lunes, 28 de septiembre de 2015

Tema 2. Proceso de digitalización de las imágenes.



1. El monitor  

En la actualidad hay dos tipos de monitor que son los que más se usan: el tubo de rayos catódicos (CTR, cathodic ray tube) y el de cristal líquido (LCD). Los CTR son monitores de gran tamaño, que generalmente se usan con ordenadores de sobremesa, y los LCD son pantallas planas que suelen utilizarse en los ordenadores portátiles. No obstante, últimamente se está generalizando el uso de este último tipo de monitor en los equipos de sobremesa.
Sea cuál sea el tipo de monitor, las imágenes que en él vemos son resultado de la activación de millares de diminutas fuentes luminosas. En las pantallas de color, las fuentes de luz están divididas en tres zonas: roja, verde y azul. El color que percibamos dependerá de las intensidades relativas de estas tres fuentes luminosas de color. Un monitor es prácticamente capaz de reproducir todos los colores.

2. Monitores CRT

Monitor ctr
El monitor de tubo de rayos catódicos, o CTR, tiene el mismo aspecto que un televisor y funciona de igual modo, aunque con mayor resolución. Es decir, su pantalla contiene un mayor número de píxeles, y por consiguiente, es capaz de reproducir imágenes más detalladas. Los píxeles son fosforescentes y se iluminan al ser bombardeados con electrones, que emite un cañón de electrones. Los monitores CTR emiten radiaciones magnéticas y eso ha hecho que sean cuestionados en términos de seguridad. Esto, unido a sus voluminosas proporciones y a su peso, ha propiciado que se opte también por los monitores LCD para los equipos de sobremesa.


3. Monitores LCD

Monitor LCD
El monitor de cristal líquido es plano y de bajo consumo energético. Esta tecnología se basa en cristales líquidos polarizados que son iluminados desde atrás. Su calidad de polarizados implica que pueden estar abiertosocerradosa la recepción de la luz. Su funcionamiento es idéntico al de la superposición de dos lentes polarizadas y rotadas 90º a una respecto a la otra. Al principio no dejan pasar la luz, pero al alcanzar la rotación de 90 grados la luz traspasa completamente. La tecnología LCD se emplea tanto en B/N como en color. Además el hecho de que los monitores LCD solían costar más que los de tubo, estas pantallas tenían problemas con la calibración de los colores, puesto que estos y el brillo variaban mucho en función del ángulo de visión pon del usuario. Estos problemas han ido disminuyendo y en la actualidad los monitores planos de gama alta son técnicamente tan buenos como las pantallas CTR de alta definición. También existen otros tipos de monitores planos, por ejemplo, los de plasma o LED, pero de momento no se utilizan en diseño gráfico.
 

4. Frecuencia de refresco

En los monitores LCD, la propia naturaleza de los cristales que la componen pueden limitar la visualización de la imagen. Cuando esta cambia muy deprisa, los cristales no siempre pueden abrirse y cerrarse a la velocidad necesaria para controlar correctamente el flujo luminoso, y por consiguiente, los monitores LCD no son siempre la mejor opción para reproducir imágenes en movimiento, pues en ocasiones estas dejan estelas o se ven distorsionadas. Los píxeles fosforescentes de las pantallas CTR sólo brillan durante un breve lapso de tiempo después de ser alcanzados por un electrón. Para mantener una imagen en pantalla, los píxeles son constantemente retro-iluminados. En un monitor CTR, un haz de electrones barre toda la superficie de pantalla, píxel a píxel, hilera tras hilera, hasta que todos los píxeles están iluminados, proceso que se repite acto seguido desde el primer píxel. La pantalla de un monitor CTR se mantiene constantemente iluminada siempre que el cañón de electrones tenga tiempo de alcanzar todos sus píxeles antes de que se haya apagado el primero de ellos. La velocidad de barrido, o frecuencia de refresco, de este haz de electrones determina la velocidad a la que puede cambiar una imagen en la pantalla.
Cuanto mayor sea esa velocidad, más estable se percibirá la imagen. La velocidad a la que retro-iluminan todos los píxeles se mide en herzios (número de cambio de imagen por segundo). Para evitar que la imagen se vea parpadeante, el haz de electrones debe barrer la pantalla al menor 50 veces por segundo, es decir a 50 Hz. Actualmente la frecuencia de refresco es de 70 Hz aprox.

5. Tamaño de la pantalla

Hay dos maneras de medir el tamaño de la pantalla. La primera es la misma que se utiliza para medir la de un televisor: la longitud de la diagonal de la pantalla., expresada en pulgadas. La segunda, que mide su resolución, indica el número de píxeles que contiene, en términos de anchura por altura. Los monitores más pequeños suelen ser los de 15” y tener una resolución de 1024 x 768 píxeles. Los portátiles pueden tener pantallas de menor tamaño.
Las pantallas que se usan habitualmente en artes gráficas suelen ser de hasta 20” y con una resolución de 1600 x 1.200 píxeles. También se usan de un tamaño de 30 pulgadas y una resolución de 2560 x 1600 píxeles y aún existen en el mercado algunos mayores. Cuanto mayor sea la resolución, mayor grado de detalle. La resolución no sólo se ve determinada por el tamaño de la pantalla, sino también por la tarjeta de video. Hay que tener cuidado con la resolución de la pantalla porque se necesitará una conexión digital de dos canales para sacar el máximo partido a su capacidad de resolución.

TAMAÑO DE PANTALLA

6. Calidad de la pantalla

Existe toda una serie de parámetros que determinan la calidad de una pantalla, sus posibilidades técnicas y su idoneidad para la producción gráfica. El tamaño, la resolución, el tamaño del píxel, la nitidez, el ángulo de visión, el espectro de colores, el contraste y el brillo son algunos factores básicos.En la producción gráfica es también importante que la pantalla disponga de una buena reproducción de colores y que permita calibrarlos correctamente. En este mismo contexto, resulta también relevante que la pantalla permanezca estable a lo largo del tiempo, de modo que no varíe demasiado en el trascurso de la jornada de trabajo o que no cambie de modo súbito y haya que recalibrarla con demasiada frecuencia.La pantalla debe ser uniforme y no mostrar, por ejemplo, una zona más oscura en las esquinas, lo que haría que una imagen se viera diferente dependiendo desde donde la veamos.
La gama de colores de la pantalla determina su idoneidad para trabajos de color, así com la edición de imágenes. Aunque la gama de colores RGB de un monitor suele ser, por lo general mucho más amplia que la de CMYK para impresión, existen solo unos pocos monitores capaces de mostrar todos los colores que pueden reproducir en una impresión en cuatricromía de alta calidad. EL estándar de Adobe RGB (1998), fue creado para que abarcase toda la gama de colores de la impresión, pero sólo unos poco s monitores son capaces de reproducirlo.
En las pantallas LCD el problema está en que su ángulo de visión a veces es muy limitado, es decir, que el usuario debe permanecer en una posición concreta para visualizar bien la imagen. Cuanto más amplio sea el ángulo de visión, mejor. Otro inconveniente de estos monitores es su relativa lentitud del refresco de pantalla, lo que puede causar problemas a la hora de reproducir imágenes en movimiento.
En los monitores CTR, la frecuencia de refresco es un factor importante para evitar el parpadeo de la pantalla. Estos monitores también pueden tener una pantalla más o menos plana y evitar los reflejos. También pueden tener incorporados altavoces, micrófono, puertos USB…En cuanto a la conexión también puede variar, algunos monitores tiene conexión analógica , mientras que otros usan una digital, que reduce el riesgo que el monitor deforme la imagen.
También se depositan varias exigencias en la tarjeta de vídeo instalada en el ordenador y en el tipo de conexión, con el fin de obtener una mayor calidad de color, de nitidez y de frecuencia de refresco. Una tarjeta de vídeo rápida, con buena capacidad de memoria, proporciona mejor calidad de imagen. Asimismo, para lograr una buena calidad de imagen de monitores de alta resolución, se necesita una buena conexión digital.
En cuanto a las conexiones del monitor, la mayoría de los antiguos suelen tener conexiones analógicas dotadas de un conector HD15. Los Macintosh antiguos VGA. Actualmente la mayoría de monitores tiene conexiones estándar DVI (Digital Visual Interface) que implica que la imagen no tiene que realizar un rodeo por la conexión analógica. Este tipo de conexión envía 165 millones de píxeles por segundo por 24 bits por píxel

7. Parámetros de digitalización

El concepto de resolución está muy relacionado con la calidad de la imagen, ya que se determina el número de muestreos de la imagen por unidad de superficie, por lo tanto a mayor número de muestreos mayor detalle. La resolución se mide normalmente en píxel por pulgada (ppp o ppi en inglés).Los valores correctos de resolución se indican en las tablas adjuntas:
RESOLUCIÓN PARA ORIGINALES DE LÍNEA
Una resolución de 1200 ppp es suficiente para trabajos de filmación
RESOLUCIÓN PARA ORIGINALES EN ESCALA DE GRISES
Salida en trama convencional a 200 ppp.
RESOLUCIÓN PARA ORIGINALES EN COLOR
Salida en trama convencional a 300 ppp.

Si la lineatura de trama es mayor de 133 lpi el Factor de calidad será de 1,5
Si la lineatura de trama es menor de 133 lpi el Factor de calidad será de 2

8. Resolución y definición

Una buena imagen original será la que se asemeje más al resultado final deseado. En la imagen digitalizada no aparecerán por arte de magia detalles y colores que no se encuentren ya en el original. Cuanto menos haya que ajustar la imagen durante su escaneado y edición, tanto mejor será el resultado final.
Además de que la imagen contenga todos los colores posibles, es también relevante la escala de grises. El original debe presentar la menor dominancia de color posible. Esto podemos conseguirlo asegurándonos que le tipo de película se corresponda adecuadamente con su temperatura de color.
Todo original en película fotográfica generará algo de grano en la imagen. En algunas imágenes el grano de la película puede ser algo deseable, pero es muy difícil de eliminar en durante la edición de la imagen. Así mismo también es importante el tamaño del original a escanear para obtener un buen resultado.
El número de colores o tonos que tiene una imagen digital viene determinada por la cantidad de información (bit) que se le asigna a cada píxel durante el proceso de digitalización. De esta forma podemos encontrarnos con imágenes de:
 
1 BIT: DOS TONOS BLANCO O NEGRO. Imágenes de línea
8 BIT: 256 NIVELES DE GRIS. Imágenes de escala de grises
24 BIT: 16 millones DE COLORES. Imágenes en color
Esto es la profundidad de Bit.
Deberemos tener en cuenta también el valor de gama, por lo general se recomienda un valor gamma de 1,8 para las imágenes de tonos medios, ya que es el que más se aproxima al ojo humano. Una imagen nocturna deberá tener unos valores más altos para que el detalle en las zonas oscuras pueda reproducirse al imprimirla después. Una imagen nevada deberá ser escaneada con un valor de gamma menor de 1,8 para que se reproduzcan las zonas más claras en la impresión.
La resolución de escaneado se obtiene multiplicando la lineatura de trama, el factor de muestreo y el factor de escalado. Por ejemplo si queremos escanear una imagen y queremos imprimirla con una lineatura de trama de 150 lpp a un 170% de su tamaño original, la resolución óptima del escaneado es de 150 x 2 x 1,7 = 510 ppp. Por tanto a la hora de escanear lo haremos a 600 ppp ya que los valores en el escáner están predefinidos.
Conviene tener en cuenta que la resolución de la imagen equivale al doble de la lineatura de trama, mientras que la resolución de escaneado es igual a la resolución de la imagen multiplicada por el factor de escalado. En el ejemplo anterior, la resolución equivaldría a 300 ppp y la resolución de escaneado a 510 ppp. La mayoría de las aplicaciones de escaneado cuentan con una función que calcula de forma automática la resolución óptima de escaneado si indicamos la lineatura de trama y el factor de escaneado.
Si nos vemos obligados a escanear una imagen que ya ha sido impresa, corremos el riesgo de que se produzca un efecto muaré al imprimirla de nuevo. Para evitar o minimizar este inconveniente, es preciso usar la opcióndestramaren el software de escaneado. El proceso de escanear durará más pero la imagen quedará algo desenfocada. Cuando la trama con la que ha sido impreso es estocástica, el resultado es mejor pero siempre es preferible aplicarle un cierto desentramado.
Así mismo las firmas es preferible imprimirlas en modo más nítido, para ello se escogerá la opción dibujo de línea o mapa de bits, ay que así no será rasterizada a la hora de hacer los fotolitos.

9. Tipo de conexión o interfaz ordenador – escáner

Un aspecto importante en cuanto a los dispositivos de digitalización es el tipo de conexión al ordenador mediante la cual se realiza la comunicación y envío de las imágenes digitalizadas a la estación de trabajo para su tratamiento, de esta forma nos podemos encontrar con los siguientes tipos de conexión:
- Puerto Paralelo
- Puerto USB
- Puerto SCSI
- Puerto Firewire
Los dos últimos son los que alcanzan mayores velocidades de transmisión (ideales para imágenes y trabajos de alta resolución) mientras que el USB es un puerto de cierta velocidad y fácil conexión y ampliación. El puerto paralelo quedaría para el uso doméstico, debido a su escasa velocidad.

10. Dispositivos de digitalización

Existen 3 tipos básicos, los de tambor o cilíndricos, los de transparencias y los planos. Éstos últimos se comercializan en diversidad de precios y grados de calidad, desde los más simples o de uso doméstico que pueden costar alrededor de 100 euros y los profesionales que llegan a miles de euros. Los escáneres de tambor se han dejado de vender y han sido sustituidos por escáneres planos profesionales.
Cuando escaneamos una imagen, el escáner decide la superficie original en una cuadrícula en la que cada cuadro corresponde a un punto escaneado. Cuanto más denso sea este mapa de bits (mayor resolución) mayor será la información que registre el escáner, lo que dará lugar a una imagen más grande. Cada punto escaneado es un píxel y la resolución expresada en ppp.

El escáner plano

Escáner Plano
El original se coloca sobre una bandeja de vidrio. El formato máximo del original puede ser A3 o A4. Los negativos y dipositivas se suelen extraer de sus marcos para poder ser escaneados correctamente.
El escaneado se realiza por medio de unos sensores CCD (fotomultiplicadores) alineados a lo largo de la imagen. De este modo se escanea la superficie de lado a lado de la superficie escaneada.
La resolución óptica de un escáner plano varía de 600 ppp hasta 5000 ppp. Las versiones más modernas de escáneres que detectan más colores ya no se fabrican por la tendencia del sector a eliminar los originales que no son digitales.

Escáner de película

Aunque haya modelos de escáneres planos que escanean originales transparentes, los originales de películas están especializados en transparencias de diferentes formatos.
La peculiaridad de estos escáneres es que dejan la película suspendida en el aire mediante un chásis de sujeción. Otros curvan el original de forma que el negativo se curve como si estuvieran colocados en un cilindro. La resolución de estos escáneres oscila entre 3000 ppp a 8000 ppp.

 

Debe su nombre al cilindro de vidrio sobre el que se monta el original para su escaneado. Suele aceptar hasta un A3 y por lógica sólo acepta originales flexibles. Estos escáneres suelen ser muy grandes y caros, escanean con gran calidad. Son usados normalmente por empresas que necesitan una alta calidad de imágenes.
El escáner proyecta iluminaciones y éstas son captadas por sensores CCD. El cilindro gira a gran velocidad mientras que el cabezal va barriendo lentamente la superficie de la imagen. Mientras que en los planos los cabezales van leyendo de lado a lado.La resolución de un escáner de tambor puede llegar a 10.000 ppp. Estos aparatos se han dejado de fabricar y han sido desplazados por planos de alta calidad.
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