Tipos de imagenes digitales

Básicamente, existen dos tipos de imágenes digitales:

La siguiente imagen muestra sus principales características.

A efectos prácticos para esta clase lo importante es que los mapas de bits, a diferencia de los vectoriales, son dependientes de la resolución y, por tanto, esta tiene que ser fijada al guardar la imagen.

Por tanto, lo primero es saber qué formato o tipo de imagen tenemos que guardar.

Imagenes para publicar

La mayoría de revistas exigen alguno de estos tres tipos de formatos para las imágenes:

Además, suelen definir un tamaño y una resolución determinada, que tendremos que indicar al generar la imagen.

La salida gráfica a ficheros en R: Devices

En R, la sálida gráfica tiene lugar a través de los graphical devices que indican el formato de la imagen generada. Llamando a la ayuda

?Devices

obtenemos una lista de los posibles devices que pueden ser utilizados en R. Empezaremos por el PDF.

Salida a vectorial (PDF y EPS)

PDF

La salida gráfica a fichero a través de devices tiene en R la misma estructura general. Utilizando le device pdf, hagamos una prueba con ggplot2

library(ggplot2)

p <- ggplot(data = mtcars, aes(x = disp, y = mpg, colour = as.factor(carb) )) + geom_point()

p

pdf()  # abrir el device, en este caso pdf  

p   # representar la imagen

dev.off()  #cerrar el device

Este código ha guardado una figura de ggplot en un fichero pdf dentro del directorio en el que estéis trabajando. Como no le hemos pasado ningun argumento, ha utilizado las opciones por defecto, incluyendo el nombre Rplots.pdf.

Podemos obtener más información sobre el device pdf con ?pdf y podemos ver las opciones por defecto con

pdf.options()
## $width
## [1] 7
## 
## $height
## [1] 7
## 
## $onefile
## [1] TRUE
## 
## $family
## [1] "Helvetica"
## 
## $title
## [1] "R Graphics Output"
## 
## $fonts
## NULL
## 
## $version
## [1] "1.4"
## 
## $paper
## [1] "special"
## 
## $encoding
## [1] "default"
## 
## $bg
## [1] "transparent"
## 
## $fg
## [1] "black"
## 
## $pointsize
## [1] 12
## 
## $pagecentre
## [1] TRUE
## 
## $colormodel
## [1] "srgb"
## 
## $useDingbats
## [1] TRUE
## 
## $useKerning
## [1] TRUE
## 
## $fillOddEven
## [1] FALSE
## 
## $compress
## [1] TRUE

Vamos a cambiar las opciones más importantes, el nombre de fichero y el tamaño de la figura.

pdf(file = "ejemplo1.pdf", height = 5, width = 10)  

p    

dev.off()

El comportamiento es bastante intuitivo. Lo más importante es que pdf() interpreta las medidas en inches (el valor por defecto es 7) y , además, no es posible cambiar la unidad de medida. Para introducir las medidas en cm hay que dividir su valor por 2.54 cm/in.

pdf(file = "ejemplo1.pdf", height = 5/2.54, width = 10/2.54)  # Una figura de 5x10 cm

p    

dev.off()

En PDF, si dentro del device abierto representamos varios gráficos, por defecto cada uno va en una hoja diferente del fichero.

pdf(file = "ejemplo1.pdf", height = 5/2.54, width = 10/2.54)  # Una figura de 5x10 cm

p    

p + xlab("Weight (1000 lbs)") + ylab("Miles/(US) gallon")

dev.off()

Sin embargo, es posible decirle que nos guarde cada gráfico en un fichero diferente si hacemos onefile = FALSE y, además, específicamos en file como debe ser el orden de numeración. (Ver apartado file en ?postcript para más info)

pdf(file = "ejemplo%1d.pdf", height = 5/2.54, width = 10/2.54, onefile = FALSE)  # Una figura de 5x10 cm

p    

p + xlab("Weight (1000 lbs)") + ylab("Miles/(US) gallon")

dev.off()

EPS

En su funcionamiento básico es exactamente igual que el PDF. La única diferencia es que R recomienda llamar primero a setEPS()

setEPS() 
postscript(file = "ejemplo2.eps", height = 5/2.54, width = 10/2.54)  # Una figura de 5x10 cm

p    


dev.off()

(Algunas opciones más aquí)

Salida a bitmap: TIFF y PNG

Tanto PDF como EPS son formatos vectoriales y, por tanto, no es necesario especificar una resolución. Sin embargo, al trabajar con mapas de bitmaps, además del tamaño, hay que especificar la resolución. En general, las revistas suelen pedir una resolución de 300 ppi para los gráficos en escalas de grises y 600 ppi para las fotos y figuras con mucho color. ppi son pixels per inch, es decir, los pixels por pulgada.

En primer lugar veamos la ayuda de los devices gráficos de tiff y png con ?tiff o png. Lo primero que nos vamos a fijar en la ayuda es que hay un argumento llamado units que por defecto viene en px (pixels) y que puede ser cm, in o mm. El otro argumento importante es res, que es la resolución en ppi y que por defecto es NA, pero si se pone las unidades en pixels la resolución por defecto es 72 ppi.

Para generar la figura con el tamaño y la resolución adecuada, por tanto, habría que establecer dichos parámetros

png(file = "ejemplo3.tiff", height = 5, width = 10, units = "cm", res = 300)  # Una figura de 5x10 cm

p    

dev.off()

El comando para tiff es idéntico con la excepción de que tiff acepta varias compresiones (compression) que tiene que venir específicada por cada revista concreta.

La salida de ggplot2

ggplot2 tiene un comando específico para guardar los gráficos en ficheros, es ggsave. Su uso es mucho más sencillo que todos los anteriores, pero es específico de los plots generados por ggplot2

ggsave("example4.pdf", width = 10, height = 8, units = "cm")

Por defecto, ggsave imprime el último plot realizado con ggplot2 (puede obtenerse con el comando last_plot()). Por supuesto, puede pasarse como argumento cualquier otro objeto creado con ggplot2.

p2 <- p + geom_smooth( method=lm)

p2

ggsave(p2, filename = "example5.tiff", width = 10, height = 8, units = "cm", dpi = 96)

Podemos cambiar la resolución de los bitmaps como tiff usando la opcion dpi. En este caso la he fijado en 96, que es el estándar de la web, para que veáis como baja la resolución de la figura.

Más recursos

Algunos tutoriales similares son:

http://gforge.se/2013/02/exporting-nice-plots-in-r/

https://danieljhocking.wordpress.com/2013/03/12/high-resolution-figures-in-r/