María Jesús Lamarca Lapuente. Hipertexto: El nuevo concepto de documento en la cultura de la imagen.

Formatos de imagen o formatos gráficos

En los primeros tiempos de la informática, en los ordenadores sólo existía texto en código ASCII, pero la aparición de los entornos gráficos y de las interfaces gráficas ha hecho que se desarrollaran numerosos formatos para imágenes. Hay que distinguir por un lado cómo se visualizan las imágenes en el monitor o pantalla del ordenador y, por otro, cómo se almacenan y procesan las imágenes.

En la pantalla, el píxel es el elemento básico de la imagen. Un píxel es una matriz de puntos que tienen una dimensión determinada dependiendo del tipo de tarjeta de vídeo que tengamos instalada en el ordenador, pudiendo variar de 640x480 a 1.280x1.024. La resolución de pantalla mide el número de píxeles a lo ancho y alto de la pantalla. Mientras más píxeles, mejor calidad y, mientras más puntos tenga una imagen, mayor será su detalle.

Cada píxel puede representar una gama de colores que está en relación directa con el número de bits que tenga cada píxel:

Lo ideal es trabajar con el máximo número de bit por píxel, a lo que se denomina "color verdadero", esto es, trabajar con 32 bits, que representan 16 millones de colores y 256 niveles de transparencia.

Los ordenadores necesitan una memoria gráfica que está directamente relacionada con la resolución y el número de colores. Una resolución de 640 x 480 con 16 colores requiere 150 Kb y una resolución de 1.280x1.024 con color verdadero requiere 5 MB.

El problema para almacenar imágenes, no sólo para guardarlos en los distintos soportes sin ocupar mucho espacio, sino para distribuirlos de forma rápida a través de la Web, consistía en reducir la cantidad de bits que servían para representar la imagen digital. Este problema se solucionó con la compresión de los datos por medio de la eliminación de los datos redundantes.

Básicamente, las imágenes en el ordenador pueden almacenarse y procesarse de 2 formas diferentes:

•  mediante un mapa de bits: matriz de puntos que al unirse forman la imagen,  se habla también de formatos de trama (raster)

•  mediante vectores: ecuación matemática que representa una imagen y que ofrece una muy alta calidad, ya que permite que sea ampliada hasta el infinito

       Gráfico de mapa de bits                             Gráfico vectorial de un triángulo

Las imágenes se almacenan generalmente en uno de estos dos formatos fundamentales: formato de mapas de bits  o formato de vector.  En el ejemplo anterior, la imagen vectorial necesita unos pocos bytes, los necesarios para almacenar las tres coordenadas, mientras que la imagen del mapa de bits deberá almacenar todos y cada uno de los píxeles o huecos de la rejilla que conforma el triángulo. Si agrandamos ambas imágenes, la del gráfico vectorial tendrá siempre el mismo tamaño constante, mientras que los píxeles del gráfico del mapa de bits aumentarán el tamaño del archivo.

El formato utilizado es otra de las variantes que hay que tener en cuenta a la hora de crear o editar imágenes, ya que existen numerosos formatos, aunque sólo algunos han logrado cierta estandarización.

Formatos vectoriales:

También se denominan gráficos orientados a objetos. Un gráfico vectorial se forma definiendo puntos en el plano mediante coordenadas y acciones que consisten en descripciones matemáticas para determinar la posición, longitud y dirección de las líneas que se deben dibujar. Por ejemplo, para dibujar el triángulo rojo anterior situado a la derecha, sólo hay que definir las coordenadas de los tres vértices y aplicar la acción de unirlos mediante una línea. Por el contrario, un gráfico de mapa de bits, como el situado a la izquierda en la imagen anterior, tiene una matriz o trama de píxeles y en ella se indica, para cada uno de los píxeles, si está coloreado o no.

En los gráficos vectoriales los objetos se crean como conjuntos de líneas y no como patrones de puntos individuales (píxeles), tal y como ocurre en los gráficos de trama. El resultado es un gráfico que se puede escalar sin deformarlo y cuyo archivo, en general, ocupa un reducido espacio en la memoria y con mejor presentación que los formatos gráficos de mapas de bits o trama (raster). CGM es el estándar internacional para el archivo e intercambio de datos gráficos en 2D. Aunque al principio era un formato vectorial, ha sido ampliado para incluir capacidades de trama. Los formatos vectoriales de imágenes se crean con programas tales como Corel Draw (formato CDR), FreeHand (formatos FT ó FH), Adobe Illustrator (formato AI), etc.

También son gráficos vectoriales los elaborados con los programas de diseño asistido por ordenador (CAD, acrónimo de Computer Aided Design), en 2D y en 3D. Se trata de un tipo de gráficos orientados a objetos, ya que el dibujo se describe matemáticamente como un conjunto de instrucciones que crean los distintos elementos de la imagen. Cada elemento (una línea, un círculo o un rectángulo) será un objeto, que se podrá tratar de manera independiente, sin que afecte al resto, aunque los elementos se pueden asociar para transformar la imagen de forma conjunta para cambiar el tamaño, color, etc.

Otro de los formatos vectoriales más conocidos es WMF (Windows Meta File), el dibujo vectorial de Windows, pero los navegadores comunes de la Web actualmente no contienen soporte original para formatos de vector, aunque se están desarrollando lenguajes como el Vector Markup Language (VML) para codificar la información vectorial y que soporta formas vectoriales bidimensionales, texto y bitmaps, o el Scalable Vector Graphics (SVG) para describir y construir gráficos vectoriales 2D. Ambos lenguajes están basados en el lenguaje XML.

Formatos de mapas de bits (bitmaps): imágenes punto a punto (píxeles)

El píxel es el elemento básico de la imagen, igual que un bit es el elemento básico de los datos. El término pixel, acuñado en 1969, es una contracción de las palabras picture y element.

Los formatos de mapas de bits almacenan los píxeles en las líneas de trama de la imagen y pueden contener cualquier número de colores (fijo para el formato individual). El espacio en color de un formato es el modelo que internamente representan los colores dentro de la imagen (hasta un conjunto máximo) basado en las combinaciones de algunos colores primarios, como rojo verde y azul -RGB- que colorean el espacio; el matiz, la saturación y el valor. Los formatos de trama o mapas de bits son los más populares en la Web, pero tienen algunas desventajas, ya que pueden ofrecer los bordes "dentados", una resolución pobre, tratan la información de texto como datos de imagen y es imposible escalar (agrandar la imagen) sin distorsión.

La definición de una imagen viene determinada por la resolución espacial medida en número de píxeles por pulgada (ppi, píxels per inch) cuando hablamos del monitor, o puntos por pulgada (dpi, dots per inch) cuando hablamos de dispositivos de salida, como por ejemplo una impresora. La calidad de una imagen depende de su resolución y ésta influye sobre el tamaño del archivo.

Por su parte, la tonalidad está determinada por una serie de factores entre los que destacan la resolución, la luminosidad o la profundidad del color. La luminosidad se expresa por el número de bits que representa cada píxel: 1 bit representa 2 tonos, 8 bits 256 tonos, 24 bits 16 millones de tonos, etc. El número de bits también condiciona el color. Por ejemplo, una escala de grises se representa en un único canal, pero el color necesitan por los menos 3 canales de 8 bits, aunque existen varios modos de color. Los más destacados son el modo RGB que consta de 3 canales y que es el más utilizado para visualizar la imagen en pantalla, y el modo CMYC que consta de 4 canales y se utiliza para la impresión en cuatricomía. Existen, por tanto, unas medidas físicas de calidad de la imagen, esto es, unas medidas objetivas.

Los principales formatos de mapa de bits son: 

GIF

Graphics Interchange Format (GIF).  Se trata de un formato binario desarrollado por CompuServe con el objetivo de proveer un formato estándar que fuera independiente del tipo de máquina que se usara. Utiliza el algoritmo LZW para la comprensión que se produce sin pérdidas y que contiene un máximo de 256 colores diferentes y que soporta animación y transparencia, todas las imágenes son rectangulares. No pierde calidad ni la imagen se ve modificada al manipularse y guardarse. Se trata de un formato bajo licencia ya que está sujeto a derechos por Unisys, pero han concedido una licencia limitada y libres derechos para su uso e ciertos visores de software. GIF ha alcanzado gran popularidad debido a su extenso uso en la Web y es soportado por todos los navegadores.

En general, el formato GIF se recomiendan para las imágenes simples, no es muy útil para los fondos texturizados puesto que, al tener pocos colores disponibles, el ordenador que las recibe intenta encontrar el color más cercano, produciéndose distorsiones que impiden que el texto sea visto en forma adecuada.

JPEG

Joint Photographics Expert Group (JPEG). Este formato binario puede almacenar hasta 16,7 millones de colores, por lo que se emplea con imágenes de alta resolución. Se trata de un formato estandarizado que permite la compresión de imágenes con color verdadero (true color) generadas por un algoritmo de comprensión con pérdida de calidad, pero con muy buena ratio de comprensión que no soportan capas ni transparencias. Las imágenes en color real se pueden comprimir y por eso se utiliza normalmente en las imágenes tomadas por las cámaras digitales y los escáneres para representar fotografías o imágenes del mundo real. Cuanto mayor sea la compresión, más pérdida de calidad respecto a la imagen original. De hecho, cada vez que abrimos y guardamos de nuevo una imagen en formato JPG, distorsionamos algo la imagen. Las imágenes comprimidas lo que hacen es usar una pérdida de calidad inteligente de acuerdo con lo que puede captar el ojo humano.

Las imágenes JPEG (de extensión JPEG o JPG) son más pequeñas que las de formato GIF y, por lo tanto, mejores para su uso en la World Wid Web. Sin embargo, cuando se trata de imágenes simples o de pocos colores, con el formato GIF se consigue un resultado que mantendrá los colores del original de manera más acertada.

PNG

Portable Network Graphics (PNG). Este formato se desarrolló en 1995 para crear un estándar libre con una buena ratio de comprensión y calidad y fue adoptado por CompuServe como sustituto de GIF. El formato PNG trata de combinar lo mejor de GIF y JPG: comprensión sin pérdidas y hasta 16 millones de colores. Desde la perspectiva de la Web, PNG tiene una serie de ventajas sobre GIF que incluyen: canales alfa (transparencia variable), corrección de gama (control de plataforma de brillo de imagen), entrelazamiento en dos dimensiones y mejor compresión. PNG soporta imágenes basadas en plataformas desde 8 bit, hasta 48 bit (color verdadero) RGB o escala de grises de 16 bits. A diferencia de JPEG, salvar y guardar de nuevo una imagen PNG no degradará su calidad, por lo que se trata de un formato útil para el almacenar las etapas intermedias de corrección y modificación. Las revisiones finales de imágenes fotográficas es mejor convertirlas a JPEG. Casi todos los navegadores soportan este formato, salvo versiones muy antiguas.

TIFF

Tagged Image File Format (TIFF): se trata de un archivo binario y es un formato de imagen de alta resolución y de gran tamaño que  fue diseñado en 1986 por Aldus Corporation, por lo que es uno de los formatos más antiguos en uso. Aunque al principio se usó en la edición por ordenador, su extenso uso ha hecho que se pusiera en práctica sobre muchas plataformas y se ha convertido de facto en el formato estándar utilizado en la industria.

El TIFF es un formato basado en etiquetas para almacenar e intercambiar imágenes de trama. Es capaz de describir dos niveles, escala de grises, datos de plataforma de imagen a todo color en varios espacios en color. Hay 4 formatos básicos de TIFF: bitmap, escala de grises, paleta de color y RGB-COLOR. Cada uno de estos formatos internos tiene sus propias opciones para la compresión. Existen problemas con la utilización de diferentes versiones de TIFF y los usuarios agregan sus propias etiquetas, que los intérpretes no necesariamente entienden. Soporta todas las transparencias y el color de las imágenes, pero puede perderse información cuando se transforma a otro formato. No es soportado por los navegadores.

PDF

Portable Document Format (PDF). Este formato de documento portátil, es el estándar de facto para la distribución e intercambio de documentos. Se trata de un formato de archivo que mantiene las fuentes, imágenes, gráficos y la apariencia de cualquier documento de origen, independientemente de la aplicación y plataforma utilizadas para crearlo. PDF es una especificación de formato abierta, aunque lo utiliza Adobe y se ha hecho muy conocido porque se puede compartir, ver e imprimir con el software gratuito Adobe Reader. Cualquier archivo se puede convertir al formato PDF.

BMP

Windows Bitmap. Es el formato utilizado por las aplicaciones de Microsoft Windows. Soporta color completo, pero sin ninguna comprensión, por lo que ocupa mucho espacio. Algunos navegadores no lo soportan y no sirve para la Web.

¿Qué formato usar?

En la WWW, los formatos más utilizados son GIF, JPEG y PNG. En cuanto a cuál de estos formatos utilizar, no hay una fórmula definitiva, pero se suele utilizar JPEG para las fotografías y GIF para las imágenes de gráficos que incluyan rótulos de texto o para imágenes sencillas con pocos colores y formas muy delimitadas. Para imágenes con colores muy definidos y sin degradados se utilizan GIF o PNG. Si queremos utilizar una imagen sobre fondo transparente se usará GIF89a. Puede que el formato PNG desbanque al GIF porque es más avanzado, pero su uso no está muy extendido y no lo soportan todos los navegadores, pero sí los más comunes. La elección depende del tipo de gráfico y de la calidad que se desee.

Imagen JPG (79 Kb)                         Imagen GIF(18 Kb)                         Imagen PNG(70 Kb) 

Imagen JPG (6,18 KB)                    Imagen GIF (2,82 Kb)               Imagen PNG (2,51Kb)

 JPEG (4.972 bytes)                         GIF (2.394 bytes)                  PNG (1.613 bytes)

Otros formatos:

PCD PhotoCD es un formato propietario inventado por Kodak para almacenar imágenes digitales de gran resolución sobre CD. Estas imágenes pueden verse en una serie de resoluciones y pueden manipularse usando un software de procesamiento de imágenes.

PSD: Se trata del formato de Adobe Photoshop y se utiliza en muchas imprentas, permite capas.

PCX: Es muy similar al BMP, pero comprimido. Se utiliza con el Paintbrush de Windows y se utliza para imágenes de 256 colores.

FLM: formato de tira de película.

Grupo 4 fax: El Comité de Información Internacional de Telecomunicaciones (CCITT) ha desarrollado una serie de mecanismos de compresión para transmitir imágenes en blanco y negro a través de línea telefónica, que se usan por máquinas de fax. Oficialmente, las normas de la CCITT se denominan como Recomendaciones t 4 y t 6, pero más comúnmente se conocen como Grupo 3 y Grupo 4 de compresión, respectivamente.

Imágenes animadas y en movimiento:

Una imagen animada se logra mediante una rápida sucesión de imágenes estáticas, esto es, si concatenamos cuatro o cinco archivos GIF podremos crear un GIF animado. También se pueden realizar imágenes animadas con ciertas tecnologías y  lenguajes de programación específicos: el lenguaje Java, creado por Sun Microsystems, o Flash de Macromedia. Los banners publicitarios de las páginas web suelen seguir esta técnica de los GIF animados o estos lenguajes específicos. Últimamente abundan las páginas creadas con la tecnología Flash. Flash, aunque permite trabajar también con bitmaps, utiliza gráficos vectoriales para realizar sus animaciones. Esto permite que se generen animaciones de muy alta calidad y dimensiones, reduciendo mucho su tiempo de carga cuando intentamos visualizarlas en el navegador web. Además los archivos de Flash no necesitan ser descargados completamente para visualizarse, puesto que, cuando existe una información mínima suficiente del archivo, éste se puede mostrar mientras continúa su descarga al mismo tiempo.

GIF89a

El formato de GIF89a permite codificar imágenes múltiples dentro de un archivo con una tasa marco especificada de movimiento rápido. GIF89a es soportado por muchos navegadores web y la imagen sólo se carga una vez. Las limitaciones de este formato se refieren a que incluye un máximo de 256 colores y que no soporta audio.    

PNM: es una alternativa a los gif's animados.

SWF: es el formato contenedor de Flash Macromedia y puede comprender imágenes jpg, gif, png, vídeos avi, mov, ó imágenes vectoriales propias de este software que tienen la capacidad de movimiento. El lenguaje HTML crea páginas web estáticas en las que el único movimiento que podemos encontrar se debe a las imágenes animadas (GIFS) o a vídeos insertados en ellas. Así que pronto surgieron alternativas como el lenguaje Javascript que nació con el objeto de crear acciones o programas cortos que se pudieran insertar en la Web para que fuera animada. Javascript no es un lenguaje de programación propiamente dicho, puesto que sólo crea "acciones" que se ejecutarán posteriormente en el navegador. No se pueden crear programas en Javascript, se trata sólo de complementos para la Web. El lenguaje DHTML en realidad no es más que una combinación de HTML y Javascript que permite crear menús vistosos, aunque sin animaciones extraordinarias. Estas limitaciones y el hecho de que Javascript presentara problemas de seguridad y de que existieran muchos navegadores que no lo soportaran, impulsó el desarrollo del formato SWF bajo Flash. El formato SWF se usa en la creación de CDs interactivos, banners publicitarios, dibujos animados, optimización de planos y diseños de interiores, etc. y gran parte de las páginas web utiliza esta tecnología. (Ver ejemplos con Flash: "Asalto al Congreso 23-F":  http://estaticos.elmundo.es/especiales/2001/02/nacional/23-f/23f.swf o "The Beatles: All about": http://www.beatlemania.ca)

Tabla: Formatos de archivo de imágenes más comunes

 Fuente: Formatos de archivo de imágenes comunes.
http://www.library.cornell.edu/preservation/tutorial-spanish/presentation/table7-1.html

Visores de imágenes:

Las imágenes se pueden ver a través del navegador web habitual, pero si éste no admite un tipo de formato determinado, necesitaremos un visor de imágenes. He aquí algunos de descarga libre desde la Web:

•  G3DViewer: http://automagically.de/?g3dviewer

•  GQview:  http://gqview.sourceforge.net

•  gThumb: http://gthumb.sourceforge.net/

•  XnView: http://www.xnview.com/

•  Pixieplus: http://www.mosfet.org/pixie/

•  QIV: http://www.klografx.net/qiv

•  Quick Image Viewer: http://www.klografx.net/quiv

•  XV: http://www.trilon.com/xv/whatisxv.html

Cuando se carga una imagen normal en el navegador, la imagen se va mostrando de arriba a abajo, pero se puede conseguir que se visualice por capas y esto es válido tanto para GIF como para JPG.

Editores de imágenes:

Para crear, editar y manipular las imágenes necesitaremos un editor. Estos son algunos de los más usados.

•  Adobe Photoshop http://www.adobe.com/products/photoshop/main.html

•  LView http://www.lview.com

•  Paint Shop Pro http://www.jasc.com

•  Picasa: http://picasa.google.com/

•  Pixia http://www.pixianos.freeservers.com/

Programas específicos para crear Gifs animados:

•  GIF Construction Set http://www.mindworkshop.com/alchemy/gifcon.html

•  Avanced Gif Animator http://www.creabit.com/gif/

•  Manual y Directorio de programas: http://www.webreference.com/dev/gifanim/

Imagen tridimensional

Existen varios programas que producen archivos tridimensionales, como por ejemplo AutoCAD ó 3D Studio. Los archivos más conocidos generados por estos programas son AutoCAD, DXF, PHIGS o IGES. El formato VRML (Virtual Reality Modelling Language) poco a poco se ha ido convirtiendo en el estándar para objetos 3D dentro de la Web. VRML es una tecnología abierta que permite enlaces a otros VRML y recursos de HTML. Actualmente se utilizan aplicaciones de VRML para anuncios publicitarios, arquitectura, visualización organizada de datos, comercio electrónico, laboratorios virtuales, simulaciones para investigación, visualización científica, arte, entretenimiento, etc. Existen algunos visualizadores de VRML dominio público.

VRML: El lenguaje de la Realidad Virtual.

En 1989, Rikk Carey y Paul Strauss de Silicon Graphics Inc., iniciaron un nuevo proyecto con el fin diseñar y construir una infraestructura para aplicaciones interactivas con gráficos tridimensionales con el fin de construir un ambiente que permitiera el desarrollo de aplicaciones interactivas con gráficos tridimensionales distribuidos y que pudiera ser empleado para construir una nueva interfaz de usuario tridimensional.

VRML es un acrónimo de Virtual Reality Modeling Language (Lenguaje para Modelado de Realidad Virtual). En realidad, técnicamente hablando, VRML no es