Los formatos de imágenes y sus múltiples usos

Formatos de imagen y sus usos.

En este artículo procederemos a detallar varios de los principales formatos de imágenes utilizados hoy en día en diferentes ámbitos. Las características de cada formato es lo que lo hace idóneo para un tipo de contenido u otro. Por ejemplo no es lo mismo una imagen para impresión a gran escala que una imagen para imprimir con un tamaño din A4 así como una imagen para una página web. Los formatos de imagen se pueden dividir en dos categorías principales, con pérdidas y sin pérdidas:

Con pérdidas:

Este tipo de formato descarta cierta información de píxeles de la imagen eliminando pequeños detalles apenas perceptibles para el ojo humano. Reduciendo de este modo el tamaño del archivo de imagen, y manteniendo un nivel aceptable de calidad. El uso habitual de estos formatos es principalmente la distribución y el almacenamiento de recursos gráficos como fotografías o imágenes con muchas texturas. Un uso para nada recomendable es utilizar este tipo de formatos para imágenes que tienen muchas zonas con color plano o muchos bordes, como por ejemplo aquellas que tienen mucho texto.

• JPEG: uno de los formatos más conocidos. Es un formato muy utilizado en las imágenes de internet, cámaras fotográficas, dispositivos móviles, etc. Existen varias versiones de este formato. Se desarrolló una primera versión presentada en 1992, le sucedió JPEG 2000 que mejoraba e incorporaba algunas características, como la posibilidad de tener una imagen con distintas calidades según la zona, o la versión JPEG XR, más ligero, que fue desarrollado y estandarizado por Microsoft en 2010.

A continuación se muestra la diferencia de calidad y tamaño en cada una de las versiones de JPEG:

Este tipo de formato es muy utilizado en web debido a que a pesar de su compresión la imagen mantiene una calidad aceptable y su tamaño es bastante reducido lo cual hace que se descarguen más rápidamente incluso con conexiones móviles.

• WebP: Este formato originario del códec de vídeo VP8 fue adquirido por Google y liberado años después. Aprovechó la tecnología VP8 para desarrollar un formato enfocado directamente a la web.

• Con este formato se consigue una reducción del tamaño bastante importante, en torno al 30 y 60 %.

Este formato mantiene un razonable nivel de calidad incluso mejor que el formato JPEG, al menos para Web.

Sin pérdidas:

Estos formatos no tienen pérdidas de información y siempre conviene guardar una copia de este tipo de formato de imágenes, a pesar de que luego se le aplique algún algoritmo de compresión. Las imágenes que deberíamos almacenar en estos formatos son aquellas que contengan grandes áreas de colores planos, como capturas de pantalla o logotipos. El inconveniente es que aunque podemos guardar cualquier imagen en un formato lossless (sin pérdida) el archivo probablemente ocupe demasiado.

En la siguiente imagen se puede apreciar la diferencia entre una imagen comprimida y otra sin comprimir.

 
 A la izquierda la imagen sin pérdidas y a la derecha la imagen con pérdidas.

Algunos de los principales formatos de imagen sin pérdidas son los siguientes:

• PNG: son las siglas de Portable Network Graphic. Se trata de un formato que no tiene pérdida de información. Se planteó como reemplazo al formato GIF. Su principal característica es la inclusión de un valor alpha para cada píxel, permitiendo así, que cada píxel tenga un nivel distinto de transparencia.

Las siguientes imágenes en formato PNG tienen fondo transparente:

Al juntar ambas imágenes podemos ver el sol detrás de la nube, ya que esos píxeles de la imagen de la nube son transparentes, esto se consigue gracias a la transparencia por píxel que ofrece este formato. 

• BMP: es un formato de imagen de mapa de bits, propio del sistema operativo Microsoft Windows, puede guardar imágenes de 24 bits, 8 bits y menos. Este formato puede utilizar una compresión sin pérdida de calidad, la llamada compresión RLE (Run-length encoding), que consiste en secuencias de datos con el mismo valor consecutivo que son almacenadas como un único valor más su recuento.

• RAW: este formato es muy utilizado sobre todo por cámaras fotográficas profesionales pero últimamente se está extendiendo cada vez más a otros dispositivos como los móviles. Aunque luego cada fabricante tiene su propio formato identificado por las siglas NEF, ORG, etc. Esto formatos se suelen procesar a otro formato más manejable como JPG, dado que almacenan toda la información captada por el sensor de la cámara y suelen tener un tamaño considerable.

• Vectores SVG: Hasta ahora todos los formatos de los que hemos hablado están compuestos por píxeles. Esto implica que al hacer zoom inevitablemente en algún momento comenzaremos a ver la imagen pixelada.

• Este problema lo resuelven las imágenes realizadas con vectores. Este tipo de imágenes, las vectoriales, están compuestas por formas geométricas (círculos, polígonos, líneas, elipses, etc) en lugar de píxeles. Están formas son renderizadas mediante una serie de cálculos matemáticos.

• Uno de los formatos más extendidos es SVG, basado en XML y que actualmente es admitido por prácticamente todos los navegadores actuales.

• Estos formatos son especialmente adecuados para gráficos simples como logotipos o símbolos.

Por ejemplo, si tenemos una pantalla que contiene una serie de formas geométricas de color negro sobre un fondo blanco, tendríamos una serie de secuencias con los píxeles negros y su recuento y igualmente con los píxeles blancos. De tal manera que la información que almacena la imagen sería la siguiente:

NNNNNBBBBNNBBBBNNNNNN

Con la compresión RLE nos quedaría algo así: 

5N4B2N4B6N 

Este formato no aporta grandes ventajas salvo quizás el hecho del bajo coste computacional para ordenadores muy antiguos. 

          Aparte del SVG existen otros formatos propietarios de Microsoft y Adobe.

A continuación se muestra la diferencia entre una imagen vectorial y una imagen formada por píxeles:

Existen otros formatos, algunos de ellos ya en desuso y otros son propietarios u exclusivos de ciertas aplicaciones, sin embargo estos son los más conocidos y utilizados.

En definitiva lo importante es utilizar el formato adecuado para cada tipo de gráfico teniendo en cuenta sus características y disponer también de diversas alternativas, como por ejemplo conservar una copia de una imagen sin pérdidas aunque luego generemos otra copia comprimida en un formato con menor peso para una página web.