Diferencias entre imágenes en formato .TIFF, .JPG y R.JPEG

Si eres termógrafo, piloto de drone o utilizas cámaras termográficas, seguro te has encontrado con distintos tipos de imagen para guardar tus fotografías y termografías, ó te has preguntado cuál es la diferencia entre los formatos .TIFF, .JPG y .R.JPG.

¿Cuál es la diferencia entre el formato .TIFF y .JPEG? ¿Qué formato de imagen es mejor?  ¿Qué se recomienda utilizar en cada caso?

A continuación revisamos las características y diferencias entre estos dos formatos, los más comunes para la toma y almacenamiento de imágenes termográficas. 

Cuando se realizan levantamientos de imágenes con drones, es necesario almacenarlas y guardarlas para poder utilizarlas en proyectos de fotogrametría, termografía aérea, hasta video aéreo con cámaras cinematográficas, entre otras aplicaciones. 

Existen muchas maneras de almacenar datos y la mayor diferencia radica en la forma en que está codificada la información, la cual puede ser mediante texto, imágenes y video. Cada uno de estos tiene sus métodos de compresión y almacenamiento por lo  qué los archivos tienen diferentes características y  formatos a su vez (.avi,.mpg, jpg, etc).

Debido al crecimiento que han tenido en los últimos 40 años los medios digitales y el internet, el almacenamiento, manipulación y transferencia de datos se ha convertido en una parte muy importante para la industria, sin embargo las limitantes tecnológicas, tanto de almacenado como de transferencia de datos, han dado origen a nuevas formas de almacenarlos y transferirlos; optimizando recursos y utilizando diversos algoritmos de compresión. A la fecha, archivos con grandes cantidades de información pueden ser un problema para el manejo, transferencia y almacenamiento a pesar del incremento en la capacidad de procesamiento.

¿Dónde y cómo surge el formato .TIFF y .JPEG? 

En el inicio de la era digital 80-90s, debido a las limitantes para la transmisión de datos y la baja velocidad de navegación del Internet, se creó el formato .jpeg para el almacenamiento de imágenes  que emplea un método de compresión llamado “lossy”,  el cual permite la reducción del tamaño de las imágenes y facilita su manipulación en las plataformas digitales. Este formato se convertiría en el estándar de las imágenes utilizadas en internet desde los inicios de los noventa hasta el día de hoy.

Fue también en los inicios de la era digital cuando se creó el formato .tiff, en 1987,sin embargo, la gran cantidad de información que podía almacenar demandaba de igual forma, una gran capacidad de procesamiento, es así como este formato retomaría popularidad varios años después con el desarrollo de nuevas tecnologías que permitiría su almacenado y procesamiento.

Actualmente el formato .TIFF se está convirtiendo en un estándar para la manipulación y almacenamiento de imágenes para trabajo; ya sea fotografía, fotogrametría, termografía, análisis multiespectrales, entre otros. A este tipo de archivos se les conoce como archivos editables, estos no pierden la calidad al ser grabados y editados, ya que estos utilizan una técnica de compresión llamada lossless, que significa sin pérdida.

Mientras tanto los archivos R.JPEG, los cuales contienen información radiométrica, son un formato de propietario, es decir, fue creado por la compañía FLIR, al igual que sus métodos de compresión y visualización mediante software especializado, como Flir Tools o ResearchIR. Los archivos R.JPEG, que en 2018 ganaran atención gracias al lanzamiento de las cámaras Duales de FLIR, son de uso exclusivo para cámaras térmicas, ya que una de sus mayores ventajas es que los parámetros radiométricos, como emisividad y la temperatura de fondo, pueden ser ajustados en el post-proceso permitiendo así realizar un análisis y reporte más detallado.

Pero entonces ¿es jpeg o jpg?

El término .JPG existe debido a los cambios en las versiones anteriores de los sistemas operativos Windows. Específicamente, los sistemas de archivos MS-DOS 8.3 y FAT-16 tenían un límite máximo de 3 letras cuando se trataba de nombres de archivos, a diferencia de los sistemas operativos tipo UNIX como Mac o Linux, que no tenían este límite.

Por lo tanto, en sistemas Mac o Linux, las imágenes guardadas como JPEGs utilizan la extensión de archivo .JPEG. Pero cuando se trataba de guardar esos mismos tipos de imágenes usando Windows, la extensión del archivo tuvo que ser acortada a .JPG para que no excediera el límite de 3 letras.

Actualmente los sistemas operativos de Windows aceptan extensiones de archivos de 3 o 4 letras como .JPEG o .JPG. Pero como muchas personas han estado usando Windows durante tanto tiempo y están acostumbradas a guardar sus imágenes como .JPG, no han dejado de hacerlo. Debido a esto, el software de edición de fotos como Adobe Photoshop y GIMP guarda todas las imágenes .JPEG de forma predeterminada en la extensión de archivo .JPG tanto en Windows como en Macs para evitar confusiones.

¿Cuál es la diferencia? 

La comparación de este tipo de archivos es inevitable debido a que ambos están siendo utilizados en Industrias qué dependen del procesado de imágenes, sin embargo muchas veces no se conoce la diferencia entre ambos, la cual es sustancial, ya que es la manera en que cada uno de sus algoritmos comprimen la información llegando a ser prácticamente opuestos en este ámbito.

Lossy (JPEG ) – pierde información al comprimirla y guardarla la cual no es recuperable. 

Lossless (TIFF) -no pierde información al comprimirla es posible editar y almacenar toda la información. 

Lossy + Lossless (RJPEG) – almacena un archivo JPG y un archivo TIFF, el cual posteriormente es separado.

Las imágenes .JPEG utilizan un método de compresión que toma muestras representativas de la información, mientras que en las imágenes .TIFF todos los puntos de información son guardados, por esta situación este formato permite realizar una mejor edición y guardar los datos crudos con sus modificaciones, permitiéndonos regresar a la imagen original, lo que sería imposible con las imágenes .JPEG.

¿Qué significan las siglas de la extensión del archivo?

JPEG – Joint Photographic Experts Group,es el nombre del  grupo de especialistas que desarrollaron este estándar de compresión y codificación de imágenes.

TIFF– Tagged Image File Format, es un formato de archivo creado para almacenar imágenes de mapa de bits,desarrollado en 1987 por Aldus y actualmente este formato pertenece a la empresa de software Adobe. 

R.JPEG – Radiometric JPEG

A continuación se presentan las diferencias técnicas de ambos archivos y una comparación de ambos tipos con imágenes que se utilizan en la industria. En la comparación se utilizaron imágenes “.R.JPEG” las cuales utilizan el mismo principio que las .jpeg pero contienen información radiométrica (temperatura) por lo que tienen el distintivo R antes del JPEG.

Como se muestra en la comparación de imágenes: 

FIGURA 1

FIGURA 2

En las Fig. 1 y 2, donde las imágenes de la izquierda son una imagen .TIFF y las de la derecha son .R.JPEG, las imágenes .TIFF aparecen con una especie de capa que hace que la imagen sea mucho más uniforme en contraste y en apariencia “borrosa” o “lechosa”, en comparación de la imagen .R.JEPG.

Lo anterior, es una propiedad natural de los archivos .TIFF; es un formato que comprime toda la información del sensor en 8 o 16 bits, donde toda la información se “escala” de forma alfanumérica, a lo largo de todo el paquete de metadata radiométrica que contiene la imagen, siendo la metadata la información que describe al archivo mismo. Por esta razón las imágenes .TIFF no pueden ser leídas de forma radiométrica por programas de análisis termográfico, como por ejemplo Flir Tools, ya que primero hay que realizar una descompresión de toda la información radiométrica para poder analizarla en escala. Existen algunas formas de realizar esta descompresión con programas de análisis de datos como Python, sin embargo no es recomendable utilizar este formato para realizar ortomapas (una imagen generada por la unión de fotos) en algunos programas de reconstrucción

A diferencia del formato .TIFF, el formato R.JPEG, mantiene toda la metadata radiométrica de la imagen en cada uno de los píxeles, siendo este la menor unidad homogénea que forma parte de una imagen digital. Lo que permite que sea leída directamente en cualquier programa de lectura radiométrica. 

Es importante mencionar que en el caso de la generación de ortomapas, que son una representación fotográfica de una superficie a escala, las imágenes se guardan en formato .R.JPEG, aunque el resultado del ortomapa final, sí será en formato .TIFF.

Pero entonces ¿qué formato es mejor? 

No es posible definir qué formato es mejor debido a que ambos tienen pros y contras, sin embargo lo que podemos hacer es decidir adecuadamente cuál utilizaremos para determinado fin. Esto lo podemos realizar estableciendo los objetivos de la actividad y en caso de hacerlo con fines comerciales o profesionales, consultando los requerimientos según sea el caso, por ejemplo: 

-Para la realización de un ortomosaico las imágenes .R.JPEG y .JPEG son recomendables ya que la mayoría de los softwares actuales realizan las reconstrucciones utilizando estos formatos. 

-Para una sesión de fotos artísticas el formato .TIFF, aunque no es el más utilizado, sería lo más recomendado ya que se pueden realizar múltiples ediciones de la fotografía original y con cualquier archivo podemos regresar a la original a diferencia de las .JPG.

Tabla de Características de los formatos .JPG , .TIFF  y R.JPEG.

A pesar de que las imágenes en formato ,TIFF no son el estándar actual, es un formato qué tiene gran potencial ya que su método de codificación permite almacenar una gran variedad de datos, lo cual con Machine learning y Data analysis es información que puede ser aprovechada. Además, una misma imagen en ambos formatos toma menos espacio con la compresión del .TIFF, por lo que es muy probable verlo en los años siguientes incluido en los softwares de procesamiento para hacer fotogrametría.

En AV3 AEROVISUAL utilizamos imágenes .JPEG Y .R.JPEG para la generación de ortomosaicos, nubes de puntos, modelos digitales de elevación, modelos digitales de superficie, y otras técnicas que emplean principios de reconstrucción de imágenes con fotogrametría; principalmente porque es el formato que utilizan softwares como Pix4D, Reality Capture y Agisoft Meta Shape.

Si tienes más preguntas sobre qué imágenes utilizar en tu proyecto o necesitas cotizar algún proyecto que requiera nuestros servicios de reconstrucción con imágenes, no dudes en contactarnos a través de nuestras redes o al correo contacto@av3aerovisual.com