EXTENSIONES DE IMÁGENES
EXTENSION BMP
El formato BMP
El formato BMP es uno de los más simples. Fue desarrollado por Microsoft e IBM en forma conjunta, lo que explica su uso particularmente amplio en plataformas Windows y OS/2. Un archivo BMP es un archivo de mapa de bits, es decir, un archivo de imagen de gráficos, con píxeles almacenados en forma de tabla de puntos que administra los colores como colores reales o usando una paleta indexada. El formato BMP ha sido estudiado de manera tal que permite obtener un mapa de bits independiente del dispositivo de visualización periférico (DIB, Mapa de bits independiente del dispositivo).
El encabezado de información del mapa de bits proporciona información acerca de la imagen, en especial las dimensiones y los colores.
La información del mapa de bits comprende cuatro campos:
- El tamaño del encabezado de información del mapa de bits en bytes (codificado en 4 bytes). Los siguientes valores hexadecimales son posibles según el tipo de formato BMP:
- 28 para Windows 3.1x, 95, NT
- 0C para OS/2 1.x
- F0 para OS/2 2.x
- El ancho de la imagen (en 4 bytes), es decir, el número de píxeles contados de forma horizontal
- La altura de la imagen (en 4 bytes), es decir, el número de píxeles contados de forma vertical
- El número de planos (en 2 bytes). Este valor es siempre 1
- La profundidad del modelo de color (en 2 bytes), es decir, el número de bits usados para codificar el color. Este valor puede ser equivalente a 1, 4, 8, 16, 24 ó 32
- El método de compresión (en 4 bytes). Este valor es 0 cuando la imagen no está comprimida o 1, 2 ó 3 según el tipo de compresión usado:
- 1 para la codificación RLE de 8 bits por píxel
- 2 para la codificación RLE de 4 bits por píxel
- 3 para la codificación de campo de bits, lo que significa que el color fue codificado por una máscara triple representada por la paleta
- El tamaño total de la imagen en bytes (en 4 bytes).
- La resolución horizontal (en 4 bytes), es decir, el número de píxeles por metro contado de forma horizontal
- La resolución vertical (en 4 bytes), es decir, el número de píxeles por metro contado de forma vertical
- El número de colores de la paleta (en 4 bytes)
- El número de colores importantes de la paleta (en 4 bytes). Este campo puede equivaler a 0 cuando todos los colores son importantes.
La codificación de imágenes se realiza escribiendo en forma sucesiva los bits que corresponden a cada píxel, línea por línea, comenzando por el píxel del extremo inferior izquierdo.
- Las imágenes de 2 colores usan 1 bit por píxel, lo que significa que un byte permite codificar 8 píxeles
- Las imágenes de 16 colores usan 4 bits por píxel, lo que significa que un byte permite codificar 2 píxeles
- Las imágenes de 256 colores usan 8 bits por píxel, lo que significa que se necesita un byte para codificar cada píxel
- Las imágenes de colores reales usan 24 bits por píxel, lo que significa que se necesitan 3 bytes para codificar cada píxel, respetando la alternancia del orden de los colores para el azul, el verde y el rojo.
- Cada línea de la imagen debe comprender un número total de bytes que sea múltiplo de 4; si este esquema no se cumple, la línea se debe completar con todos los 0 necesarios para respetar el criterio.
EXTENSION TIFF
La denominación en inglés "Tagged Image File Format" es un formato de archivo de imágenes con etiquetas. Esto 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.
- entre otros colores de formatos conocidos como gif
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.
El formato TIFF admite opcionalmente el sistema de compresión sin pérdida de calidad, el conocido como LZW (Lempel-Ziv-Welch).
EXTENSION JPEG
· Joint Photographic Experts Group
JPEG (del inglés Joint Photographic Experts Group, Grupo Conjunto de Expertos en Fotografía), es el nombre de un comité de expertos que creó un estándar de compresión y codificación de archivos de imágenes fijas. Este comité fue integrado desde sus inicios por la fusión de varias agrupaciones en un intento de compartir y desarrollar su experiencia en la digitalización de imágenes. La ISO, tres años antes (abril de 1983), había iniciado sus investigaciones en el área.
Además de ser un método de compresión, es a menudo considerado como un formato de archivo. JPEG/Exif es el formato de imagen más común utilizado por las cámaras fotográficas digitales y otros dispositivos de captura de imagen, junto con JPEG/JFIF, que también es otro formato para el almacenamiento y la transmisión de imágenes fotográficas en la World Wide Web. Estas variaciones de formatos a menudo no se distinguen, y se llaman JPEG. Los archivos de este tipo se suelen nombrar con la extensión .jpg.
1. Compresión del JPEG
Comparativa de calidad entre la imagen original, comprimida en JPG (con pérdida) y comprimida en WebP (con pérdida).
El formato JPEG utiliza habitualmente un algoritmo de compresión con pérdida para reducir el tamaño de los archivos de imágenes. Esto significa que al descomprimir o visualizar la imagen no se obtiene exactamente la misma imagen de la que se partía antes de la compresión. Existen también tres variantes del estándar JPEG que comprimen la imagen sin pérdida de datos: JPEG2000, JPEG-LS y Lossless JPEG.
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, capta más claramente los cambios de brillo que de color. El otro es que nota 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.
Una de la características del JPEG es la flexibilidad a la hora de ajustar el grado de compresión. Un grado de compresión muy alto generará un archivo de pequeño tamaño, a costa de una pérdida significativa de calidad. Con una tasa de compresión baja se obtiene una calidad de imagen muy parecida a la del original, pero con un tamaño de archivo mayor.
La pérdida de calidad cuando se realizan sucesivas compresiones es acumulativa. Esto significa que si se comprime una imagen y se descomprime, se perderá calidad de imagen, pero si se vuelve a comprimir una imagen ya comprimida se obtendrá una pérdida todavía mayor. Cada sucesiva compresión causará pérdidas adicionales de calidad. La compresión con pérdida no es conveniente en imágenes o gráficos que tengan textos, líneas o bordes muy definidos, pero sí para archivos que contengan grandes áreas de colores sólidos.
2. Codificación
Muchas de las opciones del estándar JPEG se usan poco. Esto es una descripción breve de uno de los muchos métodos usados comúnmente para comprimir imágenes cuando se aplican a una imagen de entrada con 24 bits por pixel (ocho por cada rojo, verde, y azul, o también dicho "8 bits por canal"). Esta opción particular es un método de compresión con pérdida.
3. Transformación del espacio de color
Esquema del modelo RGB.
Esquema del modelo YUV.
Comienza convirtiendo la imagen desde su modelo de color RGB a otro llamado YUV ó YCbCr. Este espacio de color es similar al que usan los sistemas de color para televisión PAL y NTSC, pero es mucho más parecido al sistema de televisión MAC.
Este espacio de color (YUV) tiene tres componentes:
- La componente Y, o luminancia (información de brillo), es decir, la imagen en escala de grises.
- Las componentes U o Cb y V o Cr, respectivamente diferencia del azul (relativiza la imagen entre azul y rojo) y diferencia del rojo (relativiza la imagen entre verde y rojo); ambas señales son conocidas como crominancia (información de color).
El resultado es una imagen en la que la luminancia está separada de la crominancia.
Ejemplo:
EXTENSION PNG
· Formato PNG
El formato PNG (Portable Network Graphics, Gráficos de red portátil o formato Ping) es un formato de archivos de gráficos de mapa de bits (una trama). Fue desarrollado en 1995 como una alternativa gratuita al formato GIF, que es un formato patentado cuyos derechos pertenecen a Unisys (propietario del algoritmo de compresión LZW), a quien todos los editores de software que usan este tipo de formato deben pagar regalías. Por lo tanto, PGN es un acrónimo recursivo de PNG No es GIF.
1. Características del formato PNG
El formato PNG permite almacenar imágenes en blanco y negro (una profundidad de color de 16 bits por píxel) y en color real (una profundidad de color de 48 bits por píxel), así como también imágenes indexadas, utilizando una paleta de 256 colores.
Además, soporta la transparencia de canal alfa, es decir, la posibilidad de definir 256 niveles de transparencia, mientras que el formato GIF permite que se defina como transparente sólo un color de la paleta. También posee una función de entrelazado que permite mostrar la imagen de forma gradual.
La compresión que ofrece este formato es (compresión sin pérdida) de 5 a 25% mejor que la compresión GIF.
Por último, el PNG almacena información gama de la imagen, que posibilita una corrección de gama y permite que sea independiente del dispositivo de visualización. Los mecanismos de corrección de errores también están almacenados en el archivo para garantizar la integridad.
2. Animación
APNG es un formato basado en PNG que soporta animación. APNG soporta el visionado de una sola imagen en caso de que el decodificador no entienda este formato. Es aceptado por Firefox y tiene extensión .png. 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 y APNG.
3. Ventajas de PNG
PNG posee dos modos de compresión: estándar y progresivo. Este último facilita el reconocimiento de la imagen en los primeros instantes de la descarga de Internet, pues va mostrando líneas de la misma distribuidas por toda la superficie disponible. Se trata de una opción interesante cuando son imágenes muy grandes o se usan conexiones lentas.
La inclusión de 'metadatos' en el archivo PNG permite en teoría que los motores de búsqueda puedan indexar estos archivos gráficos en función de la descripción incluida, en lugar de únicamente por el nombre.
4. Navegadores y editores gráficos.
El formato PNG se reconoce y se muestra correctamente en la mayoría de navegadores actuales. Las versiones Netscape Comunicator 4.05, Microsoft Explorer 4.0 y Opera 4.0 ya lo soportan, al igual que todas las versiones posteriores de estos tres navegadores.
Se puede comprobar si el navegador usado soporta correctamente el PNG visitando esta URL, donde hay dos ejemplos de imágenes en este formato: www.conganat.org/iicongreso/comunic/008/png.htm
En cuanto a la creación y edición de imágenes PNG, se pueden emplear sin problemas los principales editores de imágenes existentes como Adobe Photoshop, Corel Photopaint o Paint Shop Pro.
5. Desventajas del PNG.
La principal desventaja es que PNG no permite crear pequeñas animaciones como el formato GIF. Existe un formato complementario del W3C llamado MNG que sí que soporta animación pero aun no existe un estándar oficial del mismo.
Al igual que el GIF, al ser PNG un formato sin pérdida de calidad, produce archivos excesivamente grandes para la reproducción de fotografías o cuadros comparados con los equivalentes archivos JPG. Estos últimos pueden reducir considerablemente el tamaño de este tipo de imágenes con una disminución casi inapreciable de la calidad.
6. Estructura de un archivo PNG
Un archivo PNG comprende una firma, que permite indicar que se trata de un archivo PNG, seguida de una serie de elementos denominados fragmentos. La firma de un archivo PNG (en notación decimal) es la siguiente:
137 80 78 71 13 10 26 10La misma firma en notación hexadecimal es:
89 50 4E 47 0D 0A 1ª 0ACada fragmento comprende 4 partes:
- el tamaño, un entero de 4 bytes no firmado, que describe el tamaño del fragmento
- el tipo de fragmento: un código de 4 caracteres (4 bytes) comprendido por caracteres alfanuméricos ASCII (A-Z, a-z, 65 a 90 y 97 a 122) que permite establecer la naturaleza del fragmento
- los datos del fragmento
- la CRC (comprobación de redundancia cíclica), un código de corrección de 4 bytes que permite comprobar la integridad del fragmento
Los fragmentos pueden aparecer en cualquier orden excepto por el hecho de que el fragmento de encabezado debe ir adelante (fragmento IHDR) y el de cierre (fragmento IEND) detrás.
Los principales fragmentos (denominados fragmentos críticos) son:
- IHDR Encabezado de información de mapa de bits
- PLTE La paleta
- IDAT Los datos de la imagen
- IEND El cierre de la imagen
Los otros fragmentos (denominados fragmentos secundarios) son los siguientes:
- bKGD El color de fondo
- cHRM Las cromaticidades primarias y el punto blanco
- gAMA La gama de la imagen
- hIST El histograma de la imagen
- pHYs Las dimensiones del píxel físico
- sBIT Los bits importantes
- tEXt Los datos de texto
- tIME La hora de la última modificación
- tRNS La transparencia
- zTXt Los datos de texto comprimidos
Ejemplo.
EXTENSION GIF
Graphics Interchange Format
GIF (Compuserve GIF) 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 en 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 módems 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), la imagen debe adaptarse reduciendo sus colores, produciendo la consecuente pérdida de calidad.
Características
Una imagen GIF puede contener entre 2 y 256 colores (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 ó 256) entre 16,8 millones de su paleta. Por lo tanto, dado que la paleta tiene un número de colores limitado (no limitado en cuanto a colores diferentes), las imágenes que se obtenían con este formato por lo general eran muy pequeñas.
Sin embargo, dado que el algoritmo de compresión LZW estaba patentado, todos los editores de software que usaban imágenes GIF debían pagarle regalías a Unisys, la compañía propietaria de los derechos. Esta es una de las razones por las que el formato PNG se está volviendo cada vez más popular, en perjuicio del formato GIF.
Usos
El uso de los GIF es usado generalmente para la publicidad en tipo banners. Su principal difusión hoy en día sigue siendo para mostrar imágenes animadas para páginas web, al ser el único formato soportado por multitud de navegadores que permita dicho efecto.
Patentes
Unisys, propietario de la patente del algoritmo LZW que se utiliza en el formato GIF reclamó durante años el pago de regalías por su uso. Compuserve, al desarrollar el formato, no sabía que el algoritmo LZW estaba cubierto por una patente. Debido a esto, cualquier programa capaz de abrir o guardar archivos GIF comprimidos con LZW debía cumplir con sus exigencias. Es necesario recalcar que el formato GIF puede utilizar otros métodos de compresión no cubiertos por patentes, como el método Run-length encoding.
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