LOS CANALES DE COLOR

Las imágenes digitales en color están hechas de píxeles y los píxeles están compuestos de combinaciones de colores primariosrepresentados por una serie de códigos. Un canal en este contexto es la imagen en escala de grises del mismo tamaño que una imagen en color, hecha con solo uno de estos colores primarios. Por ejemplo, una imagen de una cámara digital estándar tendrá un canal rojo, verde y azul. Una imagen en escala de grises tiene solo un canal.

En el ámbito digital, puede haber cualquier cantidad de colores primarios convencionales que componen una imagen; un canal en este caso se extiende para ser la imagen en escala de grises basada en cualquier color primario convencional. Por extensión, un canal es cualquier imagen en escala de grises del mismo tamaño que la imagen "adecuada" y asociada a ella.

"Canal" es un término convencional utilizado para referirse a un determinado componente de una imagen. En realidad, cualquier formato de imagen puede usar cualquier algoritmo internamente para almacenar imágenes. Por ejemplo, las imágenes GIF en realidad se refieren al color en cada píxel por un número de índice , que se refiere a una tabla donde se almacenan tres componentes de color. Sin embargo, independientemente de cómo un formato específico almacena las imágenes, siempre se pueden determinar canales de color discretos, siempre que se pueda procesar una imagen de color final.

El concepto de canales se extiende más allá del espectro visible en imágenes multiespectrales e hiperespectrales . En ese contexto, cada canal corresponde a un rango de longitudes de onda y contiene información espectroscópica . Los canales pueden tener múltiples anchos y rangos.

Existen tres tipos principales de canales (o modelos de color ), y tienen sus respectivas fortalezas y debilidades.

Imágenes RGB

Una imagen RGB tiene tres canales: rojo, verde y azul. Los canales RGB siguen aproximadamente los receptores de color en el ojo humano y se usan en pantallas de computadora y escáneres de imágenes .

Si la imagen RGB es de 24 bits (el estándar de la industria a partir de 2005), cada canal tiene 8 bits, para rojo, verde y azul; en otras palabras, la imagen se compone de tres imágenes (una para cada canal), donde cada imagen puede almacenar píxeles discretos con intensidades de brillo convencionales entre 0 y 255. Si la imagen RGB es de 48 bits (profundidad de color muy alta), cada canal está compuesto por imágenes de 16 bits.

YUV

Las imágenes YUV son una transformación afín del espacio de color RGB, originado en la transmisión. El canal Y se correlaciona aproximadamente con la intensidad percibida, mientras que los canales U y V proporcionan información de color.

CMYK

Una imagen CMYK tiene cuatro canales: cian, magenta, amarillo y negro. CMYK es el estándar para impresión, donde se usa coloración sustractiva .

Una imagen CMYK de 32 bits (el estándar de la industria a partir de 2005) está compuesta por cuatro canales de 8 bits, uno para cian, uno para magenta, uno para amarillo y uno para clave (generalmente es negro). El almacenamiento de 64 bits para imágenes CMYK (16 bits por canal) no es común, dado que CMYK generalmente depende del dispositivo, mientras que RGB es el estándar genérico para el almacenamiento independiente del dispositivo.

HSV

HSV , o Valor de saturación de tono , almacena información de color en tres canales, al igual que RGB, pero un canal está dedicado al brillo (Valor) y los otros dos transmiten información de color. El canal de valor es exactamente el mismo que el canal CMYK Negro, o su negativo .

El HSV es especialmente útil en la compresión de video con pérdida , donde la pérdida de información de color es menos perceptible para el ojo humano . Ver tamaños de canal optimizados a continuación.

Canal alfa 

El canal alfa almacena información de transparencia: cuanto mayor sea el valor, más opaco será ese píxel. Ninguna cámara o escáner mide la transparencia, aunque los objetos físicos ciertamente pueden poseer transparencia, pero el canal alfa es extremadamente útil para componer imágenes digitales juntas.

La tecnología de pantalla azul consiste en filmar actores frente a un fondo de color primario, luego establecer ese color en transparente y componerlo con un fondo.

Los formatos de imagen GIF y PNG utilizan canales alfa en la World Wide Web para fusionar imágenes en páginas web de modo que parezcan tener una forma arbitraria incluso en un fondo no uniforme.

Otros canales 

En gráficos 3D por computadora , se usan múltiples canales para un control adicional sobre la representación del material, por ejemplo, controlar la especularidad, etc.

Profundidad de bits 

Artículo principal: Profundidad de color

Al digitalizar imágenes, los canales de color se convierten en números. Como las imágenes contienen miles de píxeles, cada uno con canales múltiples, los canales generalmente se codifican en el menor número de bits posible. Los valores típicos son 8 bits por canal o 16 bits por canal. El color indexado elimina de manera efectiva los canales para obtener, por ejemplo, 3 canales en 8 bits ( GIF ) o 16 bits.

Tamaños de canal optimizados 

Dado que el cerebro no necesariamente percibe distinciones en cada canal en el mismo grado que en otros canales, es posible que al diferir el número de bits asignados a cada canal se obtenga un almacenamiento más óptimo; en particular, para imágenes RGB, comprimir el canal azul más y el canal rojo lo menos puede ser mejor que dar el mismo espacio a cada uno. [ citación necesitada ] Este tipo de compresión "preferencial" es el resultado de estudios que muestran que la retina humana realmente utiliza el canal rojo para distinguir los detalles, [ cita requerida ] junto con el canal verde en una medida menor, y utiliza el canal azul para antecedentes o información ambiental.

Entre otras técnicas, la compresión de video con pérdida utiliza el submuestreo de crominancia para reducir la profundidad de bits en los canales de color ( matiz y saturación ), manteniendo toda la información de brillo (valor en HSV ).