Profundidad de Imagen Digital

Profundidad de Color

Una fotografía digital está formada por una matriz o cuadrícula de puntos ordenados en filas y columnas. A cada punto de esta cuadrícula se le llama píxel (del inglés Picture Element).

Cuando ampliamos mucho una imagen digital podemos observar que está formada por una matriz de píxeles

Cuando ampliamos mucho una imagen digital podemos observar que está formada por una matriz de píxeles.

El píxel es la unidad mínima de información de la fotografía digital y representa el color de cada punto concreto de la imagen.

La profundidad de color nos informa del número de colores diferentes (o de niveles de grises en el caso de imágenes en blanco y negro) que puede contener una imagen. Dicho de otra manera, la profundidad de color es la amplitud de la paleta de colores que utiliza la imagen.

La información digital se almacena estructurada en el lenguaje binario con el que trabajan los ordenadores. Un bit es un dígito binario cuyo valor puede ser 0 ó 1. Los píxeles que forman la imagen se codifican mediante una combinación de bits. Cuantos más bits se utilicen para codificar un pixel, más colores se pueden representar. Este es el motivo por el cual a la profundidad de color se le llama también profundidad de bits.

Si utilizáramos un bit para representar el color, éste sólo podría tener dos valores (0 ó 1). Con 2 bits el número posible de colores sería de 22 (00, 01, 10, 11) y así sucesivamente. Como cada combinación de bits representa un color, cuantos más bit utilicemos más combinaciones diferentes podremos tener (y por tanto más variedad de color tendrá la imagen).

15.gif

En la siguiente tabla podemos ver el número de colores que puede contener una imagen en función del número de bits utilizados para codificar cada píxel:

BitsCálculoColores
1212
2224
42416
828256
2422416,7 millones
3623668.719,5 millones
422424,3 billones
48248281,5 billones

Como veremos a continuación, aunque se pueden indicar los bits totales utilizados para codificar cada pixel, es más habitual expresar la profundidad de color en bits por canal.

Tipo de imagenCantidad de bits por píxelCantidad de colores
Bitmap12
Escala de grises825628
 1665 536216
   
Color RGB8 (por canal) = 24 bits totales16 777 216224
 16 (por canal) = 48 bits totales281,5 billones248
   
Formato Raw10 (por canal) = 30 bits totales1000 millones230
 12 (por canal) = 36 bits totales68 mil millones236
 14 (por canal) = 42 bits totales4,4 billones242
 16 (por canal) = 48 bits totales281,5 billones248

Bits por Canal

En el artículo Luz y Color vimos que combinando distintas proporciones de los tres colores primarios (rojo, verde y azul) obtenemos el resto de colores.

Cuando trabajamos con imágenes digitales es habitual hablar de canales. Una fotografía digital consta de tres canales: cada uno de ellos contiene la información de un color primario.

La profundidad de color de las imágenes digitales se suele expresar en bits por canal. En lugar de decir que una fotografía tiene una profundidad de 24 ó 48 bits, es más frecuente indicar que tiene 8 ó 16 bits por canal.

Imagen relacionada

Todas las cámaras digitales son capaces hacer fotos en formato JPEG (en las que el revelado de la fotografía lo realiza la propia cámara). Las fotografías en formato JPEG tienen tiene una profundidad de color de 8 bits por canal (24 bits en total en las fotografías en color). Esta profundidad de color proporciona 16,7 millones de colores, lo que en principio es suficiente para cualquier fotografía, ya que se estima que el ojo humano es capaz de distinguir alrededor de 10 millones de colores.

Profundidad de color de las Imágenes RAW

Cuando disparamos en formato RAW, las imágenes no las revela la propia cámara, sino que las revelamos nosotros posteriormente en el ordenador. Este formato utiliza 12 ó 14 bits para representar el nivel de luminosidad capturado por cada fotosito del sensor.

Durante el revelado de la imagen RAW podemos decidir si queremos que la fotografía resultante tenga 8 ó 16 bits por canal. En Adobe Camera Raw, esto se hace en el diálogo opciones de flujo de trabajo al que se accede pulsando sobre el enlace que aparece en la parte inferior de la herramienta.

En el cuadro de diálogo de opciones de flujo de trabajo de Adobe Camera RAW se puede seleccionar la profundidad de color que tendrá la imagen revelada

En el cuadro de diálogo de opciones de flujo de trabajo de Adobe Camera RAW se puede seleccionar la profundidad de color que tendrá la imagen revelada

Pero ¿merece la pena trabajar con una profundidad de color de 16 bits por canal o es suficiente con 8 bits? Como veremos a continuación, las ventajas de trabajar con 16 bits por canal aparecen durante el revelado y post-proceso de la imagen.

En resumen

La profundidad de color se refiere al número de bits necesarios para codificar y guardar la información de color de cada píxel en una imagen. Un bit es una posición de memoria que puede tener el valor 0 ó 1. Cuanto mayor sea la profundidad de color en bits, la imagen dispondrá de una paleta de colores más amplia. Se utiliza 1-bit para imágenes en blanco/negro, sin grises (0=color negro, 1= color blanco), 2-bits = 4 colores (00=color negro, 01=color X, 10=color Y, 11=color blanco), 3-bits = 8 colores, …, 8-bits = 256 colores, …, 24-bits = 16.7 millones de colores.