24 de agosto de 2014

Técnica fotográfica. Breves.¿Qué es una imagen de mapa de bits y una vectorial?

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Si quieres ampliar el presente documento o consultar algún término de los que aparecen y no está suficientemente descrito, puedes buscar si existe otro artículo relacionado en la página: ENLACES TÉCNICA.

En ella aparecen relacionados los asuntos tratados en los tutoriales técnicos que hasta hoy he creado, todos accesibles mediante enlaces, y los que se encuentran en fase de revisión para su pronta publicación.
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Mapa de bits

Una imagen en mapa de bits, o también denominada en formato matricial, está formada por una nube de puntos o píxeles (px) ordenados. Y cada uno de ellos queda totalmente definido conociendo su posición y su color.

No obstante, como los píxeles en estas imágenes están dispuestos según un orden conocido dentro de una estructura rectangular, no se requieren los dos atributos anteriores para cada punto, sino que basta con conocer individualmente su color e indicar, en la cabecera general del archivo, el número de filas y columnas para calcular su posición.

Con ello, una imagen de 100x100 puntos con el color codificado en 3 bytes (8 bits por cada componente RGB), tendrá un tamaño de archivo algo mayor de 3x100x100=30.000 bytes, tras sumar los datos generales de cabecera.

En este tipo de imágenes, cuyo ejemplo más claro es la fotografía, la calidad va asociada a la cantidad de puntos existentes y es afectada por las ampliaciones y reducciones. Por ejemplo, la impresión de un cuadrado a partir de un archivo de mapa de bits para un tamaño de salida de 10 cm de lado requiere unos 1.000x1.000 puntos si queremos tener 10 puntos en cada milímetro, lo que supone un archivo de más de 3 millones de bytes para una la codificación en color de 8 bits/canal.


Vectorial

La imagen vectorial no está construida por puntos individuales sino que está formada digitalmente por figuras geométricas independientes que quedan definidas por fórmulas y otros atributos, son las imágenes creadas por programas específicos de dibujo para mecánica, electricidad, arquitectura, etc., como lo es el AUTOCAD.

Así, por ejemplo, para poder crear un cuadrado basta sencillamente con definir su color interior, la posición de uno de los vértices, el tamaño de un lado, el grosor y color del contorno, el ángulo de giro y algunas referencias como las unidades..., y para ello se requieren pocos bytes de codificación.

La imagen vectorial se identifica normalmente porque presenta un aspecto de dibujo ya que, además de sus formas geométricas, las texturas y los sombreados son también modelados matemáticamente. Por ello no son útiles para simular un realismo fotográfico pero son fácilmente modificables -mover, girar, estirar, etc.- y escalables sin límites ni pérdida de calidad. Además, su uso está muy extendido en los videojuegos, en la creación de imágenes cinematográficas en 3D.

Ampliaciones

En una imagen de mapa de bits el tamaño de salida está condicionado y es proporcional al número de píxeles y, aunque no es absolutamente cierto, la calidad va relacionada en gran medida con la cantidad. Por ello la ampliación de estas imágenes consiste básicamente en incrementar sus puntos con algoritmos de interpolación pero provocan siempre una degradación de las mismas.

Como hemos visto, una figura vectorial tiene fórmulas y parámetros que la definen, por ejemplo para un círculo los principales son: el color, la posición y el diámetro o el radio. Para ampliarla, basta con aplicar factores constantes a los atributos relativos a la dimensión -en el caso del círculo solo aumentar su radio- obteniendo tamaños diferentes e ilimitados sin pérdida de calidad, al contrario de lo que sucedía con una imagen de mapa de bits.

Como ejemplo comparativo de la degradación producida por la ampliación, en la figura siguiente se muestra el resultado obtenido con una imagen creada con círculos y textos en PS sobre un lienzo de solo 200 píxeles de ancho. Después de rasterizar (convertir a mapa de bits) solo la mitad superior y ampliar toda la imagen con un factor de x10, podemos comprobar que en la mitad convertida se desenfocan los contornos y no se pierde calidad en la parte inferior que se ha conservado vectorizada.
Conversiones entre imágenes vectoriales y mapa de bits

Para visualizar o imprimir una figura vectorial ésta se convierte a mapa de bits ya que: las pantallas están constituidas físicamente por píxeles, las impresoras proyectan gotas de tinta para crear los puntos, etc.

En Photoshop (PS) los textos y las capas de forma, como los cuadrados o los círculos son vectoriales, y pueden ser guardados como tales o convertidos a mapa de bits al rasterizarlos.

Vectorizar una imagen en mapa de bits es muy complejo si queremos que se mantenga su realismo. Realmente solo sería posible con imágenes muy simples y de formas geométricas, sin texturas complicadas e iluminaciones planas. Y, obviamente, ¡No vale convertir cada píxel en un cuadrado!

© Jorge Lidiano.
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