De los nuevos conceptos que han traído consigo las imágenes digitales, es fundamental entender y manejar correctamente los formatos de archivo de imagen. No podemos dejar de prestar a este tedioso tema una atención especial, pues las consecuencias de trabajar con un formato inadecuado pueden ser desastrosas para nuestras imágenes.

ARQUITECTURA DE LA IMAGEN DIGITAL
La imagen digital es un conjunto de información matemática agrupada en una unidad mínima de información llamada píxel.
Los píxeles se disponen en un espacio bidimensional (ancho por alto), al que llamamos matríz, de esta forma se genera la imagen digital.

Cada píxel puede contener una cantidad variable de información que se mide en bits, la unidad mínima de información en informática. A mayor cantidad de bits por píxel, más información y, por tanto, más calidad de imagen.

Partiendo de la información de ceros y unos del sistema binario, un bit puede estar representado por un cero (negro) o bien por un uno (blanco)

En una imagen a 1 bit/ píxel, cada píxel puede representar únicamente blanco o negro. La imagen que obtenemos con esta cantidad de información, es de máximo contraste, sin ningún tono medio.

En el caso de una imagen con 2 bits/píxel, hay 4 tonos diferentes que pueda representar cada uno de los píxeles

En una imagen a 4 bits/píxel la gama tonal que cada píxel puede representar se amplia enormemente: 24= 2x2x2x2= 16 grises distintos.

Este número de tonos de gris continua siendo insuficiente para representar toda la gama de una fotografía, con una transición suave entre tonos.

Una imagen a 8 bits presenta una gama de 256 tonos, esto permite una transición homogénea entre los distintos tonos de gris, que nuestro ojo ya no es capaz de separar, y hace que la imagen tenga mucho mejor aspecto.

No hay que olvidar que estamos hablando de una imagen representada por una gradación de tonos de gris, lo que comúnmente llamamos imagen en escala de grises.

LAIMAGEN DIGITAL EN COLOR
La imagen digital en color se forma por la combinación/superposición de varias matrices de píxeles, 3 para el modo RGB: rojo (R), verde (G) y azul (B), que utilizan los monitores, las impresoras INKJET y los sistemas de impresión química.
Para el modo de color CMYK, se combinan cuatro matrices de color: cian (C), magenta (M), amarillo (Y) y negro (K), este es el modo por los dispositivos de impresión OFFSET.

En modo RGB, cada píxel se forma por la suma de información de estos tres canales de color, 8bits+ 8bits+ 8bits, suma 24 bits/ píxel, este dato se denomina profundidad de color.

Por tanto el número de colores representables en una imagen de 8 bits en RGB es: 28x28x28= 224= 16.777.216 colores*.
Esta cifra es suficiente para poder visualizar una imagen e incluso para obtener una copia impresa con una calidad aceptable, pero es del todo insuficiente para manipular digitalmente una imagen con calidad.


* Una imagen en modo RGB contiene mucha más información que una en escala de grises, por tanto, aunque nuestra intención sea obtener una imagen monocroma, no es recomendable trabajar en escala de grises.


FORMATOS DE ARCHIVO PARA IMAGEN DIGITAL
Los formatos de archivo de imagen los podemos clasificar en dos grupos: formatos con compresión y formatos sin compresión.

Los formatos sin comprimir ocupan más espacio en el disco duro, pero permiten guardar las imágenes sin pérdida de información. Cuando es necesario obtener la máxima calidad de imagen, este es el tipo de archivo que debemos elegir.

RAW. Se trata de un archivo en bruto que almacena la información obtenida por el sensor de la cámara digital. No es un formato de archivo estandarizado, cada fabricante de cámaras digitales tiene su propio archivo RAW: El archivo RAW de Nikon se denomina NEF. Para abrir este formato de archivo en nuestro ordenador es necesario un tipo de programa específico, capaz de interpretar la información del archivo Raw, y desde el que se pueden realizar ajustes sobre el mismo y guardarlo en un formato de archivo compatible con la mayoría de programas de tratamiento de imagen, como Tiff.

TIFF. Es el formato estándar para almacenar imágenes en alta calidad, ya sean imágenes provenientes de un escáner, de un archivo Raw o, en algunos casos, directamente de la cámara digital.
Este formato de archivo puede guardarse, indistintamente, a 8 o 16 bits en escala de grises.

Los formatos con compresión permiten ahorrar espacio en el disco, pero a costa de perder parte de la información del archivo. Hay que tener en cuenta que la información que se pierde con la compresión es irrecuperable, y cada vez que se modifica el archivo y se guarda, se produce una nueva compresión del archivo y la consiguiente pérdida de información, que se traduce en un deterioro de la imagen.

PNG es un nuevo formato de archivo, todavía no muy extendido, que pretende reemplazar al ampliamente utilizado Gif y así resolver el problema de patente que su uso ha generado.
Empieza ha ser utilizado para publicar imágenes en Internet, permite una alta compresión preservando la calidad de la imagen, y también trabajar tanto a 8 bits como a 16 bits, una característica que , como veremos, supone una gran ventaja.

JPEG, de todos los formatos con compresión, este es el más recomendable para archivar nuestras imágenes, permite distintos grados de compresión y puede llegar a generar archivos muy pequeños, aunque la pérdida de calidad es notable con compresiones altas.
No es compatible con imágenes a 16 bits, por lo tanto para guardar una imagen en formato Jpeg, hay que convertirla primero a 8 bits.

Este ejemplo ilustra claramente lo que sucede, con una imagen guardada en un formato de archivo con compresión, cuando se manipula digitalmente. Se trata de una imagen guardada como un archivo Jpeg con un grado medio de compresión.

El archivo original tiene una calidad de imagen aceptable y presenta un histograma continuo, lo que indica una buena distribución de la información.

A este archivo Jpeg, que, como ya hemos dicho, soporta 8 bits en escala de grises, si le aplicamos una modificación, por ejemplo niveles, y seguidamente guardamos los cambios. Se produce una segunda compresión que, junto a la modificación del archivo, provoca una considerable pérdida de información, que queda reflejada en el histograma como espacios sin información, esto hace que hará la transición entre tonos menos suave.

Al aplicar por segunda vez niveles y guardar de nuevo el archivo, el deterioro de la imagen es mucho más evidente. Los tonos intermedios desaparecen, el histograma presenta muchos espacios vacíos en los que la información sobre tonos medios ha desaparecido y aumenta mucho el contraste de la imagen.

Podemos concluir que es posible usar el formato con compresión Jpeg para guardar nuestras imágenes pero no es conveniente manipular digitalmente este archivo, de lo contrario acabaremos obteniendo una imagen inservible.
Una rutina recomendable al manipular un archivo en formato Jpeg, es guardarlo como un archivo nuevo mediante el comando Guardar Como. No podremos evitar que al guardar los cambios el archivo se deteriore, pero podremos conservar intacto el archivo original.


LA IMAGEN A 16 BITS
Ya hemos visto lo que sucede al retocar una imagen en un formato de archivo con compresión, pero lo cierto es que trabajar con un formato sin comprimir no es suficiente para manipular digitalmente una imagen con calidad.

Para trabajar sobre una imagen digital sin pérdida de calidad es necesario trabajar a 16 bits: 216= 65536 tonos de gris.
No hay diferencia aparente entre una imagen a 8 bits y una a 16 bits. El ojo humano no es capaz de distinguir una cantidad tan elevada de tonos. Es en la manipulación digital de la imagen donde esta diferencia se hace del todo evidente.

Si realizamos la prueba anterior sobre un archivo de imagen sin compresión a 8 bits, observamos que también se produce un deterioro, aunque no tan acusado como el ejemplo anterior. En este caso la pérdida de información viene dada, no por la compresión sino por la manipulación digital, que redistribuye la información de tonos y se acaba perdiendo después de aplicar modificaciones y guardar varias veces el archivo.

En este ejemplo aplicamos el mismo proceso a una imagen Tiff a 16 bits, el histograma mantiene la distribución homogénea de la información, sin deterioro de la imagen, incluso después de modificar y guardar varias veces la imagen.

Como resumen podemos decir que, para poder manipular el archivo de forma segura y efectiva, antes de empezar a capturar y archivar una imagen digital, debemos preguntarnos cual va a ser su destino final y en que condiciones necesitaremos guardarlas.