Introducción a la Introducción Digitalización Preimpresión digital en color, volumen cuatro
Esta guía Agfa de digitalización está pensada como una introducción para principiantes y como referencia útil para operadores con experiencia. Las técnicas y la terminología relacionadas con la digitalización en la preimpresión y en otras aplicaciones se explican con claridad y se ilustran ampliamente. El increíble aumento de la potencia de los ordenadores y de los programas, junto con la proliferación de dispositivos de captura de imágenes, nos dan a todos la posibilidad de manipular imágenes. Los conocimientos sobre el color y las destrezas de un operador de escáner experimentado son, sin embargo, mucho más difíciles de adquirir ad quirir.. La calidad de la imagen impresa depende en gran medida de la precisión del color y del equilibrio tonal del proceso de digitalización inicial. Si los detalles significativos de la imagen y las gamas tonales están ausentes desde el principio, incluso el retocador más experto encontrará difícil conseguir resultados aceptables. Esta guía ofrece unas reglas sencillas que le permitirán obtener los mejores resultados posibles en la digitalización de cualquier original, teniendo en cuenta el dispositivo de salida previsto. Para facilitar su identificación, se ilustran y comentan los posibles errores durante la digitalización o durante el procesado de la imagen. También se incluye una sección para quien esté pensando en adquirir un equipo de captura de imágenes, con consejos sobre los dispositivos más adecuados para diferentes aplicaciones. Aunque una guía de este tamaño no puede describir de forma exhaustiva la tecnología y las técnicas de captura de imágenes, hemos intentado proporcionar al lector la suficiente información para obtener imágenes de la más alta calidad. Si utiliza esta guía junto con las otras de la serie “Preimpresión digital en color”, que tratan de los requisitos necesarios para realizar un buen trabajo de preimpresión e impresión, obtendrá un conocimiento global del proceso desde el original hasta la impresión.
En el glosario (página 38), podrá encontrar una definición de los términos que aparecen en negrita.
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ÍNDICE INTRODUCCIÓN
1 2
ELECC LECCIÓ IÓN N DEL DEL DISP DISPOS OSIT ITIV IVO O DE ENTR ENTRAD ADA A
4
TECNO ECNOLOG LOGÍAS ÍAS DE ESCÁN ESCÁNER ER
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CONCE ONCEPT PTOS OS BÁSI BÁSICO COSS SOBR SOBREE EL COLO COLOR R
8
TEO EORÍ RÍA A SOBR SOBREE OPAC OPACID IDAD AD Y DENS DENSID IDAD AD
10
EVALUAC ALUACIÓN IÓN DE LOS ORIGIN ORIGINAL ALES ES
11
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MODIF ODIFIC ICAC ACIÓ IÓN N DE LOS LOS MA MAP PAS DE BITS BITS
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RESOL ESOLUC UCIÓ IÓN N EN LOS LOS TRAB TRABAJ AJOS OS DE LÍN LÍNEA
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22
HISTOGR ISTOGRAM AMAS AS Y CURV CURVAS TONAL TONALES ES
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AUM UMEN ENTO TO DE LA NITI NITIDE DEZZ
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FOR ORMA MATO TOSS Y ALMA ALMACE CENA NAMI MIEN ENTO TO DE AR ARCH CHIV IVOS OS
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GLOSARIO
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Presentación de las técnicas actuales de digitalización y filmación de imágenes Consejos sobre los dispositivos de digitalización de imágenes más adecuados
Comparación entre los dos métodos que se utilizan actualmente para leer datos de imágenes Percepción de los colores en la naturaleza, en los monitores y en la impresión Comprensión de los principios de la medición de las densidades en película y papel
Cómo decidir si las imágenes necesitarán un tratamiento especial durante o después de la digitalización La composición de imágenes digitales, con una introducción a los números binarios Los efectos de aumentar o reducir el tamaño y la resolución de la imagen Posibilidades sobre reproducción de imágenes y explicación de la resolución
Consejos sobre la digitalización de originales en blanco y negro, y normas sobre la resolución Consejos sobre digitalización de originales de escala de grises y normas sobre la resolución Consejos sobre digitalización de originales color y normas sobre la resolución Cómo comprobar y ajustar las gamas tonales de las imágenes digitalizadas
Varios Varios métodos para cambiar el brillo y el contraste de la imagen Utilización de los controles manuales y automáticos para obtener una densidad óptima de imagen Eliminación de las tonalidades dominantes no deseadas y modificación selectiva de los colores Explicación del proceso de aumento de nitidez, destacando sus posibles problemas Descripciones exactas del color para mediciones y comunicaciones precisas
Sistemas automáticos que aseguran la consistencia del color desde el original a la impresión Formatos más utilizados, técnicas de compresión, cálculo del tamaño y métodos de almacenamiento
INTRODUCCIÓN 2
Los avances tecnológicos de la fotografía nos han permitido registrar de forma económica escenas pintorescas, como el arco de piedra de la ilustración, para ser vistas por otras personas. Sin embargo, la reproducción de imágenes mediante película o papel sensible a la luz requiere mucho tiempo y técnicas de procesado precisas. La realización de múltiples copias fotográficas es cara y, con frecuencia, el color resultante difiere mucho del de la escena original.
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Los procesos de impresión basados en tintas, como eloffset, permiten la reproducción en grandes cantidades y con un coste reducido por copia de originales fotográficos o de otro tipo. Estos procesos requieren que las imágenes sean separadas en sus componentes cián, magenta, amarillo y negro (CMYK), las cuatro tintas de cuatricromía utilizadas en la impresión. En el pasado, los métodos de separación CMYK utilizaban cámaras reprográficas de gran formato(1) equipadas con filtros de color o un escáner de tambor .
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Los operadores de las cámaras de reprografía utilizaban filtros RGB para registrar los componentes rojo, verde y azul de la imagen sobre películas en blanco y negro (monocromas ). Era
necesario realizar muchas películas intermedias positivas y negativas antes de obtener las separaciones CMYK. El escáner de tambor más productivo empleaba tres amplificadores de señal RGB denominados tubos fotomultiplicadores (PMT), para “leer” los valores de color RGB del original, que se colocaba en un tambor giratorio. Estos valores se convertían en las separaciones de color CMYK y se exponían directamente en una película monocroma colocada sobre un segundo tambor giratorio. Con ambos métodos se obtenían las películas de separación de color a partir de las cuales se realizaban las planchas de impresión. Los nuevos métodos digitales de exploración y registro han eclipsado a estos costosos sistemas que requerían una gran especialización y han abierto el mundo del procesado de imágenes a muchas más personas. Entrada digital Las modernas técnicas de entradadigital permiten manipular y retocar las imágenes en un ordenador, con un control preciso y una gran flexibilidad. Los resultados finales pueden reproducirse fácilmente las veces que se desee sin pérdida de calidad. En contraste con la fragilidad de los originales fotográficos e ilustraciones, el almacenamiento de varias copias digitales en cinta magnética o en otros soportes digitales asegura la integridad de los datos. La principal desventaja de las imágenes digitales es que su nivel de calidad generalmente se hace coincidir con el tamaño de salida y el proceso de impresión que se piense utilizar; sin prever posibles cambios que pueden requerir la realización de una nueva digitalización a partir del original. Las imágenes digitales están formadas por una rejilla de pequeños cuadrados, denominados elementos de la imagen o píxeles. Los dispositivos de entrada RGB reducen la gama de color visible a una paleta limitada. A cada píxel se le asigna el color de la paleta que más se parezca al de la imagen original. Cuanto mayor sea la paleta, con más precisión se podrá digitalizar el original. El tamaño de la paleta se especifica en bits, concepto que se explica en la sección “Elementos de la imagen”.
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Los escáneres se utilizan para convertir fotografías o dibujos en datos digitales. Los escáneres de tambor recientes(3) incorporan los sensores tradicionales PMT, pero están diseñados para proporcionar únicamente datos digitales. También se han realizado adaptaciones en los antiguos escáneres de tambor(4) para que puedan suministrar datos digitales en vez de realizar la exposición directamente sobre película. La tecnología de sensores PMT no es fácil de implementar en los escáneres planos compactos(5) ni en las cámaras digitales, por lo que ha surgido una nueva tecnología. Los dispositivos de carga acoplada (CCD), constan de miles de receptores diminutos (elementos) sensibles a la luz, que convierten las variaciones de los niveles de luz en señales digitales.
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Las modernas cámaras digitales de foto fija (6) utilizan una matriz bidimensional de CCD para registrar “instantáneas”. Los datos se transfieren directamente a un ordenador o se almacenan en un disco extraíble. También existen respaldos de cámaras de matriz de CCD que se pueden adaptar a las cámaras fotográficas profesionales (7). Las cámaras de vídeo digital (8) utilizan un matriz de CCD para registrar tomas consecutivas, que se transfieren directamente a un ordenador o se almacenan en una cinta magnética de vídeo de alta calidad. Los escáneres planos disponen normalmente de una hilera de CCD, en vez de una matriz, para registrar las líneas sucesivas de datos de una imagen y transferirlas al ordenador.
Una alternativa a la captura de imágenes en un departamento interno de cualquier empresa es la utilización de servicios de digitalización profesionales para transferir imágenes en película a discos compactos (CD). Los lectores de CD conectados a un ordenador(9) permiten un acceso rápido a estas bases de datos de imágenes digitales con una gran capacidad de almacenamiento.
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Salida digital La conversión de los píxeles en pigmentos de impresión se trata en la sección “Conceptos básicos sobre la salida”, pero aquí se incluye un resumen de los dispositivos de salida digital disponibles actualmente. Las presentaciones multimedia interactivas requieren un sistema de proyección controlado por ordenador(10) o un monitor de color (11) y dispositivos audio para llegar a la audiencia. Los dispositivos de impresión digital han proliferado para atender la creciente utilización de programas de edición electrónica y de manipulación de digitales (12) exponen datos digitales imágenes. Las cámaras digitales en transparencias de color para su utilización en presentaciones con diapositivas o para obtener los segundos originales que se desee (copias de alta calidad de una imagen fotográfica original). Esta utilización digital de la fotografía permite crear, modificar o restaurar digitalmente originales que pueden ser reproducidos en películas positivas o negativas para una adecuada distribución fotográfica o para su almacenamiento en bancos de imágenes. Las impresoras láser (13) permiten realizar múltiples copias en blanco y negro sobre papel; se basan en el sistema de las copiadoras xerográficas (tóner seco). La impresión de copias en papel con impresoras de color de sobremesa (14) , que utilizan tecnologías como la transferencia térmica de cera o de sublimación del color, está restringida a la realización de pruebas o a la impresión de tiradas muy reducidas, debido a su alto coste y a su baja velocidad. Las copiadoras/impresoras de color digitales(15) ofrecen una velocidad de impresión ligeramente más rápida, pero el coste sigue siendo alto. Las separaciones en películas monocromas para los procesos de impresión del color basados en tintas se realizan enfilmadoras (16) de alta resolución. Algunos de estos dispositivos pueden realizar la exposición directamente sobre las planchas de impresión (directo-a-plancha), eliminando así la necesidad de utilizar películas intermedias (17). Se está investigando para llegar a transferir los datos digitales directamente a cilindros de impresión offset especiales (18) , lo que eliminaría los procesos directo-a-prensa). de realización de películas y planchas (directo-a-prensa El desarrollo más interesante en la reproducción de color digital para tiradas pequeñas o medias es la introducción de máquinas de imprimir de bobina duplex (doble cara) de alta velocidad, basadas en las tecnologías de reproducción xerográfica mejoradas (19) . Estos sistemas del “ordenador-al-papel” producen copias de color a bajo coste en cualquier cantidad, sin necesidad de realizar las costosas preparaciones (en tiempo y dinero) de la máquina de imprimir ni la limpieza entre trabajos.
ELECCIÓN DEL DISPOSITIVO DE ENTRADA 4
Los distintos diseños de los dispositivos de captura de imágenes hacen que algunos sean más adecuados para ciertas tareas que otros. Una buena forma para decidir qué dispositivo se adapta mejor a sus necesidades es determinar el tipo de originales que va a manejar y la forma en que utilizará los datos capturados. ¿Los originales serán planos o tridimensionales? ¿Los originales planos serán flexibles o rígidos? ¿Qué tamaño tendrán los originales? ¿En qué proporción habrá que aumentar el tamaño de las imágenes capturadas? ¿Estarán las imágenes en materiales transparentes (película) u opacos (papel)? ¿Estarán compuestas exclusivamente por zonas o líneas en blanco y negro (trabajo de línea)? ¿Serán imágenes de tono continuo, como las fotografías, que están formadas por colores o tonos de grises que se unen entre sí en transiciones suaves? ¿Se utilizarán originales que ya han sido tramados? La opción de destramado para suavizar los puntos de los originales tramados no existe en todos los dispositivos de captura de imágenes. Otros factores pueden influir en la decisión final, incluidos facilidad de manejo, flexibilidad, características del programa, robustez, fiabilidad, eficacia del servicio y credibilidad del fabricante. La capacidad de captar una amplia gama de tonos, especialmente en las zonas de sombras, es importante cuando se digitalizan transparencias de color. Existen programas de interface bien diseñados que ofrecen características avanzadas, como la conversión de negativos de color en imágenes positivas y la separación directa de datos RGB en CMYK para procesos de impresión en cuatricromía.
Para introducir texto impreso en un programa de tratamiento de textos, puede ser adecuado un escáner de mano con un programa de Reconocimiento Óptico de Caracteres (OCR). Para capturar imágenes de escala de grises o trabajos de línea, puede ser suficiente un sencillo escáner plano para blanco y negro. Si necesita ampliar mucho imágenes en color con abundantes detalles sin perder calidad, necesitará realizar bastantes lecturas de porciones de las mismas. Los escáneres planos o de tambor profesionales le proporcionarán la alta resolución necesaria para realizar este tipo de digitalizaciones. Las resoluciones de los dispositivos de entrada se indican en píxeles por pulgada (ppi), mientras que la resolución máxima de los dispositivos de salida equivale al número de puntos (dots) que son capaces de imprimir o registrar por pulgada (dpi). La resolución óptica verdadera de un dispositivo de entrada CCD está determinada por la cantidad de lecturas de celdas CCD que se realizan por pulgada y por el sistema óptico. Cuando compare dispositivos de entrada, compruebe si las resoluciones ópticas han sido incrementadas por mejoras del programa (interpolación). Este proceso evita que aparezcan píxeles visibles en imágenes ampliadas pero no captura más detalles. Escáneres planos Los escáneres planos CCD son los dispositivos de captura de imágenes más utilizados en la autoedición (DTP) y en la preimpresión profesional. Normalmente, pueden utilizarse desde los programas de manipulación de imágenes estándar. Los programas de interface más avanzados que controlan los escáneres planos no exigen operarios expertos, ya que el equilibrio óptimo del color y la densidad correcta de la imagen se determinan automáticamente.
Escáner plano blanco y negro
Escáner plano de color
Escáner de transparencias
Escáner plano profesional
Escáner de tambor
Cámara digital
Cámara de vídeo Escáner de mano
Uso principal Oficina, OCR, FPO Impresión B/N
Oficina, FPO Oficina, OCR, FPO Impresión B/N y color Impresión B/N y color Impresión B/N y color Fotografía digital
Impresión en B/N y color Fotografía digital
Comunicación Audio/Visual Impresión en B/N y color
Comunicación Audio/Visual
Oficina, OCR, FPO
Op., Tr. flexibles, rígidos pos., neg. Objetos 3-D
Tr. flexible pos., neg.
Op., Tr. flexibles, rígidos pos., neg. Objetos 3-D
Op., Tr. flexible, pos., neg.
Op., Tr. flexibles, rígidos pos. escenas fijas de 3-D
Op. flexibles, rígidos pos. escenas de 3-D
Op. flexibles, rígidos pos.
Puede ser alta
Alta
Alta-muy alta
Alta-muy alta
Media
Baja-media
Baja
Originales Op. flexibles, rígidos pos. Objetos 3-D
Calidad Puede ser alta
Funcionamiento* Sencillo, suele ser automático
Sencillo, suele ser automático
Sencillo, suele ser automático
Sencillo, suele ser automático
Complejo, suele requerir operadores expertos
Sencillo, suele ser automático
Sencillo
Sencillo pero inconsistente
Media-alta
Alta
Alta
Media-alta
Media-alta
Media
Media
Medio
Medio-alto
Medio-alto
Medio-alto
Medio-alto
Bajo-medio
Bajo
Productividad* Media-alta
Coste* Bajo-medio
* Aunque estos factores están parcialmente determinados por el diseño y fabricación de cada dispositivo, la calidad y flexibilidad de los interfaces de los programas de interface afectarán de forma significativa al rendimiento global.
Abreviaturas
OCR: Reconocimiento Óptico de Caracteres FPO: Sólo para posicionamiento
(For Position Only)
Existe una amplia variedad de escáneres planos, desde los económicos escáneres de blanco y negro hasta los de color profesionales de alta calidad. Los escáneres planos de gama alta digitalizan tanto originales opacos como transparentes, pero en los dispositivos de gama media puede ser necesario comprar aparte una unidad para digitalizar transparencias. Los escáneres planos profesionales son generalmente más económicos que los escáneres de tambor tradicionales, aunque son capaces de realizar digitalización de calidad similar. Otra ventaja de los escáneres planos sobre los de tambor es que los primeros permiten digitalizar digitalizar imágenes que
Op.: Opaco Tr.: Transparente pos.: positivo neg.: negativo
se encuentran sobre soportes rígidos de cualquier grosor, como libros o maquetas montadas sobre cartón (arte final). Escáneres de transparencias Estos dispositivos CCD se utilizan para digitalizar películas con resoluciones altas. Son muy frecuentes en empresas de servicios, imprentas, fotomecánicas, periódicos y revistas. Cuando el formato de película es distinto a 35 mm, hará falta disponer de un soporte estándar. Algunos modelos permiten realizar la digitalización múltiple o en serie de varias transparencias montadas en el mismo soporte.
Escáneres de tambor Los tubos fotomultiplicadores utilizados en los escáneres de tambor para detectar los valores de los colores RGB dan resultados de muy alta calidad. Los primeros escáneres de tambor eran dispositivos complejos, que requerían operadores muy expertos para alcanzar todo su potencial. En los escáneres de tambor, sólo pueden montarse originales flexibles sobre sus cilindros de acrílico transparente, tarea que lleva cierto tiempo. Pueden explorar sin ningún problema originales opacos o transparentes, negativos o positivos. Cámaras digitales Algunas cámaras CCD digitales están diseñadas exclusivamente para registrar datos digitales, no permiten la carga de películas tradicionales. Otras son cámaras de película estándar adaptadas mediante la adición de un respaldo digital. Las cámaras digitales registran los datos en discos extraíbles. La capacidad de estos discos y el número de elementos de la matriz de CCD son los factores que limitan la resolución de las imágenes capturadas. El periodismo es un sector en el que se pueden ver claramente las ventajas de estos sistemas: las imágenes digitales se transmiten inmediatamente a través de un módem o de un satélite para su publicación en los periódicos. Las cámaras de película estándar con respaldos digitales suelen capturar imágenes con mayor resolución. Transmiten los datos mediante un cable hasta discos duros rápidos. Los colores primarios RGB se digitalizan simultáneamente o en tres pasadas, por lo que es necesario montar la cámara sobre un trípode estable y que el tema que se esté fotografiando no se mueva. Aunque las cámaras de respaldo digital son más adecuadas para capturar objetos tridimensionales, también pueden utilizarse como alternativa a los escáneres planos. Cámaras de vídeo A partir de cámaras de vídeo CCD o de cintas de vídeo grabadas, es posible capturar directamente secuencias de imágenes en movimiento o fotogramas fijos individuales mediante sistemas de captura de fotogramas basados en ordenador. Los programas de presentaciones multimedia multimedia pueden utilizar y modificar fragmentos de estas imágenes en movimiento, aunque la enorme cantidad de información digital limita la calidad de la imagen, el tamaño y la duración. Cuando un vídeo es el único registro de un suceso importante, es posible aumentar la resolución de algunos fotogramas mediante el proceso de remuestreo, descrito en la sección “Modificación de los mapas de bits”, que permite obtener una calidad aceptable. Escáneres de mano Estos dispositivos CCD económicos se pasan manualmente sobre originales planos en color o en blanco y negro. No están diseñados para digitalizar transparencias y su anchura máxima suele ser inferior a la del formato A4. Aunque algunos escáneres de mano tienen resoluciones de hasta 800 ppi, su capacidad para producir resultados aceptables es bastante limitada. Estos escáneres pueden utilizarse como dispositivos de OCR y de captura rápida de imágenes de tono continuo utilizadas sólo para marcar la posición de las ilustraciones (FPO) cuando se está realizando la maquetación de páginas.
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ELECCIÓN DEL DISPOSITIVO DE ENTRADA 4
Los distintos diseños de los dispositivos de captura de imágenes hacen que algunos sean más adecuados para ciertas tareas que otros. Una buena forma para decidir qué dispositivo se adapta mejor a sus necesidades es determinar el tipo de originales que va a manejar y la forma en que utilizará los datos capturados. ¿Los originales serán planos o tridimensionales? ¿Los originales planos serán flexibles o rígidos? ¿Qué tamaño tendrán los originales? ¿En qué proporción habrá que aumentar el tamaño de las imágenes capturadas? ¿Estarán las imágenes en materiales transparentes (película) u opacos (papel)? ¿Estarán compuestas exclusivamente por zonas o líneas en blanco y negro (trabajo de línea)? ¿Serán imágenes de tono continuo, como las fotografías, que están formadas por colores o tonos de grises que se unen entre sí en transiciones suaves? ¿Se utilizarán originales que ya han sido tramados? La opción de destramado para suavizar los puntos de los originales tramados no existe en todos los dispositivos de captura de imágenes. Otros factores pueden influir en la decisión final, incluidos facilidad de manejo, flexibilidad, características del programa, robustez, fiabilidad, eficacia del servicio y credibilidad del fabricante. La capacidad de captar una amplia gama de tonos, especialmente en las zonas de sombras, es importante cuando se digitalizan transparencias de color. Existen programas de interface bien diseñados que ofrecen características avanzadas, como la conversión de negativos de color en imágenes positivas y la separación directa de datos RGB en CMYK para procesos de impresión en cuatricromía.
Para introducir texto impreso en un programa de tratamiento de textos, puede ser adecuado un escáner de mano con un programa de Reconocimiento Óptico de Caracteres (OCR). Para capturar imágenes de escala de grises o trabajos de línea, puede ser suficiente un sencillo escáner plano para blanco y negro. Si necesita ampliar mucho imágenes en color con abundantes detalles sin perder calidad, necesitará realizar bastantes lecturas de porciones de las mismas. Los escáneres planos o de tambor profesionales le proporcionarán la alta resolución necesaria para realizar este tipo de digitalizaciones. Las resoluciones de los dispositivos de entrada se indican en píxeles por pulgada (ppi), mientras que la resolución máxima de los dispositivos de salida equivale al número de puntos (dots) que son capaces de imprimir o registrar por pulgada (dpi). La resolución óptica verdadera de un dispositivo de entrada CCD está determinada por la cantidad de lecturas de celdas CCD que se realizan por pulgada y por el sistema óptico. Cuando compare dispositivos de entrada, compruebe si las resoluciones ópticas han sido incrementadas por mejoras del programa (interpolación). Este proceso evita que aparezcan píxeles visibles en imágenes ampliadas pero no captura más detalles. Escáneres planos Los escáneres planos CCD son los dispositivos de captura de imágenes más utilizados en la autoedición (DTP) y en la preimpresión profesional. Normalmente, pueden utilizarse desde los programas de manipulación de imágenes estándar. Los programas de interface más avanzados que controlan los escáneres planos no exigen operarios expertos, ya que el equilibrio óptimo del color y la densidad correcta de la imagen se determinan automáticamente.
Escáner plano blanco y negro
Escáner plano de color
Escáner de transparencias
Escáner plano profesional
Escáner de tambor
Cámara digital
Cámara de vídeo Escáner de mano
Uso principal Oficina, OCR, FPO Impresión B/N
Oficina, FPO Oficina, OCR, FPO Impresión B/N y color Impresión B/N y color Impresión B/N y color Fotografía digital
Impresión en B/N y color Fotografía digital
Comunicación Audio/Visual Impresión en B/N y color
Comunicación Audio/Visual
Oficina, OCR, FPO
Op., Tr. flexibles, rígidos pos., neg. Objetos 3-D
Tr. flexible pos., neg.
Op., Tr. flexibles, rígidos pos., neg. Objetos 3-D
Op., Tr. flexible, pos., neg.
Op., Tr. flexibles, rígidos pos. escenas fijas de 3-D
Op. flexibles, rígidos pos. escenas de 3-D
Op. flexibles, rígidos pos.
Puede ser alta
Alta
Alta-muy alta
Alta-muy alta
Media
Baja-media
Baja
Originales Op. flexibles, rígidos pos. Objetos 3-D
Calidad Puede ser alta
Funcionamiento* Sencillo, suele ser automático
Sencillo, suele ser automático
Sencillo, suele ser automático
Sencillo, suele ser automático
Complejo, suele requerir operadores expertos
Sencillo, suele ser automático
Sencillo
Sencillo pero inconsistente
Media-alta
Alta
Alta
Media-alta
Media-alta
Media
Media
Medio
Medio-alto
Medio-alto
Medio-alto
Medio-alto
Bajo-medio
Bajo
Productividad* Media-alta
Coste* Bajo-medio
* Aunque estos factores están parcialmente determinados por el diseño y fabricación de cada dispositivo, la calidad y flexibilidad de los interfaces de los programas de interface afectarán de forma significativa al rendimiento global.
Abreviaturas
OCR: Reconocimiento Óptico de Caracteres FPO: Sólo para posicionamiento
(For Position Only)
Existe una amplia variedad de escáneres planos, desde los económicos escáneres de blanco y negro hasta los de color profesionales de alta calidad. Los escáneres planos de gama alta digitalizan tanto originales opacos como transparentes, pero en los dispositivos de gama media puede ser necesario comprar aparte una unidad para digitalizar transparencias. Los escáneres planos profesionales son generalmente más económicos que los escáneres de tambor tradicionales, aunque son capaces de realizar digitalización de calidad similar. Otra ventaja de los escáneres planos sobre los de tambor es que los primeros permiten digitalizar digitalizar imágenes que
Op.: Opaco Tr.: Transparente pos.: positivo neg.: negativo
se encuentran sobre soportes rígidos de cualquier grosor, como libros o maquetas montadas sobre cartón (arte final). Escáneres de transparencias Estos dispositivos CCD se utilizan para digitalizar películas con resoluciones altas. Son muy frecuentes en empresas de servicios, imprentas, fotomecánicas, periódicos y revistas. Cuando el formato de película es distinto a 35 mm, hará falta disponer de un soporte estándar. Algunos modelos permiten realizar la digitalización múltiple o en serie de varias transparencias montadas en el mismo soporte.
Escáneres de tambor Los tubos fotomultiplicadores utilizados en los escáneres de tambor para detectar los valores de los colores RGB dan resultados de muy alta calidad. Los primeros escáneres de tambor eran dispositivos complejos, que requerían operadores muy expertos para alcanzar todo su potencial. En los escáneres de tambor, sólo pueden montarse originales flexibles sobre sus cilindros de acrílico transparente, tarea que lleva cierto tiempo. Pueden explorar sin ningún problema originales opacos o transparentes, negativos o positivos. Cámaras digitales Algunas cámaras CCD digitales están diseñadas exclusivamente para registrar datos digitales, no permiten la carga de películas tradicionales. Otras son cámaras de película estándar adaptadas mediante la adición de un respaldo digital. Las cámaras digitales registran los datos en discos extraíbles. La capacidad de estos discos y el número de elementos de la matriz de CCD son los factores que limitan la resolución de las imágenes capturadas. El periodismo es un sector en el que se pueden ver claramente las ventajas de estos sistemas: las imágenes digitales se transmiten inmediatamente a través de un módem o de un satélite para su publicación en los periódicos. Las cámaras de película estándar con respaldos digitales suelen capturar imágenes con mayor resolución. Transmiten los datos mediante un cable hasta discos duros rápidos. Los colores primarios RGB se digitalizan simultáneamente o en tres pasadas, por lo que es necesario montar la cámara sobre un trípode estable y que el tema que se esté fotografiando no se mueva. Aunque las cámaras de respaldo digital son más adecuadas para capturar objetos tridimensionales, también pueden utilizarse como alternativa a los escáneres planos. Cámaras de vídeo A partir de cámaras de vídeo CCD o de cintas de vídeo grabadas, es posible capturar directamente secuencias de imágenes en movimiento o fotogramas fijos individuales mediante sistemas de captura de fotogramas basados en ordenador. Los programas de presentaciones multimedia multimedia pueden utilizar y modificar fragmentos de estas imágenes en movimiento, aunque la enorme cantidad de información digital limita la calidad de la imagen, el tamaño y la duración. Cuando un vídeo es el único registro de un suceso importante, es posible aumentar la resolución de algunos fotogramas mediante el proceso de remuestreo, descrito en la sección “Modificación de los mapas de bits”, que permite obtener una calidad aceptable. Escáneres de mano Estos dispositivos CCD económicos se pasan manualmente sobre originales planos en color o en blanco y negro. No están diseñados para digitalizar transparencias y su anchura máxima suele ser inferior a la del formato A4. Aunque algunos escáneres de mano tienen resoluciones de hasta 800 ppi, su capacidad para producir resultados aceptables es bastante limitada. Estos escáneres pueden utilizarse como dispositivos de OCR y de captura rápida de imágenes de tono continuo utilizadas sólo para marcar la posición de las ilustraciones (FPO) cuando se está realizando la maquetación de páginas.
TECNOLOGÍAS DE ESCÁNER 6
Los tubos fotomultiplicadores (PMT) y los dispositivos de carga acoplada (CCD) convierten los diferentes niveles de luminosidad en voltajes analógicos o de variación continua que, a su vez, son convertidos en un determinado número de valores o niveles discretos mediante un convertidor A/D (analógico/digital) en un proceso denominado muestreo. La pureza de las señales analógicas pequeñas se ve fácilmente afectada por interferencias eléctricas que producen ruidos o lecturas incorrectas. Una buena relación señal/ruido es muy importante en el diseño de los sensores y de la circuitería asociada. La mayoría de las fuentes de luz y de los dispositivos eléctricos analógicos requieren un período de tiempo para alcanzar una temperatura o condición de funcionamiento estable. Por tanto, es aconsejable esperar unos minutos después de encender el escáner antes de realizar la primera digitalización.
Escáner de tambor PMT Espejo
Lente Original
Espejos dicroicos
Filtros de color Tubos fotomultiplicadores (PMT (PMT)) para rojo, verde y azul
Fuente de luz Al convertidor A/D y al procesado de salida
Luz filtrada
Sensores PMT Los escáneres de tambor tradicionales utilizan una fuente de luz halógena de tungsteno o xenón, enfocada a una
Cátodo
El fotomultiplicador
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TECNOLOGÍAS DE ESCÁNER 6
Los tubos fotomultiplicadores (PMT) y los dispositivos de carga acoplada (CCD) convierten los diferentes niveles de luminosidad en voltajes analógicos o de variación continua que, a su vez, son convertidos en un determinado número de valores o niveles discretos mediante un convertidor A/D (analógico/digital) en un proceso denominado muestreo. La pureza de las señales analógicas pequeñas se ve fácilmente afectada por interferencias eléctricas que producen ruidos o lecturas incorrectas. Una buena relación señal/ruido es muy importante en el diseño de los sensores y de la circuitería asociada. La mayoría de las fuentes de luz y de los dispositivos eléctricos analógicos requieren un período de tiempo para alcanzar una temperatura o condición de funcionamiento estable. Por tanto, es aconsejable esperar unos minutos después de encender el escáner antes de realizar la primera digitalización.
Escáner de tambor PMT Espejo
Lente Original
Espejos dicroicos
Filtros de color Tubos fotomultiplicadores (PMT (PMT)) para rojo, verde y azul
Fuente de luz Al convertidor A/D y al procesado de salida
Luz filtrada
Sensores PMT Los escáneres de tambor tradicionales utilizan una fuente de luz halógena de tungsteno o xenón, enfocada a una pequeña zona del original mediante fibras ópticas y lentes condensadoras. Las transparencias se iluminan desde el interior del tambor y los materiales opacos desde fuera. La luz transmitida o reflejada desde un diminuto punto de la imagen incide en la unidad de sensores que se desplaza por la parte exterior del tambor giratorio. La luz se dirige sobre espejos dicroicos o semitransparentes, que tienen una angulación angulación de 45° con respecto respecto al haz. Parte de la luz es reflejada por cada espejo, mientras que el resto se transmite al siguiente espejo. La luz reflejada pasa a través de un filtro rojo, verde o azul y, a continuación, a través de tres amplificadores ópticos, denominados tubos fotomultiplicadores. Los conversores A/D transforman los voltajes analógicos en datos digitales. Un cuarto PMT puede proporcionar información sobre el contraste de la imagen, aunque el programa de contraste que se utiliza después de la digitalización ofrece una mayor flexibilidad. La tecnología PMT es capaz de registrar una amplia gama de densidades, pero su complejidad hace que los costes de fabricación y mantenimiento sean superiores a los costes de los dispositivos CCD. La gran cantidad de controles manuales de la mayoría de los escáneres
Cátodo
El fotomultiplicador
Un PMT es un sensor de luz al vacío en el que los electrones se multiplican mediante emisiones secundarias. La luz (fotones) que incide sobre el fotocátodo libera electrones que son conducidos hasta los dinodos. Cada dinodo libera más electrodos en un proceso denominado emisión secundaria. Son necesarias varias capas de dinodos para convertir una pequeña cantidad de luz en una señal eléctrica utilizable. Las variaciones de la corriente eléctrica se miden en el ánodo. Después de la amplificación, la señal analógica se convierte en digital mediante un convertidor A/D.
Dinodo
Ánodo
Convertidores A/D 255
tiempo
0 Analógica
Digital
Los voltajes analógicos de variación continua son muestreados en una serie de “escalones” o niveles, cada uno de ellos tendrá un valor numérico específico (binario). El número de niveles depende del diseño del convertidor A/D. Un convertidor A/D de 8 bits muestrea 256 niveles; 10 bits dan 1.024 niveles; 12 bits, 4.096 niveles; y un convertidor de 14 bits, 16.384. Si la relación señal/ruido es pobre, muestreos adicionales de un tamaño inferior no mejorarán la calidad de la imagen. Los bits y los números binarios se explican con más detalle en la sección “Elementos de la imagen”.
carga analógica se pasa sistemáticamente por cadenas de celdas hasta un convertidor A/D, donde se muestrea en datos digitales. A partir de este momento, el CCD está listo para recibir la siguiente carga inducida de luz.
Escáner plano CCD
Original
Espejo Fuente de luz
Circuito CCD con capa RGB
Espejo
Lente
Al convertidor A/D y al procesado de salida Elementos CCD para capturar la luz
PMT requieren la intervención de un operador experto para conseguir los mejores resultados. Sólo pueden utilizarse originales flexibles, cuyo montaje lleva cierto tiempo. Los originales rígidos deben reproducirse previamente sobre material flexible. También puede ser necesario duplicar los originales flexibles valiosos o delicados para evitar posibles daños durante el proceso de montaje y exploración en tambor giratorio.
originales que se van a digitalizar se colocan sobre una superficie de cristal. Las transparencias se iluminan uniformemente desde arriba y los originales opacos desde abajo mediante una fuente de luz fluorescente o halógena. El desplazamiento longitudinal de la fuente de luz junto con un espejo dirige las líneas consecutivas de datos de la imagen sobre una serie de CCD estáticos, mediante un segundo espejo y una unidad de lentes de enfoque sincronizada.
Sensores CCD Los escáneres planos emplean una hilera de CCD, formada por varios miles de elementos de dispositivos de carga acoplada dispuestos en una fila sobre un único chip de silicio. Los
Todo el ancho de la imagen se lee a la vez como una línea. La luz de un color específico y la intensidad que incide sobre cada elemento CCD crea en él una carga eléctrica proporcional. Esta
Los escáneres de niveles de grises efectúan una sola lectura de intensidades de luz de los originales. Los escáneres de color capturan tres grupos de lecturas de los originales de color gracias a la utilización de tres filtros: rojo, verde y azul. Los escáneres que disponen de una sola hilera de CCD suelen disponer de una rueda con los filtros de colores RGB en la unidad de lentes que se gira antes de realizar cada una de las tres pasadas independientes por el original. Los escáneres de una sola pasada utilizan tres hileras de CCD, cada una de ellas revestida individualmente para filtrar la luz roja, verde y azul. La misma información de la imagen es dirigida de forma simultánea a cada hilera de CCD. Aunque la digitalización de tres pasadas es más lenta que la de una sola y el registro entre colores es más crítico, tiene una serie de ventajas. Los sensores CCD son menos sensibles a la luz azul que a la luz verde y son muy sensibles a luz roja. El enfoque exacto de la luz roja, verde y azul tiene lugar en puntos ligeramente diferentes. Algunos escáneres de tres pasadas disponen de sistemas para mejorar la velocidad de digitalización y el enfoque de las lentes dependiendo del color que estén leyendo. Existen sensores CCD bien diseñados e integrados que son capaces de leer una gama de densidades de la imagen similar a la de los sensores PMT, si se tiene en cuenta ciertas características. Cada elemento CCD de una serie tiene una sensibilidad ligeramente diferente, incluso puede producir pequeñas cargas aunque no incida luz sobre él (corriente de oscuridad). Algunos dispositivos compensan estas anomalías calibrando con precisión cada elemento CCD. Cuando un exceso de luz incide sobre un elemento CCD, su carga puede dispersarse o reflejarse en los elementos adyacentes, ocasionando lecturas incorrectas. El diseño de estado sólido de los sensores CCD los hace mucho más compactos y mecánicamente más sencillos que los sensores PMT. Además, son más baratos, más estables y requieren voltajes inferiores a los de los PMT.
7
ONCEPTOS BÁSICOS SOBRE EL COLOR CONCEPTOS 8
Nuestra percepción del color en la naturaleza está determinada por tres factores: el tipo de fuente de luz, cómo cambian las sustancias la luz reflejada o transmitida y la sensibilidad de nuestros ojos a la luz resultante.
El espectro visible
Los colores del espectro son los bloques básicos de un intervalo o gama de colores mucho más amplio. Cuando selecciones de estas longitudes de onda puras se mezclan o se juntan en diferentes proporciones, se pueden percibir miles de sensaciones cromáticas diferentes. Colores aditivos Los monitores y televisores de color imitan el funcionamiento del ojo emitiendo los colores rojo, verde y azul (RGB) - los tres colores primarios de la luz. Todos los demás colores pueden crearse añadiendo estos tres colores en diferentes proporciones e intensidades, lo que da lugar a la expresión mezcla aditiva. La luz verde y azul juntas crean el cián (C); la luz roja y azul, el magenta (M); y la luz roja y verde, el amarillo (Y). Estos tres colores CMY reciben el nombre de colores secundarios de luz, o colorantes primarios cuando se trata de pigmentos. La luz blanca se obtiene al añadir rojo, verde y azul en las mismas proporciones, mientras que el negro se obtiene a partir de la ausencia total de estos colores. En realidad, el negro que se muestra en los monitores de color es similar a un verde oscuro o verde marrón debido a emisiones de luz dispersas. La gama de colores que puede mostrarse en un monitor es más pequeña que la que puede verse en la naturaleza debido a que
Colores sustractivos Todas las sustancias absorben, transmiten o reflejan longitudes de onda específicas de luz blanca. Cuando un objeto absorbe parte de la luz, nuestros ojos sólo detectan la mezcla resultante de las longitudes de onda reflejadas o transmitidas. Un material blanco opaco refleja todas las longitudes de onda, mientras que uno negro las absorbe todas. Los materiales translúcidos o transparentes absorben o sustraen determinadas longitudes de onda de luz blanca y transmiten otras. Pueden obtenerse todos los colores del espectro haciendo pasar la luz blanca a través de uno o dos filtros CMY. Es un proceso sustractivo, puesto que la luz transmitida será menos intensa que la fuente de luz. Un filtro cián, que transmite luz azul y verde pero sustrae la luz roja, seguido de un filtro magenta, que sustrae la luz verde, trasmitirá únicamente luz azul. Si se atenúa el filtro cián de modo que transmita parte de la luz roja, se obtendrá luz violeta.
Azul oscuro
Rayos X
Azul
Ultravioleta Espectro visible
Verde
Infrarrojo Microondas/Radar
Amarillo
T.V.
Anaranjado
Radio AM
Luz blanca (espectro visible)
Colores del espectro
Rojo
Espectro electromagnético
Colores del espectro
Color aditivo
Reproducción en el monitor Verde
Rojo
Azul
Los monitores muestran una gama de colores más reducida que la del espectro visible.
La combinación de la luz emitida por fuentes de luz coloreadas es un proceso aditivo. Añadiendo luz roja, verde y azul es posible crear todos los colores del espectro y la luz blanca.
Color sustractivo
Reproducción impresa
° 5 4
Amarillo
°
7 5
90°
1 0 05 5
° °
Cián
Magenta
Los filtros o pigmentos cián, magenta y amarillo sustraen diferentes cantidades de rojo, verde y azul de la luz blanca para ofrecer una gama limitada de colores del espectro.
Las tintas de impresión también producen una gama de colores más reducida que la del espectro visible, pero no es la misma que la gama de los monitores.
En la impresión en color tramada normalmente se emplean cuatro retículas de puntos solapadas (CMYK), que sustraen diferentes cantidades de luz RGB dependiendo del tamaño del punto.
10
Cuando se aumenta el grosor (masa) de un color de filtro o de una emulsión de película expuesta, su opacidad aumenta en una proporción mucho mayor. Por esta razón, se introdujo el término densidad, que corresponde directamente al grosor de la capa de filtrado. La densidad es proporcional al logaritmo de la opacidad, tal como se explica en el apartado “La densidad a fondo”.
La densidad indica el grosor o masa de un filtro de color o de una emulsión de película expuesta. Puede verse, a partir de los sencillos cálculos mostrados arriba, que duplicar el grosor de un filtro no dobla su opacidad, la eleva al cuadrado. La densidad es proporcional a la potencia a la
Antes de empezar la digitalización de un original, es importante comprobar si tiene una gama tonal restringida o un equilibrio del color inusual. Intente localizar la zona de sombras más densa (Dmáx). Las imágenes fotográficas sin sombras oscuras pueden ser intencionalmente claras o estar sub-expuestas. Si la zona más clara (Dmín) es una zona de altas luces espectrales, probablemente no contendrá ningún detalle. Las imágenes fotográficas sin zonas de altas luces pueden ser intencionalmente oscuras o estar sobre-expuestas. Una imagen que contenga zonas de luces brillantes y de sombras profundas con pocos tonos medios tiene un contraste alto. Una gama tonal (Dmáx - Dmín) reducida que carezca de zonas de luces y de sombras extremas tiene un contraste bajo.
Original B/N
Originales transparentes y opacos
Dmax 1 0 0 %
1 0 0 %
1 0 0 %
Dmin
O=1
O=2
1 0 0 %
1 0 0 %
1 0 0 % % 0 1 0
O=1
O = 10
5 0 %
1 0 %
1 0 0 %
Original color
% 5 0
% 1 0
O=2
O = 10
Cuando cualquiera de estas características es intencionada, puede ser necesario desactivar los controles de exposición automáticos proporcionados por los interfaces de algunos escáneres o realizar los ajustes manualmente para evitar cambios no deseados en las imágenes. El original opaco en blanco y negro del hombre de las gafas de sol tiene una gama tonal amplia. Un círculo blanco en las gafas de sol indica la posición de la Dmáx. El círculo negro en las gafas normales muestra la Dmín.
Dmin
Para que un dispositivo de captura de imágenes reproduzca fielmente un original transparente u opaco, debe ser capaz de registrar toda la gama de densidades presente. Esta gama es la diferencia entre la zona más densa y la menos densa, es decir, Dmáx - Dmín. Las transparencias suelen tener una Dmáx de aproximadamente 3,3 y una Dmín de 0,3, lo que da una gama de densidades de 3,0 D.
Los materiales opacos pueden tener una densidad de 2,0 D, pero en la mayoría de los casos la gama se aproxima más a 1,7 D. El hecho de que una transparencia contenga una gama tonal diez veces más amplia que los materiales opacos requiere que los dispositivos destinados a digitalizar transparencias sean mucho más sensibles.
La densidad a fondo Si se proyecta una fuente de luz de 2.000 unidades sobre una película expuesta de opacidad 10, se transmitirán 200 unidades de luz (2.000 / 10). Si se añade una segunda película con la misma opacidad, la luz transmitida se reducirá otra vez por un factor de 10, dejando pasar 20 unidades (200 / 10). La opacidad total de las dos películas es de 10 x 10 = 100. Otra forma de escribir esto es 102, es decir, “diez elevado a una potencia de dos”. La opacidad total de tres películas idénticas es de 10 x 10 x 10 = 1.000 o 10 3, que sólo transmitirá 2 unidades de luz.
Los materiales fotográficos de color incorporan densidades variables, tintes sustractivos CMY, que filtran la luz para reproducir imágenes realistas. En técnicas de impresión, como el offset, la densidad de las tintas de impresión CMY no puede variarse continuamente en una imagen, por lo que una gama de colores se reproduce mediante una técnica de tramado, en la que los puntos CMY de tamaño variable se imprimen en rejillas solapadas. Cuanto más pequeño sea el punto, menos luz absorberá, lo que hace disminuir la densidad aparente al aumentar la cantidad de luz reflejada. Los pigmentos de las tintas de impresión son menos puros que los colores fotográficos, por lo que no se puede obtener el negro puro sobreimprimiendo tintas CMY sólidas. Por esta razón, se imprime además con tinta negra (K) o en lugar de combinaciones densas de CMY. Las impurezas de las tintas de impresión junto con la reflectancia incompleta del papel de impresión suelen dar como resultado una gama de colores más reducida que la de los materiales fotográficos.
EVALUACIÓN DE LOS ORIGINALES
TEORÍA SOBRE OPACIDAD Y DENSIDAD La exposición de una película para aumentar los niveles de luz eleva la opacidad (O) o negrura de su emulsión una vez revelada. La opacidad de una película está determinada por la cantidad total de luz que incida sobre ella, dividida por la cantidad de luz que transmita. Una película transparente que transmita el 100% de la luz que recibe tendrá una opacidad 1 (100% / 100%), aunque en la práctica siempre es absorbida una pequeña proporción de luz. Cuando una película transmite sólo el 50% de la luz que incide sobre ella, su opacidad es 2 (100% / 50%). Un 10% de transmisión indica una opacidad 10 (100% / 10%). Exactamente los mismos cálculos pueden aplicarse a los materiales opacos. Si un zona impresa en papel da una reflectancia de luz del 50% , su opacidad es 2. La opacidad es el inverso de la transmisión (T) y es también el inverso de la reflectancia (R). Una opacidad de 2 indica una transmisión o reflectancia de 1/2 de la luz incidente.
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Violeta Gamma
El sol irradia una amplia variedad de ondas electromagnéticas, cada una con una longitud de onda diferente. El ojo humano sólo es sensible a un pequeño intervalo de esas longitudes de onda, denominado luz blanca. El arco iris aparece cuando la luz blanca es descompuesta por pequeñas gotas de agua. Al pasar un rayo de luz blanca a través de un prisma de cristal se obtiene un efecto similar. Las longitudes de onda más cortas se curvan (se refractan) más que las largas, descomponiendo la luz blanca en el espectro de los colores visibles. Cada color provoca una reacción específica en los conos o receptores rojo, verde y azul del ojo. Por ejemplo, el amarillo es percibido por los conos rojo y verde.
está limitada por las características de los revestimientos de fósforo de la pantalla que emiten la luz.
Imagen natural
Dmax
Original negativo color
La transparencia color de la mujer tiene una tonalidad dominante intencionada en toda la imagen. La localización automática de la Dmín muestra el píxel que tiene los valores de colores combinados más brillantes. En este caso, la Dmín, en el ojo de la mujer, no será un tono neutro debido a la tonalidad dominante. Del mismo modo, la Dmáx, en el pelo, tampoco será una zona de sombras neutra. Determinados colores, como los rojos oscuros, son más difíciles de digitalizar que otros.
Fórmulas de densidad que se eleva la opacidad, es decir, al logaritmo de la opacidad. Una película con una densidad de 1,0 D tiene una opacidad de 10 1 o 10 y transmite el 10% de la luz incidente. Una película de 2,0 D tiene una opacidad de 10 2 o 100 y transmite el 1%. Una película de 3,0 D tiene una opacidad de 103 o 1000, lo que significa que transmite solamente el 0,1% de la luz que incide sobre ella. Un aumento de 0,3 en la densidad dobla la opacidad. Una película de 3,3 D tiene el doble de variaciones tonales que una de 3,0 D (103.3 es aproximadamente 2.000).
Transmisión (T) =
Cantidad de luz transmitida Fuente de luz total
Reflectancia (R) =
Cantidad de luz reflejada Fuente de luz total
Opacidad (O) = Densidad (D) = log (Opacidad) = Densidad
D = log O
Opacidad Película transparente (soporte)
Emulsi ón
Transmisión
o reflectancia
O= T R
1 T
1 T log
1
R = log
T
Los negativos de color tienen una fuerte máscara naranja, que algunos controladores de escáner avanzados eliminan antes de invertir la imagen a su versión positiva.
1
o
1 R
0
0,3
1
1,3
2
1
2
10
20
100
1000 2000
10%
5%
1%
0,1% 0,05%
100% 50%
3
3,3
Los originales tramados tienen que ser destramados durante el proceso de digitalización utilizando un programa de desenfoque o desenfocando los componentes ópticos del escáner. De esta forma se evitará el efecto moiré y los desplazamientos de color en la copia impresa.
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EVALUACIÓN DE LOS ORIGINALES
TEORÍA SOBRE OPACIDAD Y DENSIDAD 10
La exposición de una película para aumentar los niveles de luz eleva la opacidad (O) o negrura de su emulsión una vez revelada. La opacidad de una película está determinada por la cantidad total de luz que incida sobre ella, dividida por la cantidad de luz que transmita. Una película transparente que transmita el 100% de la luz que recibe tendrá una opacidad 1 (100% / 100%), aunque en la práctica siempre es absorbida una pequeña proporción de luz. Cuando una película transmite sólo el 50% de la luz que incide sobre ella, su opacidad es 2 (100% / 50%). Un 10% de transmisión indica una opacidad 10 (100% / 10%). Exactamente los mismos cálculos pueden aplicarse a los materiales opacos. Si un zona impresa en papel da una reflectancia de luz del 50% , su opacidad es 2. La opacidad es el inverso de la transmisión (T) y es también el inverso de la reflectancia (R). Una opacidad de 2 indica una transmisión o reflectancia de 1/2 de la luz incidente. Cuando se aumenta el grosor (masa) de un color de filtro o de una emulsión de película expuesta, su opacidad aumenta en una proporción mucho mayor. Por esta razón, se introdujo el término densidad, que corresponde directamente al grosor de la capa de filtrado. La densidad es proporcional al logaritmo de la opacidad, tal como se explica en el apartado “La densidad a fondo”.
Dmax 1 0 0 %
1 0 0 %
1 0 0 %
Dmin
O=1
O=2
1 0 0 %
1 0 0 %
1 0 0 % % 0 1 0
O=1
O = 10
5 0 %
1 0 %
1 0 0 %
Original color
% 5 0
% 1 0
O=2
O = 10
Para que un dispositivo de captura de imágenes reproduzca fielmente un original transparente u opaco, debe ser capaz de registrar toda la gama de densidades presente. Esta gama es la diferencia entre la zona más densa y la menos densa, es decir, Dmáx - Dmín. Las transparencias suelen tener una Dmáx de aproximadamente 3,3 y una Dmín de 0,3, lo que da una gama de densidades de 3,0 D.
Los materiales opacos pueden tener una densidad de 2,0 D, pero en la mayoría de los casos la gama se aproxima más a 1,7 D. El hecho de que una transparencia contenga una gama tonal diez veces más amplia que los materiales opacos requiere que los dispositivos destinados a digitalizar transparencias sean mucho más sensibles.
Dmax
Original negativo color
La transparencia color de la mujer tiene una tonalidad dominante intencionada en toda la imagen. La localización automática de la Dmín muestra el píxel que tiene los valores de colores combinados más brillantes. En este caso, la Dmín, en el ojo de la mujer, no será un tono neutro debido a la tonalidad dominante. Del mismo modo, la Dmáx, en el pelo, tampoco será una zona de sombras neutra. Determinados colores, como los rojos oscuros, son más difíciles de digitalizar que otros.
Fórmulas de densidad que se eleva la opacidad, es decir, al logaritmo de la opacidad. Una película con una densidad de 1,0 D tiene una opacidad de 10 1 o 10 y transmite el 10% de la luz incidente. Una película de 2,0 D tiene una opacidad de 10 2 o 100 y transmite el 1%. Una película de 3,0 D tiene una opacidad de 103 o 1000, lo que significa que transmite solamente el 0,1% de la luz que incide sobre ella. Un aumento de 0,3 en la densidad dobla la opacidad. Una película de 3,3 D tiene el doble de variaciones tonales que una de 3,0 D (103.3 es aproximadamente 2.000).
La densidad indica el grosor o masa de un filtro de color o de una emulsión de película expuesta. Puede verse, a partir de los sencillos cálculos mostrados arriba, que duplicar el grosor de un filtro no dobla su opacidad, la eleva al cuadrado.
Cantidad de luz transmitida Fuente de luz total
Reflectancia (R) =
Cantidad de luz reflejada Fuente de luz total 1
log
D = log O
Película transparente (soporte)
Transmisión
Emulsi ón
o reflectancia
O= T R
1 T
1
R = log
T
Los negativos de color tienen una fuerte máscara naranja, que algunos controladores de escáner avanzados eliminan antes de invertir la imagen a su versión positiva.
1
o
T
Densidad (D) = log (Opacidad) = Densidad
La densidad es proporcional a la potencia a la
Transmisión (T) =
Opacidad (O) =
Opacidad
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Cuando cualquiera de estas características es intencionada, puede ser necesario desactivar los controles de exposición automáticos proporcionados por los interfaces de algunos escáneres o realizar los ajustes manualmente para evitar cambios no deseados en las imágenes. El original opaco en blanco y negro del hombre de las gafas de sol tiene una gama tonal amplia. Un círculo blanco en las gafas de sol indica la posición de la Dmáx. El círculo negro en las gafas normales muestra la Dmín.
Dmin
La densidad a fondo Si se proyecta una fuente de luz de 2.000 unidades sobre una película expuesta de opacidad 10, se transmitirán 200 unidades de luz (2.000 / 10). Si se añade una segunda película con la misma opacidad, la luz transmitida se reducirá otra vez por un factor de 10, dejando pasar 20 unidades (200 / 10). La opacidad total de las dos películas es de 10 x 10 = 100. Otra forma de escribir esto es 102, es decir, “diez elevado a una potencia de dos”. La opacidad total de tres películas idénticas es de 10 x 10 x 10 = 1.000 o 10 3, que sólo transmitirá 2 unidades de luz.
Antes de empezar la digitalización de un original, es importante comprobar si tiene una gama tonal restringida o un equilibrio del color inusual. Intente localizar la zona de sombras más densa (Dmáx). Las imágenes fotográficas sin sombras oscuras pueden ser intencionalmente claras o estar sub-expuestas. Si la zona más clara (Dmín) es una zona de altas luces espectrales, probablemente no contendrá ningún detalle. Las imágenes fotográficas sin zonas de altas luces pueden ser intencionalmente oscuras o estar sobre-expuestas. Una imagen que contenga zonas de luces brillantes y de sombras profundas con pocos tonos medios tiene un contraste alto. Una gama tonal (Dmáx - Dmín) reducida que carezca de zonas de luces y de sombras extremas tiene un contraste bajo.
Original B/N
Originales transparentes y opacos
1 R
0
0,3
1
1,3
2
1
2
10
20
100
1000 2000
10%
5%
1%
0,1% 0,05%
100% 50%
3
3,3
Los originales tramados tienen que ser destramados durante el proceso de digitalización utilizando un programa de desenfoque o desenfocando los componentes ópticos del escáner. De esta forma se evitará el efecto moiré y los desplazamientos de color en la copia impresa.
ELEMENTOS DE LA IMAGEN 12
Una imagen digitalizada está compuesta por una matriz o mapa de bits de píxeles adyacentes (elementos de la imagen), que son pequeños cuadrados negros, blancos, grises (en diversos tonos de gris) o de colores uniformes. Los mapas de bits pueden ser cuadrados o rectangulares.
Cuando se utiliza más de un bit para describir cada píxel, entre el blanco y el negro puede situarse una gama de tonos o niveles de gris. Una profundidad de dos bits añade dos tonos de gris al blanco y al negro, es decir, cuatro niveles en total. Los datos de 8 bits proporcionan 256 niveles de gris diferentes (incluyendo el blanco y el negro), lo que normalmente es suficiente para reproducir gradaciones suaves desde el blanco al negro sin que se aprecien saltos o bandas tonales.
Todas las imágenes digitales o de mapa de bits tienen cuatro características básicas: resolución, dimensiones, profundidad de bits (número de bits por píxel) y modelo de color. Cuando se digitaliza una imagen, debe especificarse el número de muestreos o lecturas que se van a realizar sobre una distancia determinada. A esto se denomina resolución de digitalización y se especifica normalmente en píxeles por pulgada (ppi) o muestreos por pulgada (spi). La utilización de resoluciones métricas está aumentando: “Res 12” significa 12 píxeles por milímetro (305 ppi). El tamaño físico de los píxeles cambia según la resolución elegida. Las resoluciones correctas se indican en las secciones “Resolución en los trabajos de línea, de escala de grises y del color”. Los mapas de bits constan siempre de números enteros de píxeles, por tanto, aunque las dimensiones se den en pulgadas o centímetros, las medidas se expresan de una forma más sencilla en píxeles. Dividiendo el número de píxeles a lo alto y ancho de un mapa de bits por su resolución se obtiene el tamaño físico. Por ejemplo, si se digitaliza una imagen a 300 ppi y la anchura y la altura es de 900 píxeles, el tamaño físico es de tres pulgadas cuadradas (900 / 300). Si la resolución se cambia a 150 ppi, el tamaño físico será de seis pulgadas cuadradas (900 / 150). El número de píxeles no ha cambiado, pero son cuatro veces más grandes (el doble de anchura y de altura). La profundidad de bits (también denominada profundidad de píxel) define el número de tonos o colores que puede tener cada píxel de un mapa de bits. En otras palabras, la cantidad (profundidad) de información registrada durante el proceso de digitalización está limitada por la profundidad de bits elegida. Si una imagen se digitaliza con una profundidad de un bit, cada píxel sólo podrá tener dos estados: blanco o negro (cero o uno). Las imágenes con solo píxeles blancos o negros puros se denominan imágenes de dos niveles (binarias) o mapas de bits planos.
Modelos de color Para poder registrar píxeles con colores, es necesario obtener información tonal individual para cada uno de los canales de los colores primarios. Las imágenes RGB suelen utilizar una profundidad de 24 bits (3 x 8 bits). Para imágenes CMYK, se necesita una profundidad de 32 bits (4 x 8 bits). Cuando cada canal de color está definido para 8 bits, se pueden obtener 256 niveles de luminosidad por canal. La combinación de 256 niveles de rojo, verde y azul permite describir más de 16 millones de colores.
Dos niveles (binaria) Blanco y negro 1 bit
Supermuestreo La mayoría de los escáneres de color son capaces de diferenciar 256 niveles tonales para cada uno de los colores primarios RGB. Algunos están diseñados para registrar muchos más niveles, ampliando la profundidad de bits a 10, 12, 14 o incluso 16 bits por color. Esta información adicional o de supermuestreo se utiliza muy poco en los dispositivos de salida, pero permite capturar una gama más amplia de detalles en las sombras y, por tanto, resaltarlas. Esto es especialmente importante al digitalizar transparencias de alta densidad, ya que proporciona una mayor flexibilidad al convertir las imágenes RGB en CMYK.
Escala de grises 4 niveles de gris 2 bits
Sistema numérico binario Los ordenadores digitales utilizan millones de conmutadores electrónicos enlazados para realizar cálculos y procesar todos los datos. Cada conmutador está activado o desactivado, lo que representa un valor de uno o cero, respectivamente. Para poder contar sólo con unos y ceros, es necesario utilizar el sistema numérico binario. Cuando se cuenta en el sistema decimal estándar, cada dígito aumenta de uno en uno desde cero a nueve antes de volver a empezar en cero e incrementar el dígito de la izquierda (09 pasa a ser 10). En los dígitos binarios, denominados bits, el aumento sólo se da desde cero a uno antes de incrementar el dígito de la i zquierda. Un número binario de 2 bits (22) tiene sólo cuatro valores posibles: 00, 01, 10, 11 (que r epresentan 0, 1, 2 y 3 en valor decimal). Un número binario de 8 bits (28) tiene 256 valores diferentes.
Mapas de bits y tamaño del archivo Las dimensiones, la resolución, la profundidad de bits y el modelo de color están relacionados con el tamaño del archivo digital de una imagen, que determina el espacio de disco necesario para almacenarla. El tamaño del archivo tiene también una relación directa con el t iempo necesario para los cálculos realizados por el procesador del ordenador durante las modificaciones modificaciones de la imagen. Si se duplica la resolución de una imagen, el tamaño del archivo se incrementará por un factor de cuatro, ya que tendrá el doble número de píxeles tanto a lo ancho como a lo alto. Un archivo CMYK de 32 bits es 32 veces más grande que una versión de 1 bit (trabajo de línea) de la misma imagen.
Algunos programas de manipulación de imágenes son capaces de trabajar internamente con datos de 16 bits, lo que proporciona una mayor flexibilidad a la hora de realizar correcciones de color antes de reducir el muestreo a datos de 8 bits para la salida.
Escala de grises 256 niveles de gris 8 bits Color RGB 256 x 256 x 256 colores 3 x 8 bits Color RGB 65.536 x 65.536 x 65.536 colores 3 x 16 bits
El hecho de que un escáner registre un número mayor de bits por color no significa necesariamente que pueda diferenciar niveles tonales adicionales. Si los sensores y la circuitería electrónica no están bien diseñados, el escáner puede registrar incorrectamente el mismo valor numérico para diferentes tonos.
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ELEMENTOS DE LA IMAGEN 12
Una imagen digitalizada está compuesta por una matriz o mapa de bits de píxeles adyacentes (elementos de la imagen), que son pequeños cuadrados negros, blancos, grises (en diversos tonos de gris) o de colores uniformes. Los mapas de bits pueden ser cuadrados o rectangulares.
Cuando se utiliza más de un bit para describir cada píxel, entre el blanco y el negro puede situarse una gama de tonos o niveles de gris. Una profundidad de dos bits añade dos tonos de gris al blanco y al negro, es decir, cuatro niveles en total. Los datos de 8 bits proporcionan 256 niveles de gris diferentes (incluyendo el blanco y el negro), lo que normalmente es suficiente para reproducir gradaciones suaves desde el blanco al negro sin que se aprecien saltos o bandas tonales.
Todas las imágenes digitales o de mapa de bits tienen cuatro características básicas: resolución, dimensiones, profundidad de bits (número de bits por píxel) y modelo de color. Cuando se digitaliza una imagen, debe especificarse el número de muestreos o lecturas que se van a realizar sobre una distancia determinada. A esto se denomina resolución de digitalización y se especifica normalmente en píxeles por pulgada (ppi) o muestreos por pulgada (spi). La utilización de resoluciones métricas está aumentando: “Res 12” significa 12 píxeles por milímetro (305 ppi). El tamaño físico de los píxeles cambia según la resolución elegida. Las resoluciones correctas se indican en las secciones “Resolución en los trabajos de línea, de escala de grises y del color”. Los mapas de bits constan siempre de números enteros de píxeles, por tanto, aunque las dimensiones se den en pulgadas o centímetros, las medidas se expresan de una forma más sencilla en píxeles. Dividiendo el número de píxeles a lo alto y ancho de un mapa de bits por su resolución se obtiene el tamaño físico. Por ejemplo, si se digitaliza una imagen a 300 ppi y la anchura y la altura es de 900 píxeles, el tamaño físico es de tres pulgadas cuadradas (900 / 300). Si la resolución se cambia a 150 ppi, el tamaño físico será de seis pulgadas cuadradas (900 / 150). El número de píxeles no ha cambiado, pero son cuatro veces más grandes (el doble de anchura y de altura). La profundidad de bits (también denominada profundidad de píxel) define el número de tonos o colores que puede tener cada píxel de un mapa de bits. En otras palabras, la cantidad (profundidad) de información registrada durante el proceso de digitalización está limitada por la profundidad de bits elegida. Si una imagen se digitaliza con una profundidad de un bit, cada píxel sólo podrá tener dos estados: blanco o negro (cero o uno). Las imágenes con solo píxeles blancos o negros puros se denominan imágenes de dos niveles (binarias) o mapas de bits planos.
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Modelos de color Para poder registrar píxeles con colores, es necesario obtener información tonal individual para cada uno de los canales de los colores primarios. Las imágenes RGB suelen utilizar una profundidad de 24 bits (3 x 8 bits). Para imágenes CMYK, se necesita una profundidad de 32 bits (4 x 8 bits). Cuando cada canal de color está definido para 8 bits, se pueden obtener 256 niveles de luminosidad por canal. La combinación de 256 niveles de rojo, verde y azul permite describir más de 16 millones de colores.
Dos niveles (binaria) Blanco y negro 1 bit
Supermuestreo La mayoría de los escáneres de color son capaces de diferenciar 256 niveles tonales para cada uno de los colores primarios RGB. Algunos están diseñados para registrar muchos más niveles, ampliando la profundidad de bits a 10, 12, 14 o incluso 16 bits por color. Esta información adicional o de supermuestreo se utiliza muy poco en los dispositivos de salida, pero permite capturar una gama más amplia de detalles en las sombras y, por tanto, resaltarlas. Esto es especialmente importante al digitalizar transparencias de alta densidad, ya que proporciona una mayor flexibilidad al convertir las imágenes RGB en CMYK.
Escala de grises 4 niveles de gris 2 bits
Sistema numérico binario Los ordenadores digitales utilizan millones de conmutadores electrónicos enlazados para realizar cálculos y procesar todos los datos. Cada conmutador está activado o desactivado, lo que representa un valor de uno o cero, respectivamente. Para poder contar sólo con unos y ceros, es necesario utilizar el sistema numérico binario. Cuando se cuenta en el sistema decimal estándar, cada dígito aumenta de uno en uno desde cero a nueve antes de volver a empezar en cero e incrementar el dígito de la izquierda (09 pasa a ser 10). En los dígitos binarios, denominados bits, el aumento sólo se da desde cero a uno antes de incrementar el dígito de la i zquierda. Un número binario de 2 bits (22) tiene sólo cuatro valores posibles: 00, 01, 10, 11 (que r epresentan 0, 1, 2 y 3 en valor decimal). Un número binario de 8 bits (28) tiene 256 valores diferentes.
Algunos programas de manipulación de imágenes son capaces de trabajar internamente con datos de 16 bits, lo que proporciona una mayor flexibilidad a la hora de realizar correcciones de color antes de reducir el muestreo a datos de 8 bits para la salida.
Escala de grises 256 niveles de gris 8 bits Color RGB 256 x 256 x 256 colores 3 x 8 bits
Mapas de bits y tamaño del archivo
Color RGB 65.536 x 65.536 x 65.536 colores 3 x 16 bits
Las dimensiones, la resolución, la profundidad de bits y el modelo de color están relacionados con el tamaño del archivo digital de una imagen, que determina el espacio de disco necesario para almacenarla. El tamaño del archivo tiene también una relación directa con el t iempo necesario para los cálculos realizados por el procesador del ordenador durante las modificaciones modificaciones de la imagen. Si se duplica la resolución de una imagen, el tamaño del archivo se incrementará por un factor de cuatro, ya que tendrá el doble número de píxeles tanto a lo ancho como a lo alto. Un archivo CMYK de 32 bits es 32 veces más grande que una versión de 1 bit (trabajo de línea) de la misma imagen.
El hecho de que un escáner registre un número mayor de bits por color no significa necesariamente que pueda diferenciar niveles tonales adicionales. Si los sensores y la circuitería electrónica no están bien diseñados, el escáner puede registrar incorrectamente el mismo valor numérico para diferentes tonos.
MODIFICACIÓN DE LOS MAPAS DE BITS 14
Todas las imágenes de mapa de bits tienen una resolución específica o número de píxeles por pulgada. Si se amplia una imagen sin añadir píxeles adicionales, el tamaño de cada píxel también aumentará. Esto significa que habrá menos píxeles por pulgada, por lo que la resolución será menor. Aunque los píxeles sean mayores, su descripción en el archivo es idéntica, por lo que el tamaño del archivo será el mismo. Cuando las imágenes se amplían demasiado, los píxeles se podrán ver claramente a simple vista, produciendo los típicos dientes de sierra o “alias” en las líneas en diagonal. Cuando se reduce el tamaño de una imagen sin eliminar píxeles sucede justo lo contrario. Los píxeles se hacen más pequeños, por tanto, la resolución aumenta. Visualmente esto no es un problema, pero la resolución puede llegar a ser innecesariamente alta al compararla con los requisitos de salida. Mantener la resolución de la imagen en la relación correcta con el dispositivo de salida previsto, permite utilizar siempre el tamaño más idóneo del archivo y asegura un eficaz procesado e impresión. Las resoluciones apropiadas se indican en las secciones “Resolución de los trabajos de línea, de escala de grises y de color”. Si es necesario cambiar el tamaño de un original, la resolución de digitalización deberá adaptarse al nuevo tamaño. Por ejemplo, una fotografía de 5 x 5 cm que tenga que digitalizarse y ampliarse a 20 x 20 cm tendrá un factor de ampliación de 4 (20 / 5 cm), lo que significa que la resolución de digitalización adaptada deberá ser cuatro veces superior a la resolución final deseada para la imagen. Si se necesita una resolución final de 200 ppi, la fotografía original deberá digitalizarse a 800 ppi (200 x 4). Algunos interfaces de escáner permiten especificar el tamaño y la resolución de la salida, eliminando así la necesidad de calcular los factores de ampliación o reducción.
Ampliación sin remuestreo
Escala: 200% Los píxeles son cuatro veces más grandes que los de la imagen original.
Tamaño original
Ampliación con remuestreo
Tamaño original
Los píxeles tienen el mismo tamaño que los de la imagen original.
Reducción con reducción del muestreo
Tamaño original
Adaptaciones de la resolución por cambio de tamaño
Resolución de digitalización adaptada
=
Resolución de digitalización X original
Factor de ampliación
Interpolación
Factor de ampliación
Tamaño deseado =
Ampliación (%) =
El tamaño de los píxeles es el mismo, pero la imagen es más pequeña.
Tamaño original Factor de ampliación x 100
Los programas de interpolación determinan dónde se deben añadir nuevos píxeles en la imagen para obtener un aumento de la resolución. Normalmente, Normalmente, utilizan uno de los tres métodos siguientes para determinar el color de los píxeles nuevos: La interpolación por vecindad es el método más rápido, pero también el menos preciso. En este método, cada nuevo píxel toma el color del píxel más próximo. La interpolación bilineal promedia los colores de dos píxeles a cada lado del nuevo píxel, lo que proporciona un resultado más preciso. El método más exacto, pero también el más lento es la interpolación bicúbica. En este método, se promedian todos los píxeles que rodean a cada nuevo píxel para determinar su color.
Remuestreo Si es necesario cambiar las dimensiones de una imagen y no es posible volver a digitalizarla, deberán añadirse o eliminarse píxeles para mantener la misma resolución. Este proceso se denomina remueseliminación de pí píxeles”, treo. La “eliminació denominada reducción del muestreo, es un cálculo relativamente sencillo que suele realizarse saltándose píxeles. Cuando se realiza una reducción excesiva, pueden aparecer escalones en las líneas diagonales y perderse detalles pequeños. Remuestrear una imagen añadiendo píxeles se denomina interpolación. Algunos dispositivos de captura de imágenes incorporan software de interpolación para mejorar su resolución óptica máxima. Aunque el aumento de la resolución mediante la interpolación ayuda a reducir el efecto de escalonado de las líneas diagonales, no añade detalles adicionales a las imágenes. De hecho, la interpolación excesiva dará como resultado una imagen con apariencia borrosa y desenfocada. La posterior aplicación de un sistema denominado máscara de definición (USM) devolverá la nitidez a la imagen hasta cierto punto. Cuando una imagen se cambia de tamaño de forma desproporcionada, más en una dirección que en la otra (distorsión anamórfica), se deberán interpolar nuevos píxeles o eliminar los redundantes. Esto también se aplica cuando las imágenes están deformadas, inclinadas (distorsionadas) o colocadas en perspectiva. Siempre que sea posible, es mejor evitar el remuestreo digitalizando las imágenes con la resolución correcta. Si el escáner no permite alcanzar la resolución requerida para realizar la ampliación, la interpolación será la única solución.
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