Definición de Profundidad de color

Llamamos profundidad de color a la cantidad de colores que puede tener una imagen. Estos colores se logran asignando una cantidad determinada de bits a cada píxel.

La asignación de un color a cada píxel se realiza por medio de bits. El bit es la mínima unidad de información de los archivos informáticos. Un bit es un número binario: sólo admite dos valores, cero o uno.

Si a una imagen se le asigna un bit por píxel, tendrá sólo dos colores, usualmente blanco y negro (0, 1).

Si se asignaran dos bits por píxel se tendrán cuatro colores (00 = negro; 01 y 10 = dos valores de gris y 11 = blanco). Y así podríamos seguir con imágenes de tres, cuatro o más bits por píxel, con una creciente cantidad de tonos de gris. Este tipo de imágenes no son muy usuales y pocos formatos digitales las soportan.

Cuando se le asignan ocho bits por píxel tenemos una imagen en escala de grises. Este número binario de ocho cifras permite definir 256 tonos de gris, desde el blanco hasta el negro: una cantidad aceptable de tonos que permite describir cómodamente una foto en blanco y negro. El ojo humano no podrá diferenciar entre dos grises consecutivos de esta escala, por lo que es una cantidad suficiente para describir imágenes dando la idea de una gradación continua de grises.

En la figura 13 vemos ocho escalas del blanco al negro. La primera corresponde a los colores que pueden obtenerse en un archivo de 1 bit por píxel. Los píxeles de la imagen sólo pueden ser blanco o negro. La segunda se le asignaron 2 bits por píxel = 4 colores. A la tercera 3 bits… y así sucesivamente. La cantidad de grises aumenta, la diferencia entre los grises adyacentes disminuye hasta hacerse imperceptible. La última, la de 8 bits por píxel, es la paleta usada para las imágenes en “escala de grises”.

01-profundidad

Figura 1: Bits por píxel: De arriba hacia abajo, escalas de blanco, grises y negro que se obtienen asignando 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8 bits por píxel. Las primeras escalas tienen pocos colores y se ven “franjas”, diferencias visibles entre dos grises adyacentes. En las últimas (con más cantidad de grises = más bits por píxel) no se ven franjas.

Profundidad de color en un documento nuevo

Cuando creamos un documento nuevo en Photoshop vemos, en el cuadro de diálogo que aparece, las opciones de la nueva imagen (figura 14). En esta ventana tenemos que definir, además del tamaño y resolución, la profundidad de color del nuevo documento. Las resoluciones disponibles están relacionadas con el Modo de color y son:

  • De 1 bit para los Mapas de bits.
  • De 8 o 16 bits por canal para las imágenes en Escala de grises o de Color RGB.
  • Las últimas versiones de Photoshop soporta profundidades de color de 32 bits por píxel y por canal para las imágenes de alto rango dinámico.

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Figura 2: Cuadro de diálogo al crear un Documento Nuevo. En esta ventana definimos el tamaño, la resolución, el Modo o Profundidad de color. Vemos que hay diferentes “profundidades de color”: 1 bit por píxel (tendrán dos: colores: blanco y Negro). Escala de grises y Color RGB: con 8 o 16 bits por canal. Imágenes de alto rango dinámico – 32 bits por píxel.

En la figura 3 vemos una misma imagen en diferentes profundidades de color.


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Figura 3: Profundidad de color. La misma imagen en diferentes profundidades de color.


Canales

Las imágenes en color están compuestas por canales; cada canal corresponde a un color primario. Cuando los colores se superponen y mezclan se forman varios millones de colores.

En la figura 4 vemos una imagen en RGB: el panel Canales de Photoshop muestra los canales correspondientes a los tres colores primarios (Rojo, Verde y Azul) y el canal compuesto (RGB), en donde se ve la imagen “a todo color”.


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Figura 4: Canales de color. Las imágenes de color RGB están compuestas por tres canales de color (rojo, verde y azul). Estas imágenes son las más usadas, tienen 8 bits por canal: 24 bits totales (8 x 3). Pueden tener más de 16 millones de colores.

Cuadro: Profundidad de color

Tipo de imagen

Cantidad de bits por píxel

Cantidad de colores

Bitmap

1

2

21

2

4

22

3

8

23

Escala de grises

8

256

28

16

65 536

216

Color RGB

8 (por canal) = 24 bits totales

16 777 216

224

16 (por canal) = 48 bits totales

281,5 billones

248

Formato Raw

10 (por canal) = 30 bits totales

1000 millones

230

12 (por canal) = 36 bits totales

68 mil millones

236

14 (por canal) = 42 bits totales

4,4 billones

242

16 (por canal) = 48 bits totales

281,5 billones

248


Imágenes de alta profundidad de color

Uno de los cambios más importantes de las últimas versiones de Photoshop son los archivos de profundidades de color mayores a 8 bits por canal, propia de las imágenes en color estándar. Este cambio viene de la mano de los avances de la fotografía digital profesional. Photoshop permite editar imágenes de 16 y 32 bits por píxel por canal.

Ya vimos que las imágenes de fotografía color estándar (las que se pueden guardar en el popular formato JPG) tienen 8 bits por canal, es decir 24 bits totales y pueden representar una cantidad de colores (16.777.216 millones, o sea 2 elevado a la potencia 24).

La fotografía profesional y los 16 bits por canal

Las imágenes de 16 bits por canal, asociadas a los archivos RAW de las cámaras profesionales de fotografía digital, pueden describir más de 280 billones de colores (2 a la potencia 248 = 281.474.976.710.656 colores). Esta enorme cantidad de colores aumenta las posibilidad de edición de las imágenes fotográficas. Por ejemplo, una foto con una zona muy clara (un paisaje nevado, por ejemplo), si ha sido tomada a una alta profundidad de color, será posible dar detalles a las zonas más claras. Estos detalles hubieran sido imposibles de recuperar si la foto se hubiera sacado en una profundidad de colores menor.

Photoshop ha acompañado muy de cerca a la revolución de la fotografía digital. Su dispositivo de revelado de fotografías de 16 bits por pixel, CameraRaw, se ha vuelto una herramienta indispensable para los fotógrafos profesionales.

Fotografiar lo imposible: 32 bits por canal

También se ha incorporado el tratamientos de imágenes de alto rango dinámico (HDR) por sus siglas en inglés. Se llama rango dinámico a la relación entre las áreas oscuras y claras de una fotografía que una cámara fotográfica puede capturar.

El mundo visible tiene un rango de luminosidad que supera con creces el rango de las imágenes impresas o mostradas en un monitor. El blanco, por ejemplo, de una imagen a ser impresa “es” la ausencia de tinta, el blanco del papel, el color más claro que se puede obtener. En la realidad hay colores mucho más claros, por ejemplo, el blanco del sol.

El ojo humano puede adaptarse a escenas con diferente iluminación. Si estamos en un interior tenuemente iluminado veremos aceptablemente bien el exterior, con sol radiante.

Las cámaras fotográficas sólo pueden capturar un gama de niveles de luminosidad fijo, un rango dinámico escaso. Por este motivo los fotógrafos, y otros profesionales que trabajan con imágenes digitales, deben tomar precauciones al hacer sus tomas.

Las imágenes de alto rango dinámico pueden representar todo el rango dinámico del mundo visible. En Photoshop estas imágenes se almacenan 32 bits por canal.