FORMATOS DE IMAGEN

Elegir el formato adecuado para cada imagen es de gran importancia, especialmente si el peso de la imagen es también relevante, como ocurre al publicar una foto en una página web o enviarla por correo electrónico.

Existen multitud de formatos para comprimir las imágenes digitales, aunque son tres los más utilizados: JPG (ó JPEG), GIF y PNG. Normalmente, las cámaras digitales guardan las imágenes en JPG, el más empleado para las fotografías. Para cambiar su tamaño, resolución o formato hay que emplear un editor de imágenes, como Photoshop o Paint Shop Pro.

Para elegir el formato adecuado para una imagen hay que valorar su contenido (fotografía, gráfico, etc.), la calidad (dependiendo de su destino: impresión en papel, publicación en web...) y el tamaño del archivo.

T I F F

Tagged Image File Format es un formato de fichero para imágenes.
La denominación en inglés "Tagged Image File Format" (formato de archivo de imágenes con etiquetas) se debe a que los ficheros TIFF contienen, además de los datos de la imagen propiamente dicha, "etiquetas" en las que se archiva información sobre las características de la imagen, que sirve para su tratamiento posterior.

Etiquetas

Estas etiquetas describen el formato de las imágenes almacenadas, que pueden ser de distinta naturaleza:

Binarias (blanco y negro), adecuadas para textos, por ejemplo.
Niveles de gris, adecuadas para imágenes de tonos continuos como fotos en blanco y negro.
Paleta de colores, adecuadas para almacenar diseños gráficos con un número limitado de colores.
Color real, adecuadas para almacenar imágenes de tono continuo, como fotos en color.

Compresión

Las etiquetas también describen el tipo de compresión aplicado a cada imagen, que puede ser:

Sin compresión
PackBits
Huffman modificado, el mismo que las imágenes de fax (UIT grupo III y IV anteriormente CCITT).
LZW, el mismo que usa el formato GIF.
JPEG

Almacenamiento

Hay también etiquetas que especifican el formato interno de almacenamiento de la imagen: completas, por bandas o por secciones rectangulares, lo cual permite a muchas aplicaciones optimizar los tiempos de carga o leer únicamente la zona de interés de una imagen grande.

Un aspecto muy práctico del formato TIFF es que permite almacenar más de una imagen en el mismo archivo.

Un mito que ha de desterrarse es la idea de que el formato TIFF no permite comprimir las imágenes. No obstante, algunas cámaras fotográficas digitales ofrecen la opción de grabar fotos en el formato TIFF, lo cual suele entenderse como sin compresión.

J P G o J P E G

Joint Photographic Experts Group es un algoritmo diseñado para comprimir imágenes con 24 bits de profundidad o en escala de grises. JPEG es también el formato de fichero que utiliza este algoritmo para almacernar las imágenes comprimidas. JPEG sólo trata imágenes fijas, pero existe un estándar relacionado llamado MPEG para videos. El formato de archivos JPEG se abrevia frecuentemente JPG debido a que algunos sistemas operativos sólo aceptan tres letras de extensión.

JPEG es un algoritmo de compresión con pérdida. Esto significa que al descomprimir la imagen no obtenemos exactamente la misma imagen que teníamos antes de la compresión.

Una de las características que hacen muy flexible el JPEG es el poder ajustar el grado de compresión. Si especificamos una compresión muy alta se perderá una cantidad significativa de calidad, pero obtendremos ficheros de pequeño tamaño. Con una tasa de compresión baja obtenemos una calidad muy parecida a la del original, y un fichero mayor.

Esta pérdida de calidad se acumula. Esto significa que si comprime una imagen y la descomprime obtendrá una calidad de imagen, pero si vuelve a comprimirla y descomprimirla otra vez obtendrá una pérdida mayor. Cada vez que comprima y descomprima la imagen, esta perderá algo de calidad.

El formato de ficheros JPEG o JPG fue creado por un grupo independiente, llamado JFIF (JPEG File Interchange Format), quienes se encargan sólo de la utilización del algoritmo JPEG para almacenar imágenes. Existen otros formatos de fichero que también utilizan el algoritmo JPEG, el más conocido de ellos es JMG.

JPEG/JFIF es el formato más utilizado para almacenar y transmitir archivos de fotos en la Web. Pero la compresión con pérdida del formato no conviene a diagramas que incluyen textos y líneas

El algoritmo de compresión JPEG se basa en dos defectos visuales del ojo humano, uno es el hecho de que es mucho más sensible al cambio en la luminancia que en la crominancia, es decir, notamos más claramente los cambios de brillo que de color. El otro es que notamos con más facilidad pequeños cambios de brillo en zonas homogéneas que en zonas donde la variación es grande, por ejemplo en los bordes de los cuerpos de los objetos.

G I F

Compuserve GIF o Graphics Interchange Format es un formato gráfico utilizado ampliamente en la World Wide Web, tanto para imágenes como para animaciones.

El formato fue creado por CompuServe en 1987 para dotar de un formato de imagen a color para sus áreas de descarga de ficheros, sustituyendo su temprano formato RLE en blanco y negro.

GIF llegó a ser muy popular porque podía usar el algoritmo de compresión LZW (Lempel Ziv Welch) para realizar la compresión de la imagen, que era más eficiente que el algoritmo Run-Lenght Encoding (RLE) usado por los formatos PCX y MacPaint. Por lo tanto, imágenes de gran tamaño podían ser descargadas en un razonable periodo de tiempo, incluso con modems muy lentos.

GIF es un formato sin pérdida de calidad para imágenes con hasta 256 colores, limitados por una paleta restringida a este número de colores. Por ese motivo, con imágenes con más de 256 colores (profundidad de color superior a 8 bits), la imagen debe adaptarse reduciendo sus colores, produciendo la consecuente pérdida de calidad.
Características


Uso de color indexado, a través de una paleta de colores que puede ser de distintos tamaños, dependiendo del valor del Size of Local Color Table, que tiene un tamaño de 3 bits. El número de colores se puede calcular mediante la fórmula: 2(Size of Local Color Table+1) Esto permite a GIF usar una paleta de 2,4,8,16,32,64,128 ó 256 colores.
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Aunque mediante el uso de varias capas transparentes (con un máximo de 256 colores en cada una) separadas por 0 milisegundos (simultáneas) entre ellas, si pueden mostrarse imágenes con más de 24 colores diferentes [1] y [2], permitiendo mostrar un color real. Pese a esto, esta última técnica es poco eficiente, y rara vez se usa, y cuando se hace es sobre todo para demostrar esta posibilidad, a veces, estas imágenes no aparecen simultáneamente sino que va apareciendo cada una de las capas sucesivamente. En este caso, cada capa sería un cuadrado de 16 por 16, en el que como mucho se podrían mostrar 256 colores, la imagen se divide en dichos recuadros, y se van superponiendo uno sobre otro.

Permite transparencia de 1 bit, de tal forma que cada pixel de la imagen puede ser o no transparente. Esto lo diferencia de formatos como el PNG, que también dispone transparencia variable.

Sus últimas versiones permiten hacer animaciones simples, aunque la compresión es muy deficiente.

Permite utilizar entrelazado en imágenes, de tal forma que las imágenes se visualicen al completo nada más empezar su descarga, pero con una baja definición que va progresando hasta cargarse por completo en los navegadores.

P N G

Portable Network Graphics es un formato gráfico basado en un algoritmo de compresión sin pérdida para bitmaps no sujeto a patentes. Este formato fue desarrollado en buena parte para solventar las deficiencias del formato GIF y permite almacenar imágenes con una mayor profundidad de contraste y otros importantes datos.
Las imágenes PNG usan la extensión (.png) y han obtenido un tipo MIME (image/png) aprobado el 14 de octubre de 1996.

Otros atributos que pueden ser guardados en una imagen PNG son: valores de gamma, color del fondo e información textual. PNG también soporta corrección de color con el uso de sistemas de manejo del color como sRGB.

Las imágenes en formato PNG pueden ser imágenes de paleta indexada o estar formadas por uno o varios canales. Si existe más de un canal, todos los canales tienen el mismo número de bits por pixel (también llamado profundidad de bits por canal). Aunque en la especificación oficial del PNG se nombre la profundidad de bits por canal, normalmente los programas de edición nombran sólo la cantidad total de bits por pixel, es decir, la profundidad de color.

El número de canales depende de si la imagen es en escala de grises o en color y si dispone de canal alfa (también llamado canal de transparencia). La combinaciones permitidas por PNG son:

Escala de grises (1 canal)
Escala de grises y canal alfa (2 canales)
Canales rojo, verde y azul (RGB, 3 canales. También llamado color verdadero o Truecolor)
Canales rojo, verde, azul y alfa (RGB + alfa, 4 canales)

Por otra parte, las imágenes indexadas disponen de un tope de 256 colores como máximo. Esta paleta de colores está almacenada con una profundidad de canal de 8 bits. La paleta no puede tener más colores que los marcados por la profundidad de bits, es decir 28=256 colores, aunque sí puede tener menos (por ejemplo, una imagen de 50 colores sólo almacenará 50 entradas, evitando almacenar datos que no son utilizados).

Transparencia en la imagen

PNG ofrece una gran variedad de opciones de transparencia. Con color verdadero o escala de grises, incluso un solo píxel puede ser declarado transparente o puede añadirse un canal alfa. Para imágenes que usan paletas se puede añadir un canal alfa en las entradas de la paleta. El número de dichos valores almacenados puede ser menor que el total de entradas en la paleta, de modo que el resto de las entradas se considerarán completamente opacas.

La búsqueda de pixels con transparencia binaria debe hacerse antes de cualquier reducción de color para evitar que algunos pixels se conviertan en transparentes accidentalmente.

Compresión

El método de compresión utilizado por el PNG es conocido como deflación (en inglés "Deflate algorithm"). También existen métodos de filtrado. En la especificación 1.2 se define un único tipo de filtro, que incluye 5 modos de predicción del valor del pixel, que resulta muy útil para mejorar la compresión, donde se elige para cada línea de la imagen (scanline) un método de filtrado que predice el color de cada píxel basándose en los colores de los píxeles previos y resta al color del píxel actual, el color pronosticado. Los cinco métodos son: None, Sub, Up, Average y Paeth.
Estos filtros pueden reducir notablemente el tamaño final del archivo, aunque depende en gran medida de la imagen de entrada. El algoritmo de compresión puede encargarse de la adecuada elección del método que mayor reducción ofrezca.

El tipo de media MIME para PNG es "image/png" (aprobado el 14 de octubre de 1996)

Animación

PNG no ofrece animación. MNG es un formato de imagen que soporta animación y está basado en las ideas y en algunas secciones de PNG, pero es un sistema complejo y no permite el visionado de una sola imagen cosa que si hace GIF. APNG es otro formato basado en PNG que soporta animación y es más sencillo que MNG. APNG soporta el visionado de una sola imagen en caso de que el decodificador no entienda este formato. En todo caso ninguno de estos formatos es ampliamente usado.

B M P

Windows bitmap es el formato propio del programa Microsoft Paint, que viene con el sistema operativo Windows. Puede guardar imágenes de 24 bits (16,7 millones de colores), 8 bits (256 colores) y menos. Puede darse a estos archivos una compresión sin pérdida de calidad: la compresión RLE (Run Length Encoding). El uso más común de este formato es generar imágenes de poco peso para crear fondos para el escritorio de Windows.

Los archivos con extensión .BMP, en los sistemas operativos Windows, representan la sigla BitMaP (o también Bit Mapped Picture), o sea mapa de bits. Los archivos de mapas de bits se componen de direcciones asociadas a códigos de color, uno para cada cuadro en una matriz de pixeles tal como se esquematizaría un dibujo de "colorea los cuadros" para niños pequeños. Normalmente, se caracterizan por ser muy poco eficientes en su uso de espacio en disco, pero pueden mostrar un buen nivel de calidad. A diferencia de los gráficos vectoriales, al ser reescalados a un tamaño mayor, pierden calidad. Otra desventaja de los archivos BMP es que no son utilizables en páginas web debido a su gran tamaño en relación a su resolución.
Dependiendo de la profundidad de color que tenga la imagen cada pixel puede ocupar 1 o varios bytes. Generalmente se suelen transformar en otros formatos, como JPEG (fotografías), GIF o PNG (dibujos y esquemas), los cuales utilizan otros algoritmos para conseguir una mayor compresión (menor tamaño del archivo).
Los archivos comienzan (cabecera o header) con las letras 'BM' (0x42 0x4D), que lo identifica con el programa de visualización o edición. En la cabecera también se indica el tamaño de la imagen y con cuántos bytes se representa el color de cada pixel.
El Bitmap de una imagen .BMP comienza a leerse desde abajo a arriba, es decir: en una imagen en 24 bits los primeros 3 bytes corresponden al primer pixel inferior izquierdo.