Formatos de imagen para comunicaciones científicas

¿Por qué tiene que haber tantos formatos de imagen digital? ¿No basta con usar JPG para todo? ¿Da igual si la foto va a un journal o es para un póster electrónico? ¿Para qué nos lían?

Obviamente, si todos los formatos multimedia (sea de imagen, vídeo o sonido) tuvieran similares prestaciones no tendría sentido la proliferación de formatos. Pero cada uno tiene propiedades que resultan útiles según las circunstancias y que conviene conocer. Hoy hablaremos de las características de los archivos de imagen y cómo aplicarlos a los diferentes tipos de comunicaciones científicas.

El tipo de compresión

Lo primero que nos decantará por un formato u otro es cómo está comprimida la información. Hay formatos que funcionan sin compresión (BMP, TIF, RAW), lo que se traduce en ficheros de mayor peso. Los formatos comprimidos pueden ser de dos tipos: con o sin pérdida de información.

  • Compresión con pérdida: el algoritmo de compresión elimina píxeles de la imagen de modo que la pérdida pase desapercibida al ojo. A medida que aumenta la compresión la imagen pierde calidad por la pérdida de información. El ejemplo típico es el formato JPG.
  • Compresión sin pérdida: en vez de eliminar píxeles el algoritmo preserva toda la información, como quien dobla un folio para que ocupe menos espacio. Los archivos así procesados son más pequeños que el original no comprimido, pero más grandes que al aplicar compresión con pérdida. Un ejemplo es PNG.
La compresión de una imagen funciona como cuando se dobla un folio para que ocupe menos espacio (perdón, informáticos, es solo una metáfora).

La compresión de una imagen funciona como cuando se dobla un folio para que ocupe menos espacio (perdón, informáticos, es solo una metáfora). En la compresión sin pérdida, como en PNG, se mantiene toda la información. En la compresión con pérdida además de plegar el folio, éste se acribilla con un sacabocados para aligerar aún más el peso; la información eliminada (píxeles) no puede recuperarse. Es como se comprime JPG.

El espacio y la profundidad de color

El espacio de color se refiere al modo en que se obtienen los colores: mezcla aditiva o mezcla sustractiva. La aditiva se basa en la superposición de luces y sus colores básicos son rojo, verde y azul. La síntesis sustractiva se basa en la mezcla de pigmentos y sus colores básicos son cian, magenta y amarillo.

Así se establecen los dos espacios de color RGB y CMYK. El espacio RGB (de Red, Green, Blue) usa síntesis aditiva y por ello se emplea en dispositivos electrónicos que generan los colores mediante emisión de luz, como pantallas de ordenador, TV, dispositivos móviles, sistemas de vídeo y proyectores. El espacio CMYK (de Cyan, Magenta, Yellow, Black) es el usado en medios impresos, pues genera los colores al mezclar tintes de estos cuatro colores (como se puede comprobar en una impresora doméstica).

color aditivo RBG y color sustractivo CMYK

Los dos sistemas de síntesis cromática determinan cada uno un espacio de color diferente: la mezcla aditiva para RGB y la sustractiva para CMYK. Los colores primarios del modelo aditivo son los secundarios del sustractivo, y viceversa.

La profundidad de color es la cantidad de colores que se pueden aplicar a cada píxel de la imagen. La profundidad se mide en bits, así una imagen de 1 bit es monocromática, una de 2 bit tiene cuatro tonos de color y así sucesivamente. Lo mas usado son 8, 16, 24 o 32 bit. Una profundidad de 8 bit significa una paleta de 256 tonos, mientras una de 24 bit supera los 16 millones de colores. Para enredar un poco más, la profundidad se aplica a cada canal de color (rojo, verde y azul), de modo que una imagen de 8 bit tiene 256 tonos para cada canal, es decir, en realidad se generan 256 x 256 x 256 = 16.777.216 colores, más de los que el ojo es capaz de discernir. Que haya profundidades mayores a 8 bit es porque ofrecen mayores posibilidades de manipulación y edición sin pérdida de calidad.

Hablando de los canales de una imagen, aparte de los tres del RGB algunos formatos permiten usar un canal alfa para determinar la opacidad de cada píxel, con lo que se consiguen útiles efectos de transparencia.

RAW

El primer formato que comentaremos es poco usado por los no profesionales de la fotografía. RAW es el formato nativo de las cámaras, que guarda la imagen con toda la información tal cual la capta el dispositivo. La mayoría de las cámaras no profesionales están fijadas para convertir directamente a JPG, perdiendo información, pero almacenar las fotos tomadas en su formato RAW permite tener los originales sobre los que se puede hacer trabajo de edición posteriormente. Cada marca de cámara tiene su propia extensión de ficheros RAW.

JPEG

Es quizás el más difundido y práctico. Fue creado por el Joint Photographic Experts Group, de donde viene su nombre, y se presenta con las extensiones .jpeg o .jpg. Las imágenes JPG tienen compresión con pérdida variable de acuerdo con el % de reducción de peso. Al guardar una foto como JPG se puede determinar la calidad final de la misma, pues a mayor compresión menor calidad; lo mejor es no bajar de 70-75%.

JPG no es buen formato para editar fotos, pues con cada cambio que se guarda se vuelve a aplicar el algoritmo de compresión y la imagen se va degradando a cada paso. Cuidadín con esto. Otra limitación de JPG es la ausencia de canal alfa, es decir, de efectos de transparencia.

Este formato es el más habitual en web y dispositivos móviles, y también sirve para insertar imágenes en diapositivas. Trabaja tanto en RGB como en CMYK, aunque no suele ser la mejor opción para enviar a imprenta. Funciona muy bien con fotografías, pero mal con ilustraciones esquemáticas, dibujos lineales y figuras con texto.

Degradación de una imagen en JPG a medida que aumenta su compresión.

Degradación de una imagen en JPG a medida que aumenta su compresión. Se observa la pérdida de detalles de la foto cuando se pasa de una calidad alta (A) a una media (B) y una baja (C). Clic para aumentar.

GIF

Fue un formato creado por CompuServe para su uso específico en Internet. GIF (Graphics Interchange Format) tiene como principal característica la limitación de la paleta cromática a sólo 256 colores indexados, lo que no lo hace buena opción para fotografía, pero se adapta bien a elementos gráficos sencillos como iconos o logos para usar en web. No sirve para enviar a imprenta.

Al guardar en GIF no ocurre pérdida de información por la compresión, pero sí por la limitación de la paleta de colores. GIF tiene otras dos características relevantes: primero, permite transparencia, la cual funciona bien en figuras de contornos definidos pero mal si se trata de un borde o sombra difuminados, pues deja una “rebaba” blanca en el contorno; segundo, GIF admite el apilamiento de imágenes consecutivas para crear un GIF animado.

PNG

Dadas las limitaciones de GIF se desarrolló PNG (Portable Network Graphics) como alternativa mejorada para usar en web. Este formato comprime sin pérdida y logra muy buena calidad de imagen (a costa de archivos más pesados que con GIF o JPG) y admite una transparencia que funciona perfectamente con los contornos difuminados. Hay dos versiones según la profundidad de color: PNG-8, parecido a GIF en que se limita a 256 colores (8 bit), y PNG-24 que admite color verdadero (24 bit).

Es un formato excelente para fotos, ilustraciones, dibujo lineal u otros diseños gráficos que serán reproducidos electrónicamente, como páginas web, libros epub y presentaciones con diapositivas. No trabaja en espacio CMYK y, por tanto, no sirve para impresión de calidad.

Comportamiento diferente de JPG, GIF y PNG cuando se insertan imágenes en una diapositiva.

Comportamiento diferente de JPG, GIF y PNG cuando se insertan en una diapositiva. JPG no maneja transparencia y por ello mantiene su fondo blanco. GIF permite transparencia del fondo, pero deja una rebaba blanca en la zona de sombreado; además la limitación de colores reduce mucho la calidad de los degradados. PNG permite la integración ideal con el fondo de la diapositiva, mediante una transparencia perfecta que respeta la sombra difuminada y manteniendo la calidad de la imagen.

TIFF

El Tagged Image File Format es versátil y de alta calidad, perfecto para guardar y editar originales en máxima resolución y enviar imágenes para impresión profesional (de hecho es uno de los estándares editoriales). Dado el peso de los archivos .tif este formato no es nada útil en Internet y tampoco aporta ventajas sobre JPG o PNG para presentaciones o libros electrónicos.

TIFF puede guardarse sin compresión, con compresión sin pérdida usando algoritmos LZW o ZIP, o compresión con pérdida usando algoritmo tipo JPEG. Admite transparencias perfectas y la posibilidad de guardar las capas que forman el archivo original, además de funcionar en espacios RGB y CMYK.

VECTORIALES

Todos los formatos comentados hasta ahora (y otros menos usados o directamente obsoletos como BMP o TARGA) son para imágenes de mapa de bits o ráster, es decir, aquellas formadas por un mosaico de píxeles. Existe otro modo de generar figuras sin usar píxeles, sino mediante líneas vectoriales.

Este sistema vectorial basado en curvas de Bézier es muy útil en ilustración y diseño gráfico, pues se crean formas que pueden cambiarse de tamaño sin afectar su resolución. Si se amplía una foto ráster se notará el pixelado, mientras una figura vectorial mantendrá sus contornos lisos. Por ejemplo, PowerPoint y Keynote permiten crear trazos vectoriales: todas las líneas, flechas, conectores o formas geométricas generados en estos programas son vectores.

Los dibujos vectoriales profesionales se crean mediante programas como Adobe Illustrator o Corel Draw y se guardan con las extensiones SVG o EPS.

PDF

Son las siglas de Portable Document Format. Esta invención de Adobe es casi una auténtica panacea en lo que a compatibilidad y universalidad se refiere. No es un formato de imagen, sino que está diseñado para documentos de texto con o sin imágenes, aunque también sirve para guardar ilustraciones y otras imágenes procesadas (como planos o mapas). No es práctico para guardar fotos individualmente. Es posible extraer una imagen incrustada en un documento PDF para utilizarla en otro trabajo, por ejemplo una presentación con diapositivas.

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Formato de imagen según formato de comunicación

Vamos a resumir ahora qué formatos son los más indicados según la comunicación científica sea un artículo, un póster, una charla, etc.

  • Libro o artículo de revista: el estándar debería ser TIFF, en CMYK y al menos a 300 ppp de resolución (sobre resolución comenté algo en un post anterior). También valen las ilustraciones en formato PDF, que se pueden incrustar en la maqueta del libro. Para gráficos vectoriales va bien el EPS. Eventualmente se podría emplear imágenes en JPG, pero si tienen la resolución apropiada y están en CMYK. A los editores se les caen los calzoncillos cuando un colega médico/científico remite unas fotos cutres en jpg pixelado con calidad de WhatsApp. ¡Eso no se puede imprimir decentemente, leches!
  • Póster impreso: se mantienen los criterios de imagen para impresión, es decir, TIFF en CMYK. La resolución recomendada es 300 ppp, pero como los pósteres suelen tener impresión menos profesional, se admiten fotos a 150 ppp (menos de eso ya se corre riesgo) y también el uso de JPG. El archivo del póster se suele guardar como PDF, y hay que procurar que las propiedades globales del documento sean adecuadas para impresión.
  • Presentación con diapositivas: independientemente del programa usado, los formatos que mejor funcionan en diapositiva son JPG y PNG, según se quiera o no transparencia (aunque se pueden generar transparencias en el propio software de presentación) y según sea fotografía o dibujo. La resolución basta que sea de 72 ppp, aunque es preferible más, hasta 150 ppp (mayor resolución no aporta mejor calidad en pantalla), y todo en espacio RGB. Las imágenes GIF también se pueden insertar en diapos, pero son poco útiles. Los archivos vectoriales EPS son incrustables en presentaciones. PowerPoint y Keynote permiten copiar y pegar directamente en la diapo imágenes de otros orígenes, como PDF.
  • Póster electrónico: este tipo de pósteres no se diferencian en nada de una diapositiva, así que vale lo dicho anteriormente.
  • Libro electrónico: como trabaja en pantalla las imágenes estarán en RGB y con resolución de 72-150 ppp. Los ebook admiten JPG, PNG, GIF, SVG y EPS.
  • Página web: imágenes en RGB y 72 ppp, formatos JPG, PNG y GIF. Interesa que el tamaño del archivo sea el menor posible, sin afectar la calidad, para que cargue rápidamente en pantalla.

Pues eso, amiguitos, que no todo el monte es orégano, cada tipo de imagen debe ajustarse al propósito de su uso.

 

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4 comentarios en “Formatos de imagen para comunicaciones científicas

  1. Un post completísimo del fantástico mundo de las imágenes.
    Ya no hay excusa, por muy bien que se vea una imagen en un dispositivo electrónico, no todo vale para impresión, señores. 😛

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    • Gracias, Marga.

      Y otra cosa, que con la impresora de casa se pueda imprimir una imagen de cualquier tipo y calidad no significa que cualquier cosa sea imprimible, al menos con calidad apropiada. Digo en el post que GIF y PNG no valen para imprenta, eso no es que no se puedan imprimir, sino que quedan como el ojete al imprimirlas en cuatricromía como dios manda.
      Así luego quedan esas tesis que presenta la peña en la universidad…

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  2. Al hacer papers me acostumbré al formato TIFF ya que es el que te obligan ahora para mandar las imágenes.

    Desde entonces o trabajo en RAW o en TIFF independientemente del contexto, aunque desde luego el formato TIFF no es el mejor para los mundos actuales de enviar las cosas por correo

    Dios salve a Dropbox

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    • Y eso es lo que hay que hacer. Siempre conviene trabajar en RAW o TIFF como originales para editar, ya habrá tiempo para convertir a otros formatos si hace falta.
      Sin embargo, para insertar en diapositivas el TIFF solo aporta más peso al archivo y más trabajo al búfer de memoria para leerlo, por ello va mejor PNG.
      Cierto, bendito Dropbox y Google Drive y quien haya inventado las nubes. Y bendita la posibilidad de remitir originales a los “journals” a través de internet. ¿Alguien se acuerda cuando había que enviar por correo postal el manuscrito mecanografiado a doble espacio, por triplicado, con las fotos polaroid rotuladas por detrás o pegadas en un folio…? Buffff…

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