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TEMA 8:TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES FIJAS

1.- CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA IMAGEN DIGITAL

a.-Tipos de imágenes digitales:

Imágenes de mapa de bits o imágenes rasterizadas. Están formadas por unacuadrícula de pequeñísimos cuadritos llamados pixel. Si las ampliamos muchosla imagen se empieza a "pixelar" pudiendo observarlos a simple vista. Son conlas que vamos a trabajar nosotros.

Imágenes vectoriales. Esta imágenes no contienen píxeles sino una serie defórmulas matemáticas que el ordenador es capaz de interpretar y a partir deellas dibujar líneas y figuras geométricas. Cuando se amplían no pierdencalidad. Se utilizan en diseño y arquitectura

b.- Características principales:

Exposición: ya hemos visto que es la cantidad de luz que ha sido capturada porla imagen. Si tiene demasiada luz diremos que está sobreexpuesta, si tiene pocaestará subexpuesta.

Luminosidad , es el grado de claridad u oscuridad de una imagen . A medidaque tiene más luminosidad se va acercando más al blanco.

Contraste. Es la diferencia entre las partes más claras y las más oscuras. Unaimagen poco contrastada muestra poca diferencia de intensidad entre las zonasoscuras y las claras.

Saturación . Indica la pureza de un color, si es muy vivo, sin mezcla. Cuandouna imagen carece de saturación es una imagen en escala de grises.

Dimensiones (o tamaño) se expresan en forma del producto de dos númerosque indican la cantidad de píxeles de ancho x el alto. Por ejemplo una imagende tamaño 1024 x 768 píxeles . A veces se expresa directamente como elproducto , por ejemplo podemos hablar de una cámara de 8 megapíxeles.

Resolución (píxeles) Es el grado de detalle o calidad de una imagen digital yasea escaneada, fotografiada o impresa. Este valor se expresa en ppp (píxelespor pulgada) o en inglés dpi (dots per inch). Cuantos más píxeles contenga unaimagen por pulgada lineal, mayor calidad tendrá.

Tamaño de archivo (o peso) Es o que ocupa la imagen en el disco duro o en latarjeta de memoria de la cámara. El tamaño de un archivo normalmente se mideen bytes a veces con un prefijo (kB) (MB) (GB) La cantidad real de espacio dedisco consumida puede variar ligeramente dependiendo de la capacidad exacta

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del disco duro el sistema de archivos utilizado. Para hacernos una idea: Una fototomada con una cámara de 10 Megapíxeles , en formato JPG, tiene un peso deunos 4,7 MB:

Profundidad de color. La profundidad de color se refiere al número de bitsnecesarios para codificar y guardar la información de color de cada píxel en unaimagen. Un bit es una posición de memoria que puede tener el valor 0 ó 1.Cuanto mayor sea la profundidad de color en bits, la imagen dispondrá de unapaleta de colores más amplia. Se utiliza 1-bit para imágenes en blanco/negro,sin grises (0=color negro, 1= color blanco), 2-bits = 4 colores..., 8-bits = 256colores, ..., 24-bits = 16.7 millones de colores.

2.- ESPACIOS Y MODOS DE COLOR

Un espacio de color es un sistema de interpretación del color, es decir, unaorganización específica de los colores en una imagen o video. Estos espacios,como Pantone, son un conjunto de nombres o números definidos por la existencia deun conjunto correspondiente de muestras de color físico.

Llamamos modo de color al sistema de coordenadas que nos permiten describir el color de cada píxel utilizando valores numéricos. Los modos de color más utilizados son:

Modo monocromático (Fig.1) Se corresponde con una profundidad de color de 1 bit. La imagen está formada por píxeles blancos o píxeles negros puros.

(Fig.1) (Fig. 2)

Modo Escala de Grises (Fig.2) Maneja el canal negro y permite 256 tonos de gris entre el blanco y negro puros.

Modo Color indexado (Fig.3) Utiliza un canal de color indexado de 8 bits pudiendo obtener con ello hasta un máximo de 256 colores .

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(Fig.3) (Fig.4)

Modelos de color genéricos:

Modo RGB (Fig.4) (Fig.6) Cada color se forma por combinación de tres canales. Cadacanal se corresponde con un color primario: Red (rojo), Green (verde), y Blue (azul).Asigna un valor de intensidad a cada color que oscila entre 0 y 255. De la combinaciónsurgen hasta 16,7 millones de colores. Ejemplo: El valor R:255, G:0, B:0 representa alcolor rojo puro.

Modo HSB. Cada color surge de los valores de estostres parámetros:

Hue (Tono) (H) que es el valor del color: rojo, azul,verde, etc. En GIMP se expresa en grados y oscilaentre 0 y 360. Saturation (Saturación) (S) que se refiere a la purezadel color y va del 0% al 100%. Brightness (Brillo) (V) referencia la intensidad de luz delcolor, es decir, la cantidad de negro o blanco quecontiene estando su valor entre 0 (negro) y 100(blanco). Ejemplo: El color rojo puro tiene un código RGB como(255,0,0) y también un código HSB (0,100,100).

(Fig. 5)

En la mayoría de programas de tratamiento de imágenes se puede elegir un colorintroduciendo su código RGB –es la opción más frecuente- o alternativamente sucódigo HSB. En ambos casos la imagen maneja una paleta de colores de 24 bits.

Modo CMYK. (Fig.7) Cada color se forma por combinación de cuatro canales. Cadacanal se corresponde con un color primario de impresión: Cyan (Ciano), Magent(Magenta), Yellow (Amarillo) y BlacK (Negro). Cada canal puede tener como valor entre0 y 255. Se trata de imágenes con una profundidad de color de 32 bits. Es un modelode color sustractivo que se utiliza en la impresión en colores Es la versión moderna ymás precisa del antiguo modelo (RYB: Rojo-amarillo-azul) que se utiliza aún en pinturay artes plásticas y tiene una mejor adaptación a los medios industriales de impresión.

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Fig. 6 Modelo RGB (aditivo) Fig.7 Modelo CMYK (sustractivo)

Separación y mezcla de canales

A la hora de editar una imagen podemos modificar cada uno de los canales porseparado y/o mezclarlos según nuestra conveniencia en el cuadro de diálogo del color.(Lo veremos más adelante)

Corrección Gamma, codificación-decodificación de luminancia

La visión humana bajo condiciones habituales de iluminación (ni completamente oscuroni demasiado brillante) sigue aproximadamente una función de potencia tipo gamma. Silas imágenes no están codificadas con gamma entonces se dedican demasiados bits odemasiado ancho de banda a los valores más brillantes de la imagen que el serhumano no es capaz de diferenciar, y muy pocos bits o ancho de banda a valores másoscuros a los que es más sensibles y que requieren más bits para la misma calidadvisual.

En el proceso de representar los valores originales lineales en forma de RGBconvencional (por ejemplo, para almacenarlos en formato JPEG) se realizantransformaciones del espacio de color y otras operaciones. En particular, casi todos losespacios estándar RGB y formatos de ficheros usan una codificación no lineal (unacompresión gamma) de las intensidades deseadas de los colores primarios.

3.-TRANSFORMACIONES, CORRECIONES DE NIVELES Y EDICIÓN DEL COLOR

a.- Transformaciones. Con un programa de retoque digital podemos transformar las imágenes que hemosobtenido por diversos medios (cámara digital, escaner, captura desde una web...).Vamos a utilizar GIMP que es un programa gratuito de software libre. Con esteprograma podemos fácilmente y de la manera habitual abrir y guardar imágenes,cambiar los formatos, el tamaño, rotar, transformar y recortar la imagen.

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b.- Correcciones de niveles

Corrección mediante histogramaEl histograma de una imagen nos muestra una gráfica en la que se sitúan a la izquierdalos grados oscuros de gris y a la derecha los claros. El valor de las líneas de la gráficaindica los valores de luminosidad de la imagen.

La lista desplegable "Canal" nos permite hacerque aparezcan los valores de luminosidad de losdiferentes canales de color Rojo, Verde y Azul(RGB). Los valores de luminosidad también sedenominan niveles, cuantos más matices debrillo distintos muestre la imagen mayor será laextensión de los niveles y mejor será.

En este histograma vemos que nuestra imagentiene algún error, en la parte izquierda no serepresentan los niveles correspondientes a lostonos cercanos al negro, por lo que faltan tonososcuros y se observa que dominan los tonosgrises cercanos al blanco. Siempre debemosintentar tener todos los niveles posibles, que lagráfica abarque desde negro hasta blanco. Fig.8

2. Accedemos al menú Colores --> Info -->Histograma para obtener la gráfica de nuestra imagen.Observamos que la mayor parte de los píxeles denuestra imagen están situados en la parte central de lagráfica, con una "Media" en el punto 154,1 con lo quela imagen es bastante clara aunque con ausencias enla zona de los negros y de los blancos, no es unaimagen compensada y vamos a tratar de que lo sea. Fig.9

3. Con la herramienta Colores --> Niveles elegimos la opción "Auto" para comprobarel resultado de la corrección. Cuando aceptamos vemos que nuestra imagen hamejorado y que en su Histograma existen ya píxeles en toda la gráfica, aunque siguenpredominando los más claros dado que es una imagen bastante clara. 4. Volvemos a abrir la herramienta Niveles para ajustar los niveles de entrada de losmedios tonos. Ponemos un valor a los medios tonos de 0,64, con lo que acercamos lospíxeles a la zona oscura de la imagen, oscurecemos algo los píxeles de la imagen.Hacemos clic en "Aceptar".

c.- Edición de la luminosidad: ajustes de brillo, contraste, saturación.

Trabajando con una imagen en Escala de grisesPartiendo de una imagen podemos realizar unos cambios en ella con laherramienta Curvas:

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Si tiramos de la curva hacia arriba aclaramos la imagen (Fig. 10)Si lo hacemos hacia abajo la oscurecemos. (Fig 11)

Fig. 10 Fig.11

Aumentar la inclinación de la curva supone aumentar el contraste. (Fig.12)Para disminuir el contraste debemos disminuir la inclinación de la gráfica. (Fig. 13)

Fig. 12 Fig.13

Para obtener una imagen invertida debemos invertir la inclinación de la gráfica (Fig.14)

Fig.14

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Y para conseguir un efecto de posterización ondulamos la curva (Fig.15)

Fig.15

d.- Edición del color: equilibrio de color, saturación, corrección selectiva, blanco ynegro y sepia, etc

Las herramientas más importantes para el ajuste del color como son laherramienta Niveles y la herramienta Curvas. Utilizándolas conjuntamente podemosconseguir muy buenos resultados y experimentando con ellas aprenderemos a manejarel color de una forma bastante adecuada.

Corrección del color mediante curvas

La herramienta Curvas es una de las más potentes y con mayores posibilidades para la corrección de color y tono en GIMP.

Permite el ajuste de la curva tonal de una imagen: ajusta el nivel de luminosidad u oscuridadde cada píxel

los Niveles ajustan el rango de colores de una capa.

Para acceder elegimos en el menú de la Ventana imagen Herramientas --> Herramientas de color--> Curvas.

Nos aparece de fondo, en color gris, el histogramade la imagen y en primer plano una línea diagonal.

El eje horizontal (X) de este gráfico representalos valores de entrada de la imagen, valores delbrillo de la imagen cuando abrimos estaherramienta, y el eje vertical (Y) representa lovalores de salida, los que tendrá nuestra imagen

después de cambiar la curva. El rango de estos valores oscila entre 0 (negro) y 255

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(blanco). Cuando desplazamos el puntero del ratón sobre el gráfico se transforma enuna cruz que nos indica los valores de entrada y salida. Si nos situamos en la líneadiagonal observaremos que los valores son idénticos, dado que todavía no hemosmodificado nada.

También podemos seleccionar el canal de color sobre el que vamos a actuareligiéndolo en el desplegable Canal, elegir el tipo de curva a utilizar, suave o a manoalzada, y el tipo de gráfico en el que se muestra el histograma de la imagen. Podemos reiniciar un canal cuando trabajemos con un canal o la imagen completa yguardar o recuperar valores utilizados en otras imágenes.

Modificar las curvas:Desplacemos el puntero del ratón fuera del diálogo Curvas y vayamos a la VentanaImagen, éste se ha transformado en un cuentagotas. Al hacer clic sobre cualquier lugarde la imagen, en el gráfico aparece una línea vertical con un valor de entrada,indicándonos el valor tonal exacto del píxel elegido. Si pulsamos sobre una parteoscura de la imagen la línea aparece cerca de los valores bajos de la línea diagonal;mientras que si pulsamos sobre una zona clara de la imagen, lo hará sobre los valoresaltos de la gráfica.

Otros ajustes del color:Existen en GIMP otras formas para corregir el color, si bien los resultados que sepueden obtener dependen de nuestro gusto a la hora de contemplar las imágenes encolor. No por eso las herramientas de las que vamos a hablar son menos útiles.

1. Balance de color:En ocasiones la cámara no tiene un buen

balance de blancos. Siaumentamos mucho la saturaciónveremos cual es el color que estádominando y por tanto el quetenemos que corregir.

Al elegir esta herramienta, que seencuentra situada dentro de laopción Herramientas de color,obtenemos el siguiente cuadro dediálogo, que nos ayudará apensar en RGB... y también enCMYK. Nos encontramos con trescursores, los colores de tinta a laizquierda (CMY) y los coloresluz (RGB) a la derecha. Simovemos un cursor lejos de uncolor, disminuye la cantidad de ese color en la imagen y aumenta el color alque nos acercamos.

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2. Brillo y contraste:Cuando queremos hacer un ajuste rápido

sobre una imagen, ésta es laherramienta ideal para manejar elbrillo y el contraste, afectando a todala gama de tonos, sin posibilidad dehacer ninguna limitación.

3. Tono y saturación:Los controles que aparecen en el cuadro dediálogo nos permiten ajustar el Tono,la Saturación y la Luminosidad de losdiferentes componentes de color de unaimagen o sobre la composición completa de laimagen.

4. Colorear imagen:La herramienta "Colorizar" (Colorear) hace lo que su nombre indica, colorear la imagencon 256 niveles de color permitiéndonos elegir el color que queremos dar a nuestraimagen. Con nuestra imagen habitual accedemos a Colorizar. Es una buena forma deobtener fotografías viradas.

5. Umbral:Sirve para reducir los colores de una imagen a dos: blanco y negro. Es igual que elmodo mapa de bits pero con la diferencia de que en este caso permanecen los canalesde color, es decir, seguimos trabajando con una imagen en color (RGB).

6. Posterizar:Es un proceso que nos permite la reducción de colores de una imagen. El cuadro dediálogos se compone de un cursor, que nos permite elegir el número de colores quetendrá nuestra imagen final. Cuanto menor sea el número de colores elegidos, mayorserá el efecto producido. El deslizador y la casilla con flechas permiten seleccionar el número de niveles (2-256),en cada canal RGB, que se usarán para describir la capa activa. El número de coloreses la combinación de estos niveles. Un nivel 3 dará 2 3 = 8 colores.Decimos que los niveles de posterización por ejemplo, sean 2.

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7. Otras herramientas:Desde el menú Capa -->Colores podemos acceder aotras herramientas de color.

http://www.ite.educacion.es

Para aprender a utilizar GIMP: http://www.ite.educacion.es/formacion/materiales/86/cd/indice.htm

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