Profundidad de bits

Un píxel es la menor unidad homogénea en color que forma parte de una imagen digital. La imagen esta formada por una matriz de estos píxeles y su número determina la capacidad de reproducir fielmente los detalles de una imagen.

Un bit es la unidad mínima de memoria en los archivos digitales. Cada bit solo puede tomar el valor de cero (0) o de uno (1). Para codificar el color o el tono de grises de una imagen digital, se codifica digitalmente cada uno de los píxeles que la forman utilizando un determinado número de bits. Para una imagen en escala de grises, se codifica en un solo canal y la profundidad de bits cuantifica cuantos tonos únicos están disponibles. En una imagen digital en color, cada píxel de color se crea por medio de alguna combinación de los tres colores primarios: rojo, verde y azul (RGB) utilizando un canal para cada uno de los colores.

La cantidad de bits empleados en la codificación de cada canal, se denomina profundidad de bits por canal. Las imágenes con profundidad de bits mayores pueden codificar más tonos o colores, ya que hay más combinaciones disponibles de 0 y 1. A esto se le denomina resolución tonal.

El termino bits por pixel (bpp) en una imagen en color se refiere a la suma de los bits de los tres canales de color, y representa los colores totales disponibles en cada píxel. La confusión puede surgir en imágenes en color, ya que puede no estar claro si nos estamos refiriendo a los bits por píxel o bits por canal. El uso de “bpp” como sufijo ayuda a distinguir estos dos términos.

Rango dinámico

Otro concepto diferente es el rango dinámico o latitud de exposición, que es la diferencia tonal entre la parte mas clara y la más histogramaoscura de una imagen. También es la capacidad de un sistema digital de reproducir información tonal y cuanto mayor sea el rango dinámico, más matices se podrán representar.

Aunque profundidad de bits (matices de color) y rango dinámico (matices tonales) influyen en la calidad de la imagen, son conceptos totalmente independientes y diferentes que conviene tener en cuenta.

Número de colores

Muchas imágenes digitales en color se codifican con una profundidad de 8 bits por canal, que utilizan un total de ocho ceros o unos. Esto permite 28 ó 256 combinaciones diferentes, que se traduce en 256 valores de intensidad diferentes para cada color primario. Cuando los tres colores primarios se combinan en cada píxel, esto permite un máximo de 28*3 ó 16.777.216 colores diferentes, o lo que conocemos como “color verdadero”.

El número de colores disponibles en cualquier imagen de X-bits será:

  • Si X es el número de bits por píxel, el número de colores sera 2X
  • Si X es el número de bits por canal, el número de colores será 23X

Cada bit adicional, duplicará el núero de colores. A mayor profundidad de bits mayor será la calidad de la imágen, sin olvidar que la calidad de esos datos también es un factor muy importante.

Colores de las cámaras digitales

Pasemos a las imágenes que producen nuestras cámaras digitales. La mayoría de las imágenes en color de nuestras cámaras tienen 12  ó 14 bits por canal en su formato RAW. Como ejemplo de cámaras con 14 bits por canal están la Canon 5D Mark III, 5D Mark IV, 5Ds y 5Ds R…

En el caso de una imagen digital de 12 bits, esto supone 212 posibilidades o lo que es lo mismo, 4.096 combinaciones diferentes, que se traduce en 4.096 niveles de intensidad diferentes para cada color primario. Cuando los tres colores primarios se combinan en cada píxel, esto permite un máximo de 212*3 ó 68.719 millones de colores diferentes. Esto da como resultado una imagen de 36 bits por píxel (cada píxel se compone de tres canales de color de 12 bits).

Para las cámaras de 14 bits, tenemos 214 posibilidades o 16.384 niveles de intensidad por canal y esto permite un máximo de 214*3 ó 4.398.046 millones de colores diferentes.

Con 8 bits por canal (24 bits del RGB) serán suficientes para ver toda la gama de colores posibles, pero serán claramente insuficientes cuando queramos realizar ciertos ajustes de posprocesado en la imagen (corrección de tono y color, brillo, contraste, etc.).

Profundidad de color

Tipos de imagen más comunes

La tabla siguiente ilustra los diferentes tipos de imagen en términos de bits (profundizad de bit), el total de colores disponibles, y su nombre común.

El ojo humano solo puede discernir unos 10 millones de colores diferentes, entonces salvar una imagen en más de 24 bpp es excesivo si solo la quieres para visualizarla. Por otro lado, las imágenes con más de 24 bpp son muy útiles ya que soportan mucho mejor el posprocesado.

Los ajustes de la profundidad de bits disponibles dependen del tipo de archivo. Los archivos JPEG y TIFF estándar sólo pueden utilizar 8 y 16 bits por canal, respectivamente.

Blas Marco

Fotógrafo y Webmaster, blas FOTOGRAFÍA

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