amarillo o azul, etc. Basta con asignar uno de esos valores al estado de “apagado” (0), y el otro al estado de “encendido” (1).

 

Byte

Voz inglesa (pronunciada “/bait/”), que si bien la Real Academia Española ha aceptado como equivalente a octeto, es decir a ocho bits, para fines correctos, un byte debe ser considerado como una secuencia de bits contiguos, cuyo tamaño depende del código de información o código de caracteres en que sea definido. La unidad byte se representa con el símbolo B.

 

Píxel

Un píxel o pixel (acrónimo del inglés picture element, “elemento de imagen”) es la menor unidad homogénea en color que forma parte de una imagen digital, ya sea esta una fotografía, un fotograma de vídeo o un gráfico.

Ampliando lo suficiente una imagen digital (zoom), por ejemplo en la pantalla de un ordenador, pueden observarse los píxeles que componen la imagen. Los píxeles aparecen como pequeños cuadrados o rectángulos en color, en blanco o en negro, o en matices de gris. Las imágenes se forman como una matriz rectangular de píxeles, donde cada píxel forma un área relativamente pequeña respecto a la imagen total.

En las imágenes de mapa de bits o en los dispositivos gráficos cada píxel se codifica mediante un conjunto de bits de longitud determinada (la llamada profundidad de color), por ejemplo, puede codificarse un píxel con un byte (8 bits), de manera que cada píxel admite 256 variaciones (28 variaciones con repetición de 2 valores posibles en un bit tomados de 8 en 8). En las imágenes de color verdadero, se suelen usar tres bytes para definir un color, es decir, en total podemos representar un total de 224 colores, que suman 16.777.216 opciones de color.

 

Colores

Cada pixel tiene su propio color; las imágenes en el modelo de color RGB, por ejemplo, están formadas por pixeles de tres bytes — un byte para cada uno de los colores: rojo, verde y azul. Las imágenes más sencillas requieren menos información por pixel; por ejemplo, una imagen compuesta únicamente por pixeles negros y blancos sólo requiere un bit para cada pixel ( 1 si es negro, 0 si es blanco).

 

Gráfico rasterizado

Una imagen rasterizada, también llamada bitmap, imagen matricial o pixmap, es una estructura o fichero de datos que representa una rejilla rectangular de pixeles o puntos de color, denominada raster, que se puede visualizar en un monitor de ordenador, papel u otro dispositivo de representación.

A las imágenes rasterizadas se las suele caracterizar técnicamente por su altura y anchura (en pixels) y por su profundidad de color (en bits por pixel), que determina el número de colores distintos que se pueden almacenar en cada pixel, y por lo tanto, en gran medida, la calidad del color de la imagen.

Los gráficos rasterizados se distinguen de los gráficos vectoriales en que estos últimos representan una imagen a través del uso de objetos geométricos como curvas de Bézier y polígonos, no del simple almacenamiento del color de cada pixel. El formato de imagen matricial está ampliamente extendido y es el que se suele emplear para tomar fotografías digitales y realizar capturas de vídeo.

 

Resolución de imagen

La resolución de imagen indica cuánto detalle puede observarse en una imagen. El término es comúnmente utilizado en relación a imágenes de fotografía digital, pero también se utiliza para describir cuán nítida (como antónimo de granular) es una imagen de fotografía convencional (o fotografía química). Tener mayor resolución se traduce en obtener una imagen con más detalle o calidad visual. Para las imágenes digitales almacenadas como mapa de bits, la convención es describir la resolución de la imagen con dos números enteros, donde el primero es la cantidad de columnas de píxeles (cuántos píxeles tiene la imagen a lo ancho) y el segundo es la cantidad de filas de píxeles (cuántos píxeles tiene la imagen a lo alto). La convención que le sigue en popularidad es describir el número total de píxeles en la imagen (usualmente expresado como la cantidad de megapíxeles), que puede ser calculado multiplicando la cantidad de columnas de píxeles por la cantidad de filas de píxeles. Otras convenciones incluyen describir la resolución en una unidad de superficie (por ejemplo píxeles por pulgada).

Para saber cuál es la resolución de una cámara digital debemos conocer los píxeles de ancho x alto a los que es capaz de obtener una imagen. Así una camara capaz de obtener una imagen de 1600 x 1200 píxeles tiene una resolución de 1600×1200=1.920.000 píxeles, es decir 1,92 megapíxeles.

 

Resolución de video

El tamaño de una imagen de video se mide en píxeles para video digital, o en líneas de barrido horizontal y vertical para video analógico. En el dominio digital, (por ejemplo DVD) la televisión de definición estándar (SDTV) se especifica como 720/704/640 × 480i60 para NTSC y 768/720 × 576i50 para resolución PAL o SECAM. Sin embargo, en el dominio analógico, el número de líneas de barrido sigue siendo constante (486 NTSC/576 PAL), mientras que el número de líneas horizontal varía de acuerdo con la medición de la calidad de la señal: aproximadamente 320 píxeles por línea para calidad VCR, 400 píxeles para las emisiones de televisión, y 720 píxeles para DVD. Se conserva la relación de aspecto por falta de píxeles “cuadrados”.

Los nuevos televisores de alta definición (HDTV) son capaces de resoluciones de hasta 1920 × 1080p60, es decir, 1920 píxeles por línea de barrido por 1080 líneas, a 60 fotogramas por segundo. 

 

NTSC

NTSC (National Television System Committee, en español Comisión Nacional de Sistemas de Televisión) es un sistema de codificación y transmisión de Televisión a color analógica desarrollado en Estados Unidos en torno a 1940, y que se emplea en la actualidad en la mayor parte de América y Japón, entre otros países. Un derivado de NTSC es el sistema PAL que se emplea en Europa y países de Sudamérica.

 

PAL

PAL es la sigla de Phase Alternating Line (en español línea alternada en fase). Es el nombre con el que se designa al sistema de codificación empleado en la transmisión de señales de televisión analógica en color en la mayor parte del mundo. Es de origen alemán y se utiliza en la mayoría de los países africanos, asiáticos y europeos, además de Australia y algunos países latinoamericanos

 

Digital Video

El formato DV (Digital Video) es un estándar de vídeo de gama doméstica, industrial y broadcast. Se basa en el algoritmo DCT y usa como protocolo de trasmisión de datos el IEEE 1394 o Firewire. Generalmente graba en una cinta de 1/4 de pulgada -con tres variantes: Mini, M y L-.

Fue creado en 1996 como un estándar internacional según la norma IEC 61834, que define el codec y el tipo de cinta. Fue desarrollado como formato digital de vídeo para un entorno industrial, pero su excelente relación calidad-precio provocó que se haya convertido en el formato predominante en el vídeo doméstico, como Mini DV, y que hayan surgido versiones profesionales, DVCAM y DVCPRO. Existe un formato tipo DV50, el Digital-S, basado en este estándar pero que graba en cinta de 1/2″. Su popularidad ha provocado incluso que sea base comercial para un formato barato de alta definición, el HDV, que sólo comparte el tipo de cinta.

 

IEEE 1394 FireWire

El IEEE 1394 (conocido como FireWire -Cable de fuego- por Apple Inc. y como i.Link -i.Eslabón- por Sony) es un estándar multiplataforma para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras digitales y videocámaras a computadoras.

 

Relación de aspecto

Los televisores actuales son, o bien 4:3 o bien 16:9. Si dividimos el televisor en 12 cuadrados iguales, tendría 4 de largo por 3 de alto. Un televisor 16:9 dividido imaginariamente en 144 partes, tendría 16 de largo por 9 de altura. Estamos hablando de la relación de aspecto de vídeo analógico que se forma a partir de  líneas horizontales (625 para PAL, 525 para NTSC) Por su parte, el vídeo digital procedente de videocámaras DV también tiene su propia relación de aspecto, pero al estar formado por píxeles (puntos) y no por líneas da lugar a píxeles no cuadrados. Es decir, su proporción NO es 1:1, no son cuadrados. En el caso de DV NTSC, la orientación de los píxeles es vertical dándo lugar a una relación de 0.9 y en el vídeo DV PAL los píxeles se orientan horizontalmente dándo una relación de aspecto de 1.067. Cuando trabajes con vídeo DV cuida siempre estas proporciones par evitar deformaciones.

Por su parte, para vídeo no-DV lo único que tenemos que seguir a rajatabla es el apartado 2.1 Tamaño del vídeo. Distintos tamaños (720×576 o 720×480 por ejemplo) dan lugar a la misma proporción de aspecto (4:3) debido a que, aunque el ancho de los televisores es el mismo, no así las líneas, teniendo una mayor resolución vertical los televisores PAL que los NTSC.

Por último, tan sólo decir que para la relación de aspecto se mantenga correctamente, el tamaño de las dos dimensiones (vertical y horizontal) ha de ser múltiplo de 16. Es por eso que se usa 352×288 para VCD PAL y no 384×288, por ejemplo