Tablas de transformación de grises

Cuando se genera una imagen en forma digital, se utiliza una función que transforma las distintas intensidades de luz irradiadas desde el objeto y que llegan al sensor de digitalización, a valores numéricos discretos entre unos umbrales determinados. El umbral inferior corresponde a la cantidad de luz mínima necesaria para activar el sensor y suele digitalizarse con un valor cero, mientras que el umbral superior corresponde al nivel de saturación (nivel por encima del cual no puede distinguir entre distintas intensidades de energía) y se digitaliza con el máximo valor de la escala de digitalización correspondiente al color blanco. Este máximo valor de digitalización depende de el número de bits que se empleen para codificar cada píxel. En la mayoría de los sistemas comerciales, cada píxel se codifica con 8 bits y por lo tanto el nivel máximo o blanco se le asigna el valor 255. La función que realiza esta transformación de valores de energía luminosa recibidos a valores digitales, se denomina función de transferencia.

Cuando se quiere visualizar la imagen digital en un monitor o pantalla es necesario utilizar una nueva función de transformación, que convierta los valores numéricos discretos  (digitales) de la imagen digital en intensidades de energía que activan los puntos sensibles del monitor o de la pantalla. Utilizando una función rectilínea de pendiente 1, se pretende que la función de transformación reproduzca los mismo niveles de intensidad luminosa que digitalizó la función de transferencia, o por lo menos que se mantengan las miasmas proporciones y relaciones entre los distintos niveles de intensidad presentes en la imagen y en el objeto convertido en imagen.

Sin embargo, esta relación de equivalencia 1 a 1, entre los valores de intensidad luminosa del objeto y los valores de reproducción de la imagen, no es siempre la más adecuada para obtener unos resultados de visualización óptimos. Por esto, con frecuencia, suelen emplearse funciones de transformación más o menos complejas (logarítmicas, exponenciales, polinómicas), que modifican estas relaciones y mejoran los resultados de visualización.

Las funciones de transformación pueden almacenarse como tales funciones y cada vez que se visualiza la imagen se calcula para cada valor digital de cada píxel, cual debe ser el valor de visualización, o en muchas ocasiones se almacenan en tablas. Estas tablas, denominadas tablas de transformación de grises, guardan para cada valor digital de entrada el valor correspondiente de salida o de visualización. En los programas de proceso de imagen suelen incluirse instrumentos para generar estas tablas de transformación.

En el ejemplo siguiente, puede observarse el efecto de una transformación polinómica de grado 5 sobre una imagen de microscopia electrónica de transmisión, captada con una cámara digital.

Comparación de la imagen original muy poco contrastada (izquierda), debido a la poca luminosidad del microscopio, con la imagen transformada (derecha).

Aspecto de la función de transformación utilizada y de la herramienta del programa MIP 4 para crear funciones y tablas de transformación de escalas de grises.

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