Agfa Gevaert Argentina con la Colaboración de la revista ...€¦ · Señal Análoga Digitos {6 9...

JAZ

-11/

10/0

0

Desarrollado por el Dr. Juan Antonio Zuleta

Agfa Gevaert Argentina con la Colaboración de la revista Fotomundo, presenta

La Imagen Digital Sin Misterios

JAZ

-11/

10/0

0

Este CD es complemento del libro LA IMAGEN DIGITAL SIN

MISTERIOS. Las marcas mencionadas son propiedad de

sus respectivas empresas. El material contenido tanto en el

CD como en el libro es propiedad intelectual del autor. Su

reproducción total o parcial o su utilización para fines

distintos al uso personal de quien lo adquiere requieren de

la autorización escrita del autor, de la empresa Agfa-

Gevaert Argentina S.A. y de la empresa Ediciones

Fotográficas Argentina S.A. ISBN 987-98318-0-2

Conceptos Básicos

Sistemas de Entrada

Reproducción Tonal

Manejo del Color

Reproducción del Detalle

Retoque Digital

Opciones de Salida

Almacenamiento y Transmisión de Imágenes

Línea y Texto

La Imagen Digital Sin Misterios

Escoja el capítulode su preferencia.

Si es la primera vez que ejecuta el curso,

le recomendamos seguir el orden aquí

presentado.

Conceptos Básicos

DigitalizaciónJA

Z -1

1/10

/00 o una fuente de luz

Las señales que perciben nuestros sentidos

son señales analógicas, es decir están representadas por ondas cuyo

valor varía en forma continua

Una nota musical,

Digitalización

Señal Análoga

Digitos{6 9 8 7 2

Señal Digitalizada

JAZ

-11/

10/0

0

La digitalización consiste en convertir la señal continua en señal discreta que puede ser representada en forma numérica

JAZ

-11/

10/0

0

Bits y Bytes

Definición de Términos

Que es el lenguaje binario?Es una forma de representar

números mediante el encendido o apagado de un interruptor (bit).

1

0Bit

JAZ

-11/

10/0

0 Apagado

Encendido


Que es el lenguaje binario Para poder representar números diferentes al 1 o 0 se

utilizan combinaciones de 8 interruptores, cada uno con un valor igual al doble del anterior

JAZ

-11/

10/0

0

128 64 32 16 8 4 2 1

0 0 0 0 0 0 0 1 = 10 0 0 0 0 1 0 0 = 40 0 0 1 0 1 0 0 = 200 0 1 0 1 1 0 1 = 45

Representación de númerosmediante el lenguaje binario


Byte : juego de 8 interruptores

128 64 32 16 8 4 2 1

0 0 0 0 0 0 0 0que representa la mínima unidad de

información binaria (una letra o un número)

Kilobyte : 1024 bytes

JAZ

-11/

10/0

0


Que es el lenguaje binarioEn la práctica, un número de dos dígitos (ej. 59) se representa con dos juegos de interruptores (bytes)Esto permite reservar otras combinaciones para representar letras y otros caracteres

0 0 0 0 0 1 0 1 = 5128 64 32 16 8 4 2 1

0 0 0 0 1 0 0 1 = 9

JAZ

-11/

10/0

0

JAZ

-11/

10/0

0

Pixels


Pixel :(Picture Element)Mínimo elemento de formación de una imagen digital

Equivale al grano de una película fotográfica

JAZ

-11/

10/0

0


La distribución del grano de una película fotográfica es aleatoria

JAZ

-11/

10/0

0

Los pixeles de la imagen digital están ordenados en filas y columnas

Definición de TérminosJA

Z -1

1/10

/00 El número de pixeles horizontales y verticales

determina la calidad de reproducción de detalle de la imagen


Pixel :Un mayor número de pixels produce mayor definición

JAZ

-11/

10/0

0

Rango Dinámico y Profundidad Tonal

Rango Tonal (rango dinámico)

Es la diferencia entre la densidad máxima (sombras mas densas) y la densidad mínima (altas luces mas intensas) que puede reproducir un medio de imagen (fotografía, opaco, impreso, etc)

Se mide en unidades de densidad

JAZ

-11/

10/0

0



Rango Tonal (rango dinámico)

Un mayor rango dinámico resulta en mayor informaciónen sombras y altas luces

Profundidad Tonal

Alta

Baja

Es el número de niveles de gris entre la densidad máxima y la densidad mínima

JAZ

-11/

10/0

0

Profundidad Tonal

Alta Baja

JAZ

-11/

10/0

0

Mayor profundidad Mayor riqueza tonal

Sistemas de Entrada

Sistemas de Entrada

Cámaras de Video Cámaras Digitales Scanners de fotodiodo (CCD) Scanner de tubo multiplicador (PMT) Archivos (CD, ZIP, floppy) Internet

JAZ

-11/

10/0

0

Existen varias posibilidades de entrada en la cadena digital de imagen

JAZ

-11/

10/0

0

Cámaras de Video

Camaras de Video

Fue el primer intento de obtener “Cámara sin rollo” en el mercado

Producen una señal análoga

La resolución es la de una pantalla de TV (512 x 768)

Producen efecto de barrido en la imagen

JAZ

-11/

10/0

0

Cámaras de Video

La imagen de video puede ser obtenida mediante cámaras o utilizando placas que capturan directamente de TV

La resolución es baja y se observan las líneas de rasterización

JAZ

-11/

10/0

0

JAZ

-11/

10/0

0

Cámaras Digitales

Cámaras DigitalesJA

Z -1

1/10

/00

Utilizan sensores llamados CCD, Charge Couple Devices o dispositivos de carga acoplada

Cada elemento del CCD genera un pixel

Su resolución se determina por el número de pixeles horizontales y verticales

Cámaras Digitales

reso

luci

ón

vert

ical

resolución horizontal

Sensor de CCD

JAZ

-11/

10/0

0

Cámaras Digitales

Filtros

Medio de Almacenamiento

JAZ

-11/

10/0

0

CCD

Lente

Cámaras Digitales

Es posible transmitir la imagen inmediatamente vía satélite

JAZ

-11/

10/0

0

y estar en prensa o generando un cromo o copia en una hora

Tipos de cámaras DigitalesJA

Z -1

1/10

/00

Cámaras de aficionadoResolución 0.3 - 1.3M pixelMemoria EPROM (Interna)US$ 200-600

Cámaras semi-profesionalesResolución 1.2-2.3 M pixelLente ZoomMemoria removibleUS$ 800-2000

JAZ

-11/

10/0

0

Cámaras Profesionales 35 mmUtilizadas en fotoperiodismo o publicidadResolución 1024 x 1532 hasta 2048 x 3072Memoria removible 16Mb+Lentes intercambiablesUS$ 8000-18000

Tipos de cámaras Digitales

JAZ

-11/

10/0

0

Respaldos digitalesUtilizados para fotografía publicitariaResolución >4096 x 6144Formatos para 120 o 4x5”US$ 20000-30000

Tipos de cámaras Digitales

Principio:

Cámaras Digitales-Barrido

Ventajas: Precio relativamente bajo Adaptación fácil a diferentes formatos Resolución muy alta

Desventajas: Lentitud No es posible hacer fotos con flash Baja sensibilidad - alto costo de

iluminaciónCCD lineal que sedesplaza a través

de la imagen

Principio:

Cámaras Digitales- 3 CCD, 3 disparos

Características: Un CCD - Chip expuesto 3 veces a través

de filtros RGB

Ventajas:Información completa de color en cada pixelPermite el uso de filtros de alta calidad

Desventajas:Solo para objetos estacionariosEl filtro agrega otro elemento óptico

Cámaras Digitales- 3 CCD, 3 disparos

Principio:

Características:Filtros R, G, B frente a cada pixel

Cámaras Digitales- 1 CCD, 1 disparo

4 pixeles forman un punto

que rojo o azul por la mayor sensibilidad del ojo a este color

Utiliza el doble de pixeles verdes

Ventajas:Es posible realizar fotografía de acción

No utiliza filtros externos

Desventajas:Interpolación de Color es inevitableCalidad de la imagen depende de la calidad

de los Filtros


Cámaras Digitales- 1 CCD, 1- 4 disparos

Cada pixel tiene información RGB. Se logra haciendo un micro-escaneo moviendo los filtros R, G y Ben pequeños incrementos en cada disparo

Secuencias de movimiento:

Linear PatternLinear PatternLinear Pattern

BAYER - PatternBAYER - PatternBAYER - Pattern


Ventajas:Combina las ventajas de los sistemas de 1 y

3 disparos

Uso universal

Desventajas:Alto costoEl sistema de micro-escaneo muy delicado -

poca portabilidad


Principio:


Un prisma divide la luz en componentes RGB que son redireccionados a chips CCD independientes

Ventajas:Permite tomas de un disparo sin

necesidad de interpolación

Alta resolución

Desventajas:Alto costo


Scanners

JAZ

-11/

10/0

0

Tipos de Scanner

Rango dinámico bajo (<2.2) Resolución hasta 200 ppi (??) Rápidos en lectura Conversión de color en

Photoshop, Photostyler, etc. Flexibles (permites digitalizar

imágenes de libros) Software MUY limitado Costo < 40 US$

Fotodiodo (CCD)Manual

JAZ

-11/

10/0

0

Tipos de Scanner

Fotodiodo (CCD)

JAZ

-11/

10/0

0

Un scanner plano de CCD consta de una fuente de luz, un sistema óptico de lentes y espejos, el sensor de CCD y un conversor análogo-digital

Tipos de Scanner

Fotodiodo (CCD)

JAZ

-11/

10/0

0

La calidad final de la imagen depende tanto del CCD como del mecanismo de transporte, la calidad de los elementos ópticos y las herramientas del software de manejo

Tipos de Scanner

Scanner planos Rango dinámico medio-bajo (<2.6) Resolución hasta 2400 ppi Rápidos en lectura Conversión de color en

Photoshop, Photostyler, etc. Conexión SCSII, USB, Paralelo Costo 120-500 US$

Fotodiodo (CCD)Low End

JAZ

-11/

10/0

0

Tipos de Scanner

Rango dinámico medio (<3.2) Resolución hasta 2500 ppi Muy rápidos en lectura Tablas de color propias -

permiten conversión RGB a CMYK en el scanner.

Digitalizan transparencias y opacos

Costo 1000-10000 US$

Fotodiodo (CCD)Rango medio

JAZ

-11/

10/0

0

Tipos de Scanner

Rango dinámico medio-alto (<3.6) Resolución hasta 8000 ppi para

grandes ampliacionesMultitarea - permiten digitalizar una

imagen y trabajar otra el mismo tiempo

Tablas de color propias, corrección puntual de color

Alta productividad Transparencias, opacos, volúmenes Costo 20000-80000 US$

Fotodiodo (CCD)Rango alto

JAZ

-11/

10/0

0

Tipos de Scanner

Scanners para negativos y diapositivas

Resolución hasta 3600 ppi tablas de corrección para

máscaras de negativos Correcciones especiales

(ojos rojos, rayaduras) Automatización posible

para escaneo de rollos Costo 2000-9000 US$

Fotodiodo (CCD)Especializados

JAZ

-11/

10/0

0

JAZ

-11/

10/0

0

PMT (tubo fotomultiplicador)

El haz de luz incide sobre una placa de metal pulido en un tubo de vacío.

La diferencia de voltaje entre placas sucesivas hace que la señal se multiplique por lo que es posible trabajar con luz muy tenue

Producen excelente detalle en las sombras

Tipos de Scanner

Tipos de ScannerPMT de mesa

Scanner de tambor Requiere de una computadora

como controlador Rango dinámico alto (3.8) Resolución hasta 8000 ppi -

permite grandes ampliaciones Lectura mas lenta Tablas de color propias -

permiten conversión RGB a CMYK en el scanner.

Costo 30000+ US$

JAZ

-11/

10/0

0

Computadora de color interna Rango dinámico alto (4.0) Resolución hasta 16000 ppi -

permite hacer gigantografíaMuy alta productividad Requiere de un operario

calificado Costo 100000-300000 US$

JAZ

-11/

10/0

0

Tipos de ScannerPMT “high-end”

JAZ

-11/

10/0

0

Scanners

Es importante recordar que la resolución nominal del scanner se refiere al número de elementos del CCD

Así como un mismo rollo produce dos resultados diferentes en dos cámaras con ópticas y controles diferentes

JAZ

-11/

10/0

0

Scanners

Dos scanners de la misma resolución nominal producen resultados marcadamente diferentes dependiendo de su óptica, estabilidad del mecanismo de transporte, software, etc.

El proceso de Digitalización

Este genera una señal analógica proporcional al perfil de densidad del original

Esa señal debe ser convertida de análoga a digital

Una cabeza de lectura efectúa un barrido

Original



2

128 64 32 16 8 4 2 10 0 0 0 0 0 0 0 = 20 0 0 0 0 0 0 0 = 20 0 0 0 0 1 0 0 = 40 0 0 0 1 0 0 0 = 80 0 0 0 1 0 0 1 = 90 0 0 0 1 0 0 1 = 90 0 0 0 0 1 1 1 = 70 0 0 0 0 0 1 1 = 3

La digitalización se hace realizando un muestreo a intervalos regulares.

Los valores obtenidos se guardan como información

binaria

2 4 8 9 7 39

Transmisión de InformaciónAnálogo

Digital

Las señales analógicas (Audio, Video) se degradan al ser copiadas en forma sucesiva

Dado que se copian secuencias de números, la señal se mantiene intacta en copias de varias generaciones (archivos de computador)

JAZ

-11/

10/0

0

2 3 5 9 10 10 8 5 4 3 1 2 3 5 9 10 10 8 5 4 3 1 2 3 5 9 10 10 8 5 4 3 1

JAZ

-11/

10/0

0

Transmisión de Información

Digitalización

Dado que el proceso de digitalización implica tomar muestras de una señal continua, la calidad de la reproducción digital

depende del número de muestras que se tomen.

JAZ

-11/

10/0

0

En este ejemplo (b) produce mejor calidad que (a)

Resolución de Entrada

Cual es el número ideal de muestras? Es decir, a que resolución se debe digitalizar?

%A = grado de ampliación Q = factor de calidad 1<Q<2 lpi = líneas por pulgada en impresión

JAZ

-11/

10/0

0

ppi = 100lpi x Q x %A

Que es el factor Q

Q = Factor de Calidad Al digitalizar se debe tomar por lo menos una muestra (pixel)

por cada punto de la trama a imprimir Desde una hasta dos muestras hay mejora en la calidad. Por

encima de 2 no hay mejora apreciable

1<Q<2JAZ

-11/

10/0

0

Resolución de Entrada

A que resolución digitalizar?Un simple ejemplo nos hace entender mejor la fórmula. Para una imagen ampliada 7.5 veces (750%, ej. Un original de 35 mm a 20 x 25 cm) impresa a 133 lpi con un factor Q=2

ppi = 1995 ppi ~ 2000 ppi

JAZ

-11/

10/0

0

ppi = 100133 x 2 x 750

Pixelación

Digitalizado aresolución correcta

Digitalizado aresolución baja y ampliado

JAZ

-11/

10/0

0

Interpolación

La Interpolación utiliza pixels adyacentes para generarmas información y aumentar la resolución

Dado que no se está generando información nueva, la nitidez disminuye

JAZ

-11/

10/0

0

Pixelación

Digitalizado a la resolución correcta

Digitalizado a resolución baja y

ampliado

Digitalizado a resolución baja,

ampliado e interpolado

JAZ

-11/

10/0

0

Requisitos de Memoria

Cantidad de Memoria que requiere un archivoSi bien una digitalización a mayor resolución

de la requerida no trae problemas de calidad, estamos limitados por la cantidad de memoria requerida para manejar imágenes

JAZ

-11/

10/0

0


Cantidad de Memoria que requiere un archivo

Memoria = L x A x (ppi)2 x # Colores

JAZ

-11/

10/0

0

L = dimensión horizontal de la imagen A = dimensión vertical de la imagen ppi = resolución de digitalización # colores = 3 si es RGB o 4 si es CMYK


Cantidad de Memoria que requiere un archivo

Ej: para un 35 mm (24 x 36 mm o 1 x 1.5” aproximadamente) digitalizado a 2000 ppi en RGB

Nuevamente un simple ejemplo para ilustrar

1.0 x 1.5 x (2000)2 x 3 = 18’000.000

18.000.000 pixels = 18 Mb de memoria

JAZ

-11/

10/0

0


Debido a la cantidad de memoria requerida para manejar imágenes es importante observar dos simples reglas

Regla de Oro #1: Se debe tener el computador con la máxima cantidad de RAM y el disco duro mas grande que su presupuesto le permita

Regla de Oro #2: La cantidad de memoria RAM debe ser por lo menos el doble del archivo mas grande que se quiera manejar

JAZ

-11/

10/0

0

Reproducción del Detalle

Microestructura de la ImagenJA

Z -1

1/10

/00

La imagen de una película fotográfica procesada está constituída por partículas de colorante cian, magenta y amarillo

ISO 100 ISO 400 ISO 800

Su tamaño aumenta con la sensibilidad de la película y es percibido como GRANO

ISO 800ISO 400ISO 100

JAZ

-11/

10/0

0

Microestructura de la Imagen

La mayoría de los CCD’s se cargan totalmente al recibir la luz correspondiente a un ISO 100

A diferencia de la fotografía analógica, no hay aumento del elemento formador de imagen pero si del RUIDO

A medida que se aumenta el ISO, se reduce la cantidad de carga recibida

Sobre-exposiciónJA

Z -1

1/10

/00

Una exposición excesiva en un CCD hace que las cargas “sangren” a los pixeles vecinos

Esto causa pérdida de detalle y coloración artificial alrededor de las luces especulares

Relación S/NJA

Z -1

1/10

/00

El CCD, como todo componente electrónico, genera una corriente “oscura” llamada ruido. La calibración del CCD permite restar este ruido de la señal producida por la luz

Señal (S)Ruido (N)

Exposición normal

Exposición débil

Sub-exposiciónJA

Z -1

1/10

/00

Al haber subexposición, la señal luminosa es pequeña frente a la corriente “oscura” del CCD

Esto produce pixeles de coloración artificial en las sombras

ArtificiosJA

Z -1

1/10

/00

Pixeles falsosSe generan por exceso de aplicación de sharpening, por interpolación o en scanner de rango bajo, por pobre problemas de repetibilidad cuando la digitalización se hace en 3 pasadas

ArtificiosJA

Z -1

1/10

/00

MoiréSe forma cuando se superponen dos patrones de lineas o puntos, i.e. Digitalización de un impreso o fotografía digital de textiles

SharpeningJA

Z -1

0/8/

00 El ajuste de nitidez debe ser el primer paso ya que altera el balance tonal y de color de la imagen.

SharpeningJA

Z -1

0/8/

00

Original

El sharpening proviene de las viejas técnicas con máscaras de plata. Se parte de un original

con una curva característica “normal”

SharpeningJA

Z -1

0/8/

00

Inverso de bajocontraste

Se genera una máscara con un inverso de bajo contraste

SharpeningJA

Z -1

0/8/

00

SumatoriaImagen con nitidez acentuada por el efecto de borde

La superposición de los dos genera una imagen con un contraste de borde mas alto

SharpeningJA

Z -1

0/8/

00 El aumentar el contaste de borde da una mayor impresión de nitidez en la imagen

Digitalmente se puede generar el mismo efecto mediante el USM (UnSharp Masking).

SharpeningJA

Z -1

0/8/

00

Cantidadradio

Umbral

Es importante controlar cada una de las variables

SharpeningJA

Z -1

1/10

/00 Original Adecuado Excesivo

El exceso de sharpening produce artefactos de color y pixelación de la imagen

Reproducción Tonal

Profundidad Tonal

El ojo humano requiere de 256 niveles de gris para percibir la imagen como de tono continuo

Para poder reproducir los grises en lenguaje binario se necesitan 8 bits por pixel

JAZ

-11/

10/0

0

# de Grises = 2#bits

28 = 256 tonos

Profundidad Tonal

1 bit 0 1

2 bit 0 0 0 1 1 0 1 1

3 bit 000 001 010 001 110 101 011 111

JAZ

-11/

10/0

0

4 bit 0000 0001 ... etc

Profundidad TonalJA

Z -1

1/10

/00

4 bit16 tonos

2 bit2 tonos

6 bit64 tonos

8 bit256 tonos

Si se utilizan menos de los 256 tonos la imagen aparece “parchada”

1 1 1 1 1 1 1 1256 128 64 32 16 8 4 2

Podemos imaginar que cada bit de profundidad es un pequeño interruptor que representa una fracción del total de luminosidad del pixel

Así, la primera es 1/2 del total, la segunda 1/4, la tercera 1/8, y así sucesivamente

Profundidad TonalJA

Z -1

1/10

/00

Como se forman los grises digitalmente?

1 1 1 1 1 1 1 1256 128 64 32 16 8 4 2

Profundidad TonalJA

Z -1

0/8/

00

Gris del 35% (65% de luminosidad)

Gris del 70% (30% de luminosidad)

Manejo del Color

El Círculo Cromático

El color está compuesto por las longitudes de onda de la porción visible del espectro electromagnético

JAZ

-11/

10/0

0

400 500 600 700Longitud de Onda (nm)

C

B

G

Y

R M

El círculo cromático es una representación pictórica de la distribución del color en el espectro

Sistemas de Color

RGB (aditivo, se usa en monitores, TV, etc.) CMYK (sustractivo, se utiliza en impresos) Pantone (Colores planos) L*a*b* (vectorial. Espacio de referencia) YCC (específico para equipos)

JAZ

-11/

10/0

0

El manejo de color es similar al de la escala de grises. Sin embargo dado que existen varios sistemas de color, es necesario elegir el mas apropiado para cada aplicación:

Sistemas de Color

RGB CMYKMonitor, TV, Datashow Fotografía, Impreso

JAZ

-11/

10/0

0

Sistemas de Color

Pantone L*a*b*Colores Especiales Espacio de Referencia

JAZ

-11/

10/0

0

Profundidad de Color

Como en las escalas de grises, el número de colores que puede reproducir un sistema de imagen está dado por

# de colores = 2#bits

Dado que el ojo humano requiere ver 16.8M de colores (256 tonos por canal), es necesario tener como mínimo un sistema de tarjeta de video y monitor que puedan reproducir 24 bits (o bits por color)

JAZ

-11/

10/0

0


Tipos de Monitores Existen varios tipos de monitores que se clasifican dependiendo

del número de tonos o de colores que pueden reproducir

# bits # ColoresMonochrome 1 2CGA 4 16EGA 6 64VGA 8 256Super VGA 12 4096XGA 24 16’790000

JAZ

-11/

10/0

0


1 1 1 1 1 1 1 1256 128 64 32 16 8 4 2

JAZ

-11/

10/0

0

El proceso de formación del color digital es similar al de la escala de grises pero en este caso se trabaja en los 3 canales, R, G y B.

Miremos unos ejemplos:

Como se forma el color digital

1 1 1 1 1 1 1 1256 128 64 32 16 8 4 2

25% B

75% G

67% R

JAZ

-11/

10/0

0

Como se forma el color digital

1 1 1 1 1 1 1 1256 128 64 32 16 8 4 2

50% B

12% G

80% R

JAZ

-11/

10/0

0


Una imagen con menos de los 16M de colores se ve “parchada”, en particular en los tonos de piel

JAZ

-11/

10/0

0 4096 colores 16M colores

Agfa Gevaert Argentina con la Colaboración de la revista ...€¦ · Señal Análoga Digitos {6 9...

Documents

Transcript of Agfa Gevaert Argentina con la Colaboración de la revista ...€¦ · Señal Análoga Digitos {6 9...