Canal (imagen digital)

Las imágenes digitales en color están compuestas de píxeles , y estos, a su vez, de combinaciones de colores primarios representados por una serie de códigos. En este contexto, un canal es la imagen en escala de grises del mismo tamaño que una imagen en color, compuesta únicamente por uno de estos colores primarios. Por ejemplo, una imagen de una cámara digital estándar tendrá un canal rojo, uno verde y uno azul. Una imagen en escala de grises tiene un solo canal.

En los sistemas de información geográfica , los canales a menudo se denominan bandas ráster . ^{[ 1 ]} Otro concepto estrechamente relacionado son los mapas de características , que se utilizan en redes neuronales convolucionales .

En el ámbito digital, una imagen puede estar compuesta por cualquier número de colores primarios convencionales; en este caso, un canal se extiende para ser la imagen en escala de grises basada en cualquiera de esos colores primarios convencionales. Por extensión, un canal es cualquier imagen en escala de grises de las mismas dimensiones que la imagen original y asociada a ella .

El término "canal" se utiliza convencionalmente para referirse a un componente específico de una imagen. En realidad, cualquier formato de imagen puede usar cualquier algoritmo interno para almacenar imágenes. Por ejemplo, las imágenes GIF se refieren al color de cada píxel mediante un índice numérico que remite a una tabla donde se almacenan tres componentes de color. Sin embargo, independientemente de cómo un formato específico almacene las imágenes, siempre se pueden determinar canales de color discretos, siempre que se pueda generar una imagen final en color.

En la imagen multiespectral e hiperespectral , el concepto de canales se extiende más allá del espectro visible . En este 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 ), cada uno con sus respectivas fortalezas y debilidades.

El canal alfa almacena información sobre la transparencia: cuanto mayor sea su valor, más opaco será el píxel. Ninguna cámara ni escáner mide la transparencia, aunque los objetos físicos ciertamente pueden ser transparentes, pero el canal alfa es extremadamente útil para la composición de imágenes digitales.

La tecnología de pantalla azul consiste en filmar a los actores frente a un fondo de color primario, luego configurar ese color como transparente y combinarlo con un fondo.

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

En los gráficos 3D por computadora , se utilizan múltiples canales para un control adicional sobre la representación de materiales; por ejemplo, para controlar la especularidad , etc.

En la digitalización de imágenes, los canales de color se convierten a números. Dado que las imágenes contienen miles de píxeles, cada uno con múltiples canales, estos se suelen codificar con la menor cantidad de bits posible. Los valores típicos son 8 o 16 bits por canal. El color indexado elimina prácticamente los canales por completo, convirtiendo, por ejemplo, 3 canales en 8 o 16 bits ( GIF ).

Dado que el cerebro no necesariamente percibe las distinciones en cada canal en el mismo grado que en otros canales, es posible que variar la cantidad de bits asignados a cada canal dé como resultado un almacenamiento más óptimo; en particular, para imágenes RGB, comprimir el canal azul al máximo y el canal rojo al mínimo puede ser mejor que darles el mismo espacio a cada uno.

Entre otras técnicas, la compresión de vídeo con pérdida utiliza el submuestreo de croma para reducir la profundidad de bits en los canales de color ( tono y saturación ), manteniendo al mismo tiempo toda la información de brillo (valor en HSV ).

El sistema HiColor de 16 bits almacena el rojo y el azul en 5 bits, y el verde en 6 bits.