Gráficos por ordenador o computadora

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Introducción

Gráficos por ordenador o computadora, imágenes de dos y tres dimensiones creadas por computadora, que se emplean con fines científicos, artísticos o industriales (por ejemplo, para diseñar, probar y promocionar productos). Los gráficos por ordenador han hecho que las computadoras sean más fáciles de usar: las interfaces gráficas de usuario (GUI, siglas en inglés) y los sistemas multimedia como World Wide Web, permiten a los usuarios de ordenadores seleccionar imágenes para ejecutar órdenes, lo que elimina la necesidad de memorizar instrucciones complicadas.

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Cómo funcionan los gráficos por ordenador

Antes de mostrar la imagen por pantalla, ésta debe encontrarse en la memoria del ordenador. La ventaja de guardar la imagen en memoria es que se pueden aplicar diversas técnicas matemáticas para modificar la información correspondiente a cada píxel.

2.1

Representación de colores

Las computadoras almacenan y manipulan colores representándolos como una combinación de tres números. Por ejemplo, en el sistema de colores RGB (siglas en inglés de red-green-blue, 'rojo-verde-azul'), el ordenador utiliza sendos números para representar los componentes primarios rojo, verde y azul de cada color. Otros sistemas pueden representar otras propiedades del color, como por ejemplo el matiz (frecuencia de la luz), la saturación (la intensidad cromática) y el brillo.

Si se emplea un byte de memoria para almacenar cada componente de color en un sistema de tres colores, pueden representarse más de 16 millones de combinaciones cromáticas. A la hora de crear una imagen grande, sin embargo, permitir tantas combinaciones puede exigir mucha memoria y tiempo de proceso. Un método alternativo denominado aplicación (mapping) de colores utiliza sólo un número por combinación cromática y almacena cada número en una tabla de colores disponibles, equivalente a la paleta de un pintor. El problema de la aplicación de colores es que el número de colores de la paleta suele ser demasiado pequeño para crear imágenes con colores realistas. La elección de los colores de la paleta que proporcionan la mejor imagen (la llamada cuantificación cromática) se convierte en una parte muy importante del proceso de creación de imagen. Otro método, llamado dithering, alterna los colores disponibles en la paleta por toda la imagen —de forma similar a las pautas de puntos en la impresión de un periódico— para crear la apariencia de más colores de los que realmente hay.

2.2

Efecto de escalonado (aliasing) y reducción del mismo

Como un monitor informático es esencialmente una rejilla de cuadrados coloreados contiguos, las líneas diagonales tienden a representarse con un aspecto escalonado. Este fenómeno se puede reducir calculando lo cerca que está cada píxel de la línea ideal de la imagen dibujada y basar el color del píxel en su distancia a dicha línea. Por ejemplo, si el píxel está directamente sobre la línea, recibe el color más oscuro, y si sólo está parcialmente alineado, recibe un color más claro. Este proceso suaviza eficazmente la línea.