martes, 19 de mayo de 2015

Formatos gráficos

Una imagen puede almacenarse en un fichero siguiendo diferentes formatos. Unos son más sencillos que otros, muchos utilizan compresión de datos, cada uno tiene sus ventajas y sus desventajas, pero todos ellos tienen algunas características en común:

Siempre se utiliza una cabecera en el fichero que identifica el tipo de fichero del que se trata, y contiene información necesaria para interpretar el fichero, como el tamaño de la imagen o el número de colores.

A continuación se encuentran, generalmente comprimidos con un algoritmo específico de ese formato, los datos de la imagen. Una vez descomprimidos, estos datos indican el color de cada píxel (punto) de la imagen.

La imagen puede tener más o menos colores, y en función del número de colores serán necesarios más o menos bits por píxel para indicar el color del que se trata. Cuantos más colores, mejor calidad tendrá la imagen, pero más ocupará el fichero. Normalmente el número de colores es 16, 256 ó 16 millones, lo que requiere 4, 16 ó 24 bits por píxel. En el caso de utilizar 16 ó 256 colores, debe especificarse a que color real corresponde cada uno de esos colores, es decir, que cantidades de Rojo, Verde y Azul serán utilizadas para representar el color en la pantalla. La tabla que asocia a cada color las correspondientes cantidades de Rojo, Verde y Azul se llama paleta de colores. Puede ser modificada en función de la imagen, por lo que es necesario guardarla en el fichero. En el caso particular de utilizar 16 millones de colores, no se utiliza paleta de colores, pues la relación entre número de color y cantidad de Rojo, Verde y Azul es implícita: De los 24 bits por píxel, 8 especifican la cantidad de Rojo, otros 8 la cantidad de Verde, y otros 8 la de Azul.

Los ficheros gráficos contendrán pues una cabecera, los datos de los píxeles (generalmente comprimidos) y la paleta de colores (salvo si se usan 24 bits por píxel).

Veamos a continuación cuales son los formatos más utilizados de ficheros gráficos.

Formatos mapas de bits

TIFF

Este formato es uno de los formatos estrella en el mundo de las imágenes digitales. Es de los formatos más utilizados por sus sorprendentes capacidades de compresión y por gozar de soporte casi universal entre las aplicaciones gráficas.

TIFF (formato de archivo de imagen etiquetado), desarrollado por Aldus en los primeros tiempos del MAC para estandarizar la creciente población de imágenes digitalizadas, es el formato de impresión de imágenes que goza de mas amplio soporte en las plataformas Macintosh y PC. A diferencia de EPS, no puede gestionar los dibujos orientados a objetos, pero por lo demás no tiene limitaciones. De hecho, TIFF ofrece algunos trucos propios que le hacen muy especial.

El formato TIFF admite hasta 24 canales, el máximo número permitido para cualquier imagen. De hecho, TIFF es el único formato aparte de DCS 2.0, RAW y el formato nativo de Photoshop que puede guardar más de cuatro canales. Todavía más impresionante TIFF admite capas y varios sistemas de compresión como son:

LZW ZIP JPEG

BMP

BMP (Mapa de bits de Windows) es el formato nativo de Microsoft Paint (incluido con Windows) y es admitido por varia aplicaciones Windows y DOS.

El uso más común de BMP es para crear imágenes que se usen en archivos de ayuda y para papeles tapiz de Windows. De hecho, crear un papel tapiz propio es una buena forma de mostrar nuestras habilidades.

GIF

En la antigüedad, el servicio en línea de CompuServe abogó por GIF (abreviatura inglesa de Formato de intercambio de gráficos) como medio para comprimir archivos para que pudieran transferir rápidamente fotografías a través de un módem. Como TIFF, GIF utiliza compresión LZW, pero a diferencia de TIFF, GIF está limitado a sólo 256 colores. A lo largo de los años, el formato GIF se ha hecho ligeramente más sofisticado. Puede guardar una imagen con o sin transparencia.

JPEG

Este formato fue elaborado por el Joint Photographic Experts Group (Algo así como "Grupo de Expertos Fotográficos Unidos"), de cuyas siglas deriva su nombre. Se trata de un formato abierto, cuyos derechos son libres, y que puede ser usado o implementado en un programa (tanto para reconocerlo como para editarlo o guardar archivos en él) libremente, sin tener que pagar derechos por ello a nadie.

El formato JPEG (que suele usar nombres de archivo con las extensiones *.JPEG o *.JPG) nació como una respuesta a las limitaciones de otros formatos, entre ellos el GIF, en cuanto a calidad y tamaño de archivos.

JPEG es un formato de compresión con pérdida, esto quiere decir que, al guardar una imagen en este formato, algo de la información que contiene esa imagen se reduce, es decir, esta pierde un poco de calidad, aunque, generalmente, esta pérdida de calidad es imperceptible al ojo humano. Con ello se consigue reducir el tamaño del archivo y, por tanto, mejorar la velocidad de bajada de tus páginas web.

Por otro lado, el formato JPEG permite elegir el nivel de compresión que queremos asignar a un archivo, de modo que podamos decidir qué punto deseamos entre una mayor calidad de imagen (y, por tanto, un mayor tamaño de archivo) y una imagen de baja calidad (con un menor tamaño de archivo). El sistema de compresión que usa JPEG se basa en reducir información promediándola en las zonas de degradado. A grandes rasgos, esto quiere decir que se calcula el valor de color de algunos píxeles en función del color de los píxeles que les rodean. Debido a ello, este formato es muy eficiente a la hora de almacenar imágenes que posean muchos degradados y matices de color, mientras que es casi inútil cuando se enfrenta a dibujos con grandes extensiones de colores planos y uniformes o con bordes muy definidos.
Si a lo anterior unimos que tiene una profundidad de color (número de colores que puede representar) de 24 bits (algo más de 16 millones de colores), veremos que JPEG es ideal a la hora de mostrar fotografías o imágenes de ese tipo.

JPEG permite también guardar los archivos en modo "progresivo", lo que hará que, a la hora de mostrar la imagen por pantalla, se pueda ver (aunque aún no se haya cargado completamente) con menor calidad. Calidad que irá mejorando a medida que se cargue la imagen hasta obtenerla completamente. Con ello conseguimos que no sea necesario que el navegante se aburra esperando a que se baje la imagen completamente para ver qué demonios has dibujado ahí.
Para terminar, el formato JPEG permite almacenar en el gráfico algo de información en texto (para, por ejemplo, indicar el autor, copyright, etc.) y una copia de tamaño reducido de la imagen, para ser usada por programas de visualización o edición. Pero estas son características que no nos sirven a la hora de hacer páginas web y, además, hacen que el archivo final sea mayor, de modo que las evitaremos en nuestras imágenes.

PNG

Como respuesta a los problemas del formato GIF (fundamentalmente los legales, pero también los técnicos), se inició un proyecto a través de Internet para crear un sustituto. El resultado de ese proyecto fue el formato PNG.
Las siglas PNG significan Portable Network Format (Formato Portable para Redes, aproximadamente). Precisamente, esta "juventud" es su primer y mayor defecto: PNG es completamente irreconocible por navegadores antiguos.
Por otro lado, PNG tiene una serie de característica que lo hace realmente atractivo. Para empezar es un formato totalmente libre, de modo que cualquiera puede implementarlo en sus programas o usarlo libremente del modo que prefiera sin pagar derechos a nadie.

En cuanto a sus capacidades gráficas no está nada mal: Soporta una p rofundidad de color máxima de 24 bits (16.7 millones de colores), usa un sistema de compresión sin pérdida denominado LZ77 que permite reducir el tamaño de los archivos sin reducir su calidad y, si esono es suficiente y crees que te va a sobrar alguno de los 16 millones de colores, puedes reducir la profundidad para así reducir más el tamaño de los ficheros.

PNG puede además guardarse en modo entrelazado, tal como vimos en GIF y JPEG, y ya hay disponibles versiones del formato con transparencias (incluso con la posibilidad de asignar diversos grados de transparencia).

El único punto donde aún es superado por GIF es en la posibilidad de contener animaciones, y existe un proyecto en marcha para crear una versión de PNG animada, llamada MNG.

En definitiva: No parece que aún sea el momento ideal para abandonar todos tus GIF ́s y pasarte al PNG. A PNG aún le queda algo de camino por delante, pero sus versiones más básicas ya son soportadas por los principales navegadores, y parece que le espera un futuro muy prometedor.

RAW de cámara

Se trata de archivos intactos generados por cámaras digitales de última o media línea antes de que la imagen recorra los distintos pasos de compresión y corrección de color en la cámara. Podemos imaginar los RAW de cámara como el equivalente digital de un negativo de película. Los archivos RAW de cámara son de marca, lo que significa que las cámaras fabricadas por Canon, Fuji, Minolta, etc. Producen tipos de archivos diferentes. Cuando se abre un archivo RAW de cámara, con un software que lo soporte, podremos hacer ajustes de color, de niveles de brillo y de otros valores de la imagen sin prácticamente ninguna perdida de calidad (revelado digital).

Formatos Vectoriales

La información de un formato gráfico vectorial viene dada por la combinación de figuras geométricas. La información es almacenada como fórmulas matemáticas.

Es un método totalmente diferente, y más antiguo. En vez de almacenar los valores de los píxel, se almacenan primitivas de alto nivel que permiten reconstruir la imagen. Un posible ejemplo sería:

Mueve a (100, 0); Color azul; línea a (100, 100); color rojo.


Los ficheros vectoriales son, lógicamente, mucho más compactos que los mapas de bits. Pero, desgraciadamente, solamente son adecuados para describir imágenes muy simples que puedan describirse como un "dibujo", y no como una fotografía.

El formato vectorial no puede reproducir imágenes reales fielmente, pero tiene dos ventajas sobre las rasterizadas:
  • Se pueden escalar sin distorsión
  • Los ficheros que producen son más pequeños

Algunos ejemplos de formatos vectorizados son:

  
Formato
Fuente
FLA
Adobe System (FLASH)
AI
Adobe System (ILLUSTRATOR)
CDR
CorelDRAW
CGM
Computer Graphics Metafile
DRW
Micrografx Draw
DXF
Autodesk
GEM
Ventura/GEM
HGL
Hewlett-Packard Graphics Language
PIC
Lotus Development Corp.
WMF
Microsoft Windows Metafile
WPG
WordPerfect
BMP
page71image34016
Microsoft Windows (PAINT)

Reproducción y normalización del color

Si un monitor emite luz y permite la combinación aditiva de frecuencias de rojo, verde y azul, la impresión gráfica nos remite a los pigmentos y la combinación sustractiva de la luz reflejada. En este caso los colores primarios son cian, magenta y amarillo, y en el proceso de impresión no se mezclan antes de aplicarlos en la página, como en las técnicas pictóricas tradicionales, sino que las imágenes se dividen en números o tamaños proporcionales de puntos de cada una de las tintas.

La impresión en color basada en estas tintas recibe el nombre de “proceso” o “CMYK”. La cuarta tinta es el negro, llamado K para evitar la confusión con el azul B, aunque la inicial también podría ser la de Key (clave), ya que un proceso de color la plancha la plancha negra es la referencia a partir de la cual se alinean los otros tres colores. El orden de las letras es el de la impresión de las planchas, que es importante porque se emplean tintas traslucidas y se superponen los puntos. El cian, el color más intenso de los tres primarios, es el primero porque le afectan menos las superposiciones de puntos de otras tintas. En cuanto al negro sólido se sobreimprimen sin que haga falta borrar nada de las otras planchas.

Las tintas actuales están optimizadas para ofrecer los mejores resultados posibles, pero la combinación sustractiva conlleva tres problemas. El primero es la creación del negro: superponiendo todos los colores primarios al 100 % nunca se obtiene un negro puro y sólido. El segundo es la uniformidad: con porcentajes iguales de los tres colores primarios no se obtiene siempre un gris neutro. Pero todo eso se soluciona con la tinta negra. El tercer problema es la gama: la proporción del espectro visible que cubren las mezclas de tintas CMY es menor que la de muchos espacios RGB.

La solución también es incorporar más tintas. En trabajos con sólo negro y uno o dos colores sólidos (no como las fotografías), se pueden añadir toques de color sueltos o junto con CMYK para reproducir un color que no puede obtenerse en el proceso habitual. Estas tintas se especifican como números de referencia en paletas estándar como PANTONE o TOYO. La portada de una revista puede estar hecha con CMYK y un toque fluorescente o metálico en los bordes, por ejemplo. Más habitual es añadir toques de color como primarios adicionales en los procesos de color “de alta fidelidad”. El sistema Hexachrome de Pantone obtiene una gama amplia con tintas naranja y verde intenso, y ajustadas cian, magenta y amarillo.

Principios de la impresión en color:

La impresión OFFSET es el método con el que imprimen la mayor parte de las revistas y los libros ilustrados. Aunque a primera vista pueda parecer complicado, ofrece una calidad excelente a un precio razonable. Pero mandar un trabajo a imprenta tiene un coste, y las tiradas pequeñas salen muy caras. Las imprentas digitales suelen ser la mejor opción en estos casos.

Las planchas se generan a partir de fotolitos, hojas de acero emulsionadas con los componentes CIAN, MAGENTA, AMARILLO y NEGRO por separado. Los fotolitos se crean con una máquina llamada filmadora. Desde la aparición de la tecnología CTP (directo a plancha) las planchas se hacen con filmadoras de gran formato. Sea cual sea la máquina utilizada, un software de procesador de rastreo de imágenes (RIP) genera las separaciones del color a partir del documento digital original. 




El método consagrado para preparar las imágenes para la reproducción es el fotograbado en semitonos que simula el RIP. Cada placa se descompone en puntos cuyo centro se adapta a una cuadrícula pero cuyo diámetro varía según la cantidad de color necesaria. El tamaño de la trama, se calcula en las líneas por pulgada (lpi). Un valor habitual para la impresión en color de alta calidad, como la de las revistas, es 133 lpi.

La impresión digital requiere otro paso: convertir los semitonos en puntos a una resolución fija de mapa de bits. Para obtener una resolución que permita reproducir semitonos nítidos, las filmadoras funcionan a unos 2.400 ppp. Los campos de color sólidos, como el texto vectorial y el dibujo lineal, no necesitan estar en semitonos y se rasterizan directamente a esta resolución alta; así se obtienen bordes nítidos.

¿Qué tiene que ver la resolución de la imagen de 300 ppp recomendada en todo esto? Si una pantalla de 133 lpi sólo se pueden formar 133 puntos en color por pulgada, una resolución de 133 ppp parecería adecuada. Sin embargo, los píxeles no coinciden con precisión con la pantalla. Así, al aumentar la resolución mejora la calidad de impresión, pero sólo hasta dos o dos veces y media más que la trama: de ahí el estándar de 300 ppp para la impresión a 133 lpi.

En los sistemas de preimpresión se pasa la imagen a semitonos y después se convierte a mapas de bits, porque las técnicas convencionales de impresión están basadas en planchas en semitonos. Un método más directo consiste en rasterizar cada plancha con una forma de simulación. La técnica se llama “Tramado de Frecuencia Modulada” (FM) o estocástico, porque funciona con una cantidad variable de puntos, al contrario que la Amplitud Modulada (AM). En el tramado AM las tramas de separación en semitonos se tienen que ajustar para evitar el efecto MOARÉ, una ondulación de la imagen a gran escala debida a la interferencia entre formas regulares. En el tramado FM no hace falta, pues la distribución de los puntos es aleatoria. Los procesos de color de alta fidelidad se basan en el tramado FM porque no hay suficientes ángulos no conflictivos para cubrir todas las planchas, y esta misma norma se aplica a las impresoras de inyección de tinta. 




Como los puntos no tienen que forzarse en una trama de semitonos, con el tramado FM se obtiene una impresión más suavizada. Un posible inconveniente es que con la distribución aleatoria se corre el riesgo de que los puntos se acumulen; por eso se recurre a los métodos pseudoaleatorios o algoritmos para optimizar la calidad.

La INYECCIÓN DE TINTA es la opción más versátil para la impresión en color digital cotidiana. Impresoras disponibles por menos de 100€ permiten obtener páginas de una calidad similar a la de una revista, además de fotografías que apenas se distinguen de la copia original. Los modelos más caros ofrecen muchas más ventajas.

Una de esas ventajas es el tamaño. Mientras que para el uso normal basta con el tamaño folio (DIN-A4), el artista grafico suele trabajar a mayor escala. Las impresoras A4 multifunción valen unos 200€, y las A3, a partir de más del doble; estos precios son referenciales debido a los constantes cambios de los precios en este mercado, normalmente a la baja.

La fidelidad del color es otro factor diferenciador. Las impresoras de inyección de tinta obtienen resultados satisfactorios a un precio asequible, pero a menudo a costa de colores sobresaturados y falta de precisión.

Las impresoras diseñadas para una resolución fiel del color gestionado por un perfil ICC rondan los 1000€. Estas máquinas han revolucionado el ámbito de las pruebas de impresión porque, dada la calidad de imagen que ofrecen, se puede tener a bajo coste una idea muy aproximada de cómo quedará una composición una vez impresa. 




Hasta hace poco, las pruebas de color se generaban con sistemas de transferencia química basados en películas de marcas como CROMALIN y MATCHPRINT, propiedad de las empresas de preimpresión, lo que para el cliente suponía unos 70€ por hoja. Hoy día las impresoras de inyección de tinta ofrecen buenos resultados por una décima parte de ese precio, en parte gracias a los procesos de seis tintas cuyas gamas superan las de una imprenta CMYK. Un requisito para una impresión de alta calidad es un buen RIP, incorporado en la impresora o suministrado como paquete de software para el ordenador. Las impresoras más básicas no incorporan ningún RIP y no interpretan PostScrip. Por lo tanto, recurren al software de gráficos del ordenador para rasterizar las páginas.

A la tecnología de inyección de tinta también se recurre cada vez más en las imprentas digitales. Esta opción es la más adecuada para trabajos de tiradas cortas: aunque el coste por página es alto y la velocidad de las imprentas digitales, baja, los costes de confección de planchas y de configuración de la imprenta offset son muchos mayores. En lugar de contratar los servicios de una empresa para que haga los fotolitos, basta con enviar un archivo digital a la impresora, normalmente en formato PostScrip o PDF. Sin embargo, todo el proceso debe llevarse a cabo correctamente, con los ajustes de preimpresión adecuados, y esta es una tarea complicada para quien está poco versado en reprografía. La impresora suele llevar un folleto donde se explican todos estos detalles.

Las imprentas digitales incorporan gestión del color ICC, como los RIP, pero todo cambia si luego las planchas se imprimen en offset. En general, el color de la imprenta se calibra mediante el sistema del fabricante, y luego se comparan las primeras páginas de un trabajo con la prueba suministrada para hacer los ajustes necesarios. Pero aún así cabe esperar desviaciones. Algunas imprentas recalibran la impresión de forma automática durante el curso de un trabajo según la respuesta de los sensores, con lo que se obtiene una coherencia cromática. Conviene comentar este tema con el impresor.

Otras tecnologías de impresión en color son la IMPRESIÓN LASER, la de tinta sólida, la de sublimación de color y la fotográfica con exposición láser. Las impresoras láser de escritorio se venden a precios razonables, pero siguen eligiéndose más por la rapidez que por la calidad de imagen. Las impresoras de tinta sólida, disponibles casi exclusivamente en la marca TEKTRONIC de Xeros, crean la imagen sobre el papel con un chorro de cera licuada. Son asequibles pero no suelen gustar tanto como las de inyección de tinta, aunque admiten una gran variedad de tipos de papel.

Las impresoras de sublimación de color permiten variar constantemente la cantidad de tinta que se imprime en la página sin necesidad de tramados, aunque la impresión suele ser lenta y los materiales, caros; las impresoras fotográficas, que se conectan a las cámaras digitales, son la encarnación más habitual de este tipo de dispositivos. Los métodos de exposición láser, utilizados más en tiendas de revelado fotográfico, construyen una imagen digital en lugar de un negativo. La imagen se reproduce luego mediante el revelado fotográfico convencional, lo que permite generar copias de fotos tradicionales a partir de tomas hechas con una cámara digital u otros archivos de imagen.

La visualización del color

La creación de material gráfico para su visualización en pantalla, sea en una web, en un quiosco interactivo, no dista mucho del diseño para la impresión.
La mayoría de los ordenadores están equipados con monitores basados en tubos de rayos catódicos (CRT), como el de los televisores. En comparación con los elegantes circuitos electrónicos de estado sólido del interior del ordenador, el CRT es un artilugio difícil de manejar que se resiste a todo intento de miniaturización. Pero ofrece una calidad de imagen excelente, sin olvidar los altos niveles de brillo.

Este es un factor determinante e el ámbito de la reproducción en color, puesto que la diferencia entre el negro (carencia de iluminación) y el blanco (iluminación máxima) dicta la gama cromática global del monitor. Como el monitor no puede generar un negro más oscuro del que aparece en la pantalla, necesita aclarar el blanco al máximo.

La tecnología de monitor de estado sólido más conocida, LCD (pantalla de cristal líquido), intenta competir en brillo con la CRT. La iluminación procede de una serie de lámparas que retroiluminan toda la pantalla, y la luminancia de cada punto depende de la opacidad variable de la partícula de cristal líquido que hay delante. Esta disposición no solo tiende a limitar el brillo, sino que significa que la luminancia que se percibe depende del ángulo de visión. Este efecto puede detectarse incluso dentro del área de la pantalla, de modo que los colores de los extremos se ven distintos a los del centro. Los mejores monitores de LCD actuales ofrecen brillo y una coherencia comparables a los CRT, y los profesionales del ámbito gráfico los usan cada vez más.

En un monitor CRT, los rayos de electrones impactan en las partículas de fósforo que recubren la pantalla, donde se comprueban con una máscara de sombras o parrilla de apertura. El fósforo emite luz roja, verde o azul. En un monitor LCD, el voltaje que se aplica a las partículas de cristal líquido determina si la luz pasará o no a través; un filtro crea elementos RGB de cada píxel. 


Sistemas de gestión del color

Hemos visto que las imágenes se pueden guardar y manipular en espacios de color definidos arbitrariamente. Aún así, un valor cromático numérico por si solo no basta para indicar a un dispositivo digital o un programa de software el color de un píxel o un vector. El dispositivo o el programa también deberán conocer el espacio cromático al que se refiere el valor, además de estar equipados con una formula para pasar de ese espacio al suyo propio.

La información mínima necesaria es la indicación del tipo de espacio cromático: RGB, LAB, HSL u otros. Los formatos de archivos de gráficos incluyen esta información en cada imagen o admiten solo un tipo, y los datos adquieren sentido siempre y cuando el modelo relevante pueda interpretar el hardware o el software. Para reproducir los colores con exactitud, sin embargo, hace falta información precisa sobre el espacio cromático específico en que se creó la imagen.

Los sistemas de gestión de color (CMS) transmiten esa información y llevan a cabo la conversión entre espacios cromáticos. El estándar de la industria para los sistemas CMS, creados por el ICC (Consorcio Internacional del Color) en los años noventa, define espacios cromáticos con archivos de software conocidos como “perfiles ICC”. Los perfiles existen tanto para los espacios arbitrarios, como Adobe RGB, como para los espacios cromáticos reales de productos como monitores, escáneres e impresoras.

Un perfil define la relación entre un modelo cromático y los espacios CIE-XYZ y CIE-LAB, que sirven de modelo de referencia o espacio de conversión de perfil (PCS). Eso significa que los datos del color se pueden traducir entre dos espacios cromáticos siempre cada uno tenga un perfil instalado.

La mayoría de los ordenadores incorporan sistemas de gestión del color ICC. Como miembro fundador de ICC, Palee creó su propio CMS, el ColorSync del Mac Os. Microsoft ha hecho lo propio y las versiones recientes de Windows son compatibles con ICC, aunque prefiere promocionar sus propias formas de gestión del color, que consiste en emplear el espacio cromático sRGB para todo. Pero esa gama es bastante más pobre, y el sistema es inapropiado para el uso profesional, en particular para el artista, el fotógrafo o el diseñador, que otorgan gran importancia al color. Por eso es poco probable que los productos profesionales de imagen lleguen a estandarizarse como sRGB. Pero un único espacio cromático no puede satisfacer las necesidades de todo el mundo y, cuando entran varios en juego, hay que recurrir a un sistema CMS para las conversiones.

Así pues, aunque a simple vista la gestión del color ICC pueda parecer un proceso complicado, su aplicación en todo el sistema es la única forma de garantizar que los colores se vean bien en el trabajo acabado.

Los perfiles ICC que incorporan los dispositivos de hardware están predefinidos, o grabados: describen el comportamiento del color especificado en el diseño del dispositivo en concreto. Hasta que no se prueba, no se puede saber si el dispositivo que hay en la caja cumple la especificación, y aún menos si seguirá cumpliéndola al cabo de seis meses. El proceso de prueba, conocido como calibración, siempre va seguido de la generación automática de un nuevo perfil ICC que coincide con el rendimiento del dispositivo durante la prueba. En algunos casos también habrá que ajustar el hardware para optimizar el rendimiento del color.

Los monitores profesionales como el Color Reference System de SONY incorporan sistemas integrales de gestión del color. Se conecta un colorímetro a la pantalla para ejecutar la calibración automática, que se tendrá que actualizar cada cierto tiempo. El color se puede calibrar con tarjetas de color IT8. Se venden como copias fotográficas o transparencias para escáneres y cámaras, así como en forma de archivos digitales para impresoras. Los espectrofotómetros con brazo de escaneo automático leen valores de las tarjetas de colores impresas. A continuación, el software los compara con una tabla de valores predeterminada para crear un perfil para la impresora. Incluso las imprentas se pueden calibrar, lo que reduce el margen de error en la reproducción del color. Los monitores se pueden calibrar a ojo para mejorar la fidelidad del color sin gastos adicionales. 

El tratamiento informático del color

La creación de material gráfico para su visualización en pantalla, sea en una página web o en un quiosco interactivo, no dista mucho del diseño para la impresión. Pero no solo se puede elegir entre millones de colores, sino también trabajar sobre la imagen. Y el material gráfico no se somete a procesos como la transformación en semitonos sino que se queda tal como se creó.

En este caso la cuestión de la resolución adquiere distintos matices. Al visualizar en mapa de bits una imagen que queremos imprimir, no sabemos cual es su tamaño real. Si la imagen esta destinada a la pantalla, sin embargo, se puede trabajar a la misma resolución y con los mismos píxeles que verá el usuario. Eso permite trabajar con gran precisión de detalle. Una tipografía muy pequeña o unas sombras muy tenues no quedarán bien tras el proceso de impresión. En pantalla se puede dibujar una línea de puntos a base de píxeles espaciados con la garantía de que se verán tal cual.

Las imágenes destinadas a la impresión se tienen que medir con precisión, porque existen pocas diferencias entre una impresión a 300 ppp y otra a 287 ppp, por ejemplo. Pero en pantalla, la cantidad de píxeles dicta el tamaño físico, de modo que hasta cierto punto se puede modificar la imagen para obtener las dimensiones deseadas.

Como esto implica aumentar la imagen escalándola, el cambio de tamaño puede alterar los píxeles como ocurre con la impresión; por eso se tendrá que hacer antes de entrar en los detalles. Por otra parte, es mejor aplicar efectos antes de reducir el tamaño para disimular los defectos de los píxeles.

El mundo real se caracteriza por la variedad, pero en los ordenadores las variaciones se tienen que cuantificar con precisión dividiendo la señal de entrada en secciones de determinado tamaño y valor. La fidelidad del resultado en relación al original depende de dos factores: la cantidad de secciones y la precisión con que se calcula su valor. Si las imágenes digitales se dividen en secciones llamadas píxeles, y si del número de píxeles por pulgada depende la nitidez de la imagen, luego entra en juego la fidelidad del color de cada píxel, que depende de la profundidad de bits.

Imaginemos la memoria del ordenador como un grupo de interruptores que pueden almacenar números binarios (o base dos) y hacer operaciones matemáticas con ellos. Un par de dígitos binarios, o bits, pueden representar 4 números binarios: 00, 01, 10 y 11. En el procesamiento de imágenes, 00 representa negro y 11 blanco. Cuatro bits (0000 como negro y 1111 como blanco) pueden representar 16 números (de 0 a 15), y 8 bits, 256 (de 0 a 255), con 00000000 como negro, 11111111 como blanco y 254 tonalidades intermedias de gris. Un grupo de 8 bits se conoce como BYTE. Con esta complejidad, la imagen se convierte en lo que se llama un tono continuo. Aunque casi ninguna imagen es realmente continua (las fotografías tradicionales también están formadas por diminutos puntos de color –grano-), el termino se aplica a las imágenes que parecen tener una continuidad cuando se miran a un tamaño normal y a simple vista. Pero ¿Cómo se convierte una imagen gris continua en una imagen en color?

La mayoría de las imágenes digitales se guardan en color RGB de 24 bits. Eso significa que cada píxel se describe mediante 24 bits agrupados en tres BYTES, cada uno dedicado a los componentes, o canales, rojos, verdes y azules. Por tanto, existen 256 valores posibles para cada canal de color, y si los multiplicamos (256 x 256 x 256) obtenemos un total de 16,7 millones de colores posibles, más de los que el ojo es capaz de distinguir.

Una sencilla operación aritmética y sabremos la cantidad de memoria de ordenador necesaria para guardar una imagen de mapa de bits de una resolución y una profundidad determinadas. Por ejemplo, para una fotografía de 10 x 15 con una resolución de 300 ppp, sería 15 x 10 cm x 300 x 300 puntos x 3 bytes = 6.480.000 bytes, o 6,18 Megabytes (MB). 1 MB equivale a 1024 KB (kilobytes) y 1 KB a 1024 bytes. 





El color es, pues, una de las razones por las que los dibujos vectoriales ocupan mucho menos espacio. Un rectángulo de tamaño A4, por ejemplo, se guardaría en formato vectorial como cuatro grupos de coordenadas para definir los puntos de los extremos y un único valor cromático, en total, pocos bytes. En un editor de mapa de bits, a una resolución de 300 ppp, el mismo rectángulo consistiría en 8.699.840 píxeles, cada uno con un valor cromático, es decir 25 MB. 



¿Que es el Pantone?


Empresa fundada en 1962, creadora de un sistema de control de color para las artes gráficas. Su sistema es el más reconocido y utilizado por lo que normalmente se llama Pantone al sistema de control de colores.

El sistema se basa en una paleta o gama de los mismos de manera que siempre es posible obtener otros por mezclas de tintas predeterminadas que proporciona el fabricante. Por ejemplo, es un sistema muy empleado en la producción de pinturas de color por mezcla de tintes.

Para poder conseguir el resultado que se espera se debe tener unas muestras de colores sobre diferentes tipos de papel a modo de comprobación.

Lo bueno de este sistema es que cada una de las muestras está numerada y una vez seleccionada es posible recrear el color de manera exacta. Para hacernos una idea, es algo parecido a las cartas de colores que miramos cuando vamos a seleccionar un color para pintar nuestra casa.

Es una manera de unificar por medio de un código que esta escrito en cada tarjeta de la carta de colores el pedido del cliente y del impresor. Esa carta de colores tiene una duración de dos años porque los colores se vencen al ser expuestos a la luz. 

Sistemas de representación del color

Las tres denominaciones que determinan toda sensación de color: tonosaturación luminosidad, serán explicados a través de los sistemas de clasificación de algunos de los principales estudiosos, que intentaron coordinar así la representación de los colores y de sus constantes:
  • El doble cono de Guillermo Ostwald (1835–1932). 
  • El sólido de Albert Munsell (1858–1918). 
  • El cubo de Alfredo Hickethier. 
  • El triángulo CIE (Comisión Internationale de l'Eclairage) 

    Sólido de los colores

    Si se quiere asignar a cada color una determinada posición en un sistema que coordine el tono, saturación y luminosidad, es necesario representar los colores por medio de un sólido tridimensional, en el que una de las dimensiones determinará la posición de los tonos, 

otras para la posición de la saturación, y la tercera la luminosidad de cada tono. 



Precisando: el eje vertical del sólido comprende la escala de grises con el blanco en el vértice superior y el negro en el vértice inferior. La escala graduada de éste eje vertical se llama escala de grises o también escala acromática eje neutro.

El eje horizontal o radial, que es un círculo —sección horizontal del sólido, perpendicular al eje de los grises—, corresponde a la posición de la saturación de cada uno de los tonos.

La saturación aumenta al alejarse el eje vertical y acercarse a la periferia exterior, llamada línea y superficie de saturación.

El doble cono de Guillermo Ostwald

Los dos conos que constituyen el sólido de Ostwald tienen la base común. Sobre la circunferencia común a ambas bases, se disponen 24 tonos de color que desde el amarillo, contraseñado con 00, y pasando por el rojo y el violeta, conducen al azul, volviendo después al amarillo a través del verde. El paso del blanco al negro se efectúa a través de una escala de grises cuyos campos llevan las contraseñas: aa cc ee gg ii ll nn pp, para indicar mayor o menor cantidad de blanco o de negro.

En este sistema, el significado de tono se expresa con la frase contenido de color:
  • La luminosidad, con contenido de negro 
  • la saturación con contenido de blanco

    Según el sistema de Ostwald, el color se califica indicando en el sólido las tres constantes. Por ejemplo, 50 psignifica azul puro saturado: 50 es el número del tono del color, (saturación) indica el contenido de blanco mínimo y (luminosidad), el contenido de negro mínimo.




    El sólido de Munsell

    El sólido de Munsell está constituido por una especie de esfera o árbol en la que cada uno de los tonos corresponde a un plano, casi semicircular acoplado al eje vertical del gris. Sobre la circunferencia de la sección horizontal del sólido, el campo de los colores espectrales, los tonos —comprendido el magenta—, está dividido en 10 sectores iguales y cada sector, a su vez en otros 10.

    Los tonos están indicados con las letras:


    • R = Red (rojo) 
    • RY = Red–Yellow (anaranjado) 
    • Y = Yellow (amarillo) 
    • YG = Yellow–Green (amarillo–verde) 
    • W = Green (verde) 
    • GB = Green–Blue (verde–azul) 
    • B = Blue (azul (cyan)) 
    • BP = Blue–Purple (azul–púrpura (violeta)) 
    • P = Purple (púrpura (magenta)) 
    • PR = Purple–Red (magenta–rojo (rojo–púrpura) 

    La denominación del color se verifica de la siguiente forma: Ejemplo: 5G 8/6; 5G indica el tono —G sector del verde, posición 5—; 8 significa luminosidad esto es la posición vertical sobre la escala del gris; 6 indica la posición de la saturación sobre el eje horizontal. 


    El cubo de Alfredo Hickethier

    El sólido de los colores de Hickethier es un cubo o hexaedro regular apoyado en uno de sus vértices. La diagonal que une con su opuesto el vértice sobre el que se apoya el sólido, forma la escala de grises con el blanco arriba y el negro abajo.

    Los colores base: amarillo, magenta y cyan están en los extremos de las aristas que parten del blanco. Los colores que se originan por su mezcla, están en el extremo de las aristas que salen del negro, Cada arista se divide en 10 partes ortogonales perpendiculares a ellas mismas, y numeradas del 0 al 9. El sólido tiene 1.000 subdivisiones iguales, correspondientes a mil modulaciones diversas de color. Cada color queda determinado por tres cifras, la primera de las cuales indica la cantidad del amarillo, la segunda la cantidad de magenta y la tercera la cantidad de cyan contenida en cada una de las mezclas.

    Para su uso práctico se emplean las diez partes o planos paralelos a la sección blanco, cyan, violeta, magenta —000–009–099–090—, que son diez tablas cuadradas, cada una subdividida en 100 cuadrados submúltiplos, conteniendo cada uno una determinada modulación del color, valorable por las tres cifras de las proporciones de mezcla de los colores base. Esta disposición de los colores resulta particularmente útil en el, campo gráfico, porque permite un fácil control de las tintas que interesan determinando exactamente los componentes base. 


    El triángulo C.I.E. (Comisión Internacional de Iluminación)

    Para una medida objetiva del color, la Comisión Internacional de Iluminación, propuso en el año 1931, un sistema de valoración de los colores derivados directamente de su posición en el espectro electromagnético de la luz blanca. Según la longitud de onda de cada color la línea de su representación numérica toma la forma de una curva que puede inscribirse en un triángulo casi equilátero, de donde viene la denominación de triángulo CIE, o bien, de cuña CIE, porque como ya hemos visto, la representación se debería realizar no tanto en una figura plana cuanto en una figura sólida.

    Para poder incluir realmente todos los colores del espectro solar se eligieron como valencias primarias tres colores virtuales, establecidos por puro cálculo, precisamente el rojo de longitud onda 615 nm. y el violeta de longitud 479 nm. y el verde de longitud 540 nm. La, unión de 380 nm, extremo del violeta con el extremo visible del rojo de 780 nm., se llama línea magenta —púrpura—, color que no se encuentra en el espectro solar, como ya hemos visto, sino que se obtiene superponiendo las refracciones de dos espectros distintos. Por esto, el magenta no tiene una indicación numérica propia, sino que se designa, convencionalmente con la longitud de onda del color complementario, esto es con la longitud de onda del color que, mezclado con un determinado tono de magenta, permite obtener la luz blanca. Para indicar que se trata de la longitud de onda de un complementario, el signo menos precede a la cifra que indica la longitud de onda. Así, el magenta de máxima saturación tiene su complementario en el verde– azul de 511 nm.; por tanto el tono del magenta elegido se indicará con la cifra -511 (menos 511).

    La luminosidad en esta representación bidimensional de las tonalidades cromáticas, no está representada gráficamente. Se puede, sin embargo, construir traduciendo sus porcentajes en valores numéricos de 0 a 10 sobre la altura del sólido que se puede derivar de ella, y que toma la forma de cucurucho.

    Concluyamos observando que los colores del triángulo CIE se clasifican como colores luz, en cuanto se usa la correspondiente longitud de onda como criterio discriminador. Es evidente, por tanto, que ninguno de los colores pigmentos de que disponemos, podrá alcanzar la pureza, esto es, la máxima saturación indicada en la clasificación espectral del triángulo cuña C.I.E. 





    RGB

    Aunque el modelo RGB está basado en nuestra forma natural de percibir el color, no es el único modo de representar el color digitalmente, ni un sistema tan sencillo como puede parecer. Para definir bien los colores hay que atenerse a algún sistema que represente el espectro visual.

    En los orígenes de la informática en color, los ingenieros de sistemas presentaban todos los modelos que eran “lo bastante buenos”. Las cosas eran más sencillas porque la memoria era escasa, y los pixeles se definían mediante un número limitado de colores y no con recetas RGB precisas.
    Se solía asignar un Byte a cada píxel, con lo que se obtenían 256 valores posibles. Esos valores no representaban un color real, sino una posición en una lista de colores predefinidos conocida como “tabla de consulta de colores” o “CLUT” y almacenada en la memoria. La tabla de colores estándar que incorporaba el ordenador era la paleta del sistema. Lo ideal era que los usuarios la sustituyeran por otra de su elección, para aplicar los colores que incluía la imagen visualizada. Los usuarios no tardaron en descubrir que podían crear efectos sorprendentes al cambiar la paleta.
    Con 16,7 millones de colores, los espacios cromáticos que utilizamos ahora son complejos modelos matemáticos que requieren un sistema más sofisticado. El mejor ejemplo de espacios cromáticos es el modelo CIE-LAB, propuesto por primera vez por la Comisión Internacional sobre la Iluminación (CIE) en 1960 y publicado en 1976. Se trata de una transformación del espacio CIE-XYZ en que, en lugar de una combinación de tres primarios, los colores se definen con los valores L, a y b. El valor L representa la luminosidad, mientras que a y b pueden describirse como rojo/tonos verdes y amarillo/tonos azules.

    El sistema LAB está diseñado para percibirse uniformemente, de modo que la relación matemática entre los valores cromáticos corresponden a las relaciones visuales que vemos: “la mitad de oscuro”, “el doble de rojo”, etc. El principal inconveniente de este sistema es que es demasiado matemático para que el proceso de imágenes digital sea un éxito. Por tanto, para el almacenamiento y las manipulaciones cotidianas recurrimos al sistema RGB. Un espacio cromático RGB se define como un triangulo con tres vértices (primarios) dentro del diagrama CIE del espectro visible. El espacio cromático real de la pantalla del ordenador, por ejemplo, se denomina RGB Monitor. Otros espacios RGB pueden definirse con primarios arbitrarios para cubrir una útil gama de colores. Algunos ejemplos son sRGB y Adobe RGB (1998).

    Puesto que la mayoría de la gente no piensa en el color en términos de combinaciones RGB, por no hablar de las propiedades innombrables de LAB, se han creado otros espacios cromáticos para definir los colores de forma más intuitiva. El sistema HSV, o HSB, expresa el color numéricamente en términos de color (verde, amarillo, púrpura u otros), saturación (escasez de gris) y valor (luminosidad). Estos elementos corresponden a las propiedades físicas de la longitud de onda, la pureza de excitación y la luminancia dominantes.

    HSB y HLS

    Los Modelos HSB y HLS están basados en los sólidos de Münsell. Presentan una gran ventaja frente a los dos anteriores, ya que su uso es muy intuitivo. Las iniciales HSB y HLS corresponden a las palabras inglesas Hue, Saturation y Bright y las mismas cambiando Bright por Luminosity, que significan Tono, Saturación, Brillo y Luminosidad. Ambos modelos intentan simular el comportamiento del ojo humano a través de las tres variables señaladas. La variable H varía a lo largo del círculo cromático, por lo que su valor oscila entre 0 y 360. El resto de las variables son porcentajes. Una diferencia fundamental entre el sistema HLS y el HSB es que en HLS el tono (H) depende de la saturación (S), mientras que en HSB son independientes. Esto provoca que en HSB podamos encontrar 360 ‘blancos’ distintos mientras que en HLS no. Dicho geométricamente, y simplificándolo mucho, el sólido asociado al sistema HSB es un cilindro que se colapsa en un doble cono en el sistema HLS.

    HSB es un modelo de color que se parece al sistema de Munsell de tono, valor y cromatismo en que utiliza tres ejes similares para definir un color. HSB es una derivación de los espacios de color RGB y es un espacio de color dependiente de dispositivo. En HSB, las tres características fundamentales del color son:

  • Tono: es el color reflejado o transmitido a través de un objeto. Se mide como una posición en la rueda de colores estándar y se expresa en grados, entre 0° y 360°. Normalmente, el tono se identifica por el nombre del color, como rojo, naranja o verde.
  • Saturación: también denominada cromatismo, es la fuerza o pureza del color. La saturación representa la cantidad de gris que existe en proporción al tono y se mide como porcentaje comprendido entre 0% (gris) y 100% (saturación completa). En la rueda decolores estándar, la saturación aumenta a medida que nos aproximamos al borde de la misma.
  • Brillo: es la luminosidad u oscuridad relativa del color y se suele medir como un porcentaje comprendido entre 0% (negro) y 100% (blanco).

En Photoshop se puede utilizar el modelo de color HSB para definir un color en la paleta Color o en el cuadro de diálogo Selector de color, aunque no se dispone de ningún modo HSB para crear y editar imágenes. 


CMYK

El modelo CMYK se basa en la cualidad de absorción de la luz que tiene la tinta impresa en papel. Cuando la luz blanca incide en tintas translúcidas, se absorben (se sustraen) determinadas longitudes de onda visibles, mientras que otras se vuelven a reflejar en los ojos. Por este motivo, estos colores se denominan colores sustantivos.

Teóricamente, deben combinarse pigmentos puros de cian (C), magenta (M) y amarillo (Y) para absorber toda la luz y producir el color negro. Sin embargo, como todas las tintas de impresión contienen alguna impureza, estas tres tintas producen un marrón sucio. Por ello, se utiliza tinta negra (K) además de las tintas cian, magenta y amarillo en las impresiones en cuatricromía. (Se utiliza la letra K (del inglés "black", negro) para evitar confusión, ya que B representa al azul, "blue" en inglés.)