En el ámbito geográfico, comúnmente trabajamos con dos modelos lógicos para la representación y almacenamiento de datos, el formato ráster y vectorial.
De manera general, los datos ráster se conforman por un arreglo de datos ordenados en filas y columnas muy similar a las matrices; donde uno de los aspectos más importantes es la cantidad de datos que cada celda puede almacenar.
El motivo de la presente entrada es abundar en uno de los atributos más importantes del formato ráster: "La profundidad del píxel" o "Bits por píxel".
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| Ejemplo de imagen 8 bits. Landsat 5 (256 niveles) |
¿Qué es la profundidad de píxel?
Es buena práctica interpretar un archivo ráster como una matriz (arreglo bidimensional de datos ordenados en filas y columnas), donde cada posición recibe el nombre de píxel. Este tipo de archivos son comúnmente empleados en el ámbito de las ciencias geoespaciales y los tipos más comunes son fotografías aéreas digitales, imágenes de satélite, imágenes digitales o incluso mapas escaneados.
Los archivos ráster contienen diversos atributos que permiten su visualización, interpretación y composición. El que atañe a la presenta entrada corresponde a la profundidad de píxel o bits por píxel.
La profundidad de píxel se define como el número de bits que puede contender cada celda de un archivo ráster. De cierta forma se entiende como el "tamaño del contenedor de datos" que existe en cada celda o píxel. Donde una profundidad de píxel mayor permitirá almacenar números más grandes.
Para comprender este concepto es necesario conocer la manera en que las computadoras almacenan datos, donde la unidad mínima es el bit; mismo que puede interpretarse como 1 o 0 (impulso o ausencia del mismo). Para más información recomiendo leer el siguiente artículo sobre notación binaria: AQUI
Los impulsos mencionados anteriormente son empleados para generar números de acuerdo a la notación binaria. Es así que se establece una relación del tamaño de los números (cantidad de bits) que puede contener cada celda de un archivo ráster de acuerdo a la siguiente relación:
- 1 Bit (2) = Puede almacenar dos valores: 0 o 1.
- 8 Bits (256) = Puede almacenar valores que van de 0 a 255.
- 16 Bits (65536) = Puede almacenar valores de van de 0 a 65535.
- 32 Bits = Puede almacenar valores que van de 0 to 4294967295.
¿Por que usar diferentes profundidades de píxel en los archivos ráster?
La principal necesidad de emplear diferentes profundidades de píxel en este tipo de archivos, radica en el tamaño (Expresado en Mb, Gb o Tb) que pueden alcanzar los archivos vectoriales. Como ejemplo la siguiente relación para una imágen de 0.3 Megapixeles (632x474):
- 1 Bit = Puede alcanzar valores de 37.5 Kb.
- 8 Bits = Puede alcanzar valores de 300 Kb.
- 16 Bits = Puede alcanzar valores de 900 Kb.
- 32 Bits = Puede alcanzar valores de 1200 Kb.
Finalmente, es importante destacar la importancia de la profundidad de pixeles en el desarrollo de proyectos de Sistemas de Información Geográfica orientados a ráster, ya que la optimización de recursos facilita las tareas de procesamiento y difusión de datos geoespaciales.
