Imagen digital

Una imagen digital es una imagen compuesta por elementos de imagen , también conocidos como píxeles , cada uno con cantidades finitas y discretas de representación numérica para su intensidad o nivel de gris , que es el resultado de sus funciones bidimensionales alimentadas como entrada por sus coordenadas espaciales denotadas con x e y en los ejes x e y, respectivamente. ^{[ 1 ]} Una imagen puede ser de tipo vectorial o rasterizado . Por sí solo, el término "imagen digital" generalmente se refiere a imágenes rasterizadas o imágenes de mapa de bits (a diferencia de las imágenes vectoriales). ^{[ 2 ]}

Las imágenes rasterizadas tienen un conjunto finito de valores digitales , llamados elementos de imagen o píxeles . ^{[ 3 ]} La imagen digital contiene un número fijo de filas y columnas de píxeles. ^{[ 4 ]} Los píxeles son el elemento individual más pequeño de una imagen y contienen valores cuantificados que representan el brillo de un color determinado en cualquier punto específico.

Normalmente, los píxeles se almacenan en la memoria del ordenador como una imagen o mapa ráster, una matriz bidimensional de números enteros pequeños. Estos valores suelen transmitirse o almacenarse de forma comprimida .

Las imágenes rasterizadas se pueden crear mediante diversos dispositivos y técnicas, como cámaras digitales , escáneres , máquinas de medición de coordenadas, perfiles sismográficos, radares aerotransportados, entre otros. También se pueden sintetizar a partir de datos no visuales arbitrarios, como funciones matemáticas o modelos geométricos tridimensionales; este último campo constituye una importante subdisciplina de los gráficos por computadora . El campo del procesamiento digital de imágenes estudia los algoritmos para su transformación.

Las imágenes vectoriales son el resultado de la geometría matemática ( vector ). En términos matemáticos, un vector consta de una magnitud, o longitud, y una dirección.

Con frecuencia, se combinan elementos rasterizados y vectoriales en una misma imagen; por ejemplo, en el caso de una valla publicitaria con texto (vectorial) y fotografías (rasterizadas).

Ejemplos de tipos de archivos vectoriales son EPS , PDF y AI .

El software de visualización de imágenes se muestra en las imágenes. Los navegadores web pueden mostrar formatos de imagen estándar de Internet, como JPEG , GIF y PNG . Algunos también pueden mostrar el formato SVG , que es un formato estándar del W3C . Antiguamente, cuando Internet era lento, era común proporcionar imágenes de "vista previa" que se cargaban y aparecían en el sitio web antes de ser reemplazadas por la imagen principal (para dar una impresión preliminar). Ahora Internet es lo suficientemente rápido y esta imagen de vista previa rara vez se utiliza.

Algunas imágenes científicas pueden ser muy grandes (por ejemplo, la imagen de la Vía Láctea de 46 gigapíxeles , de aproximadamente 194  GB). ^{[ 14 ]} Estas imágenes son difíciles de descargar y generalmente se visualizan en línea a través de interfaces web más complejas .

Algunos visores ofrecen una función de presentación de diapositivas para mostrar una secuencia de imágenes.

Las primeras máquinas de fax digitales , como el sistema de transmisión de imágenes por cable Bartlane, precedieron a las cámaras y computadoras digitales por décadas. La primera imagen escaneada, almacenada y recreada en píxeles digitales se mostró en la Standards Eastern Automatic Computer ( SEAC ) del NIST . ^{[ 15 ]} El avance de las imágenes digitales continuó a principios de la década de 1960, junto con el desarrollo del programa espacial y la investigación médica . Proyectos del Jet Propulsion Laboratory , el MIT , los Bell Labs y la Universidad de Maryland , entre otros, utilizaron imágenes digitales para avanzar en imágenes satelitales , la conversión de estándares de fotografía por cable, imágenes médicas , tecnología de videoteléfono , reconocimiento de caracteres y mejora de fotos. ^{[ 16 ]}

Los rápidos avances en la imagen digital comenzaron con la introducción de los circuitos integrados MOS en la década de 1960 y los microprocesadores a principios de la década de 1970, junto con el progreso en el almacenamiento de memoria de las computadoras , las tecnologías de visualización y los algoritmos de compresión de datos relacionados .

La invención de la tomografía axial computarizada ( TAC ), que utiliza rayos X para producir una imagen digital de una sección transversal de un objeto tridimensional, fue de gran importancia para el diagnóstico médico. Además de la creación de imágenes digitales, la digitalización de imágenes analógicas permitió la mejora y restauración de artefactos arqueológicos y comenzó a utilizarse en campos tan diversos como la medicina nuclear , la astronomía , la aplicación de la ley , la defensa y la industria . ^{[ 17 ]}

Los avances en la tecnología de microprocesadores allanaron el camino para el desarrollo y la comercialización de dispositivos de carga acoplada (CCD) para su uso en una amplia gama de dispositivos de captura de imágenes y, gradualmente, desplazaron el uso de película y cinta analógicas en fotografía y videografía hacia finales del siglo XX. La potencia de cálculo necesaria para procesar la captura de imágenes digitales también permitió que las imágenes digitales generadas por computadora alcanzaran un nivel de refinamiento cercano al fotorrealismo . ^{[ 18 ]}

En imagen digital, un mosaico es una combinación de imágenes que no se superponen, dispuestas según un patrón de teselación . Las imágenes de gigapíxeles son un ejemplo de este tipo de mosaicos digitales. Las imágenes satelitales a menudo se combinan para formar mosaicos que cubren regiones de la Tierra.

La visualización interactiva se ofrece mediante fotografía de realidad virtual .