DIGITALIZACIÓN
Consiste en la transcripción de señales analógicas en señales digitales, para facilitar su procesamiento (codificación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas. Los materiales que se convierten pueden adoptar varias formas: cartas, manuscritos, libros, fotografías, mapas, grabaciones sonoras, microformas, películas, efemérides, objetos tridimensionales, etc.
El objetivo de la digitalización es mejorar el acceso a los materiales. A tal fin, muchos de los materiales digitalizados pueden ser buscados a través de bases de datos en Internet. Para que los materiales puedan ser digitalizados existen varias maneras de capturarlos: por medio de escáner, fotografía digital, grabación digital, etc. Una amplia variedad de equipamiento está disponible para ayudar en este proceso.
Siempre se habla del paso o salto de lo analógico a lo digital, pero la mayoría de las personas no tiene claro lo que es una cosa u otra. Ahora, procedemos a explicarlo.
Señales
Analógica
Una señal analógica es aquella cuya amplitud puede tomar en principio cualquier valor, esto es, su nivel en cualquier muestra no está limitado a un conjunto finito de niveles predefinidos como es el caso de las señales cuantificadas. No quiere decir que se traten, en la práctica de señales de infinita precisión (un error muy extendido): las señales analógicas reales tienen todas un ruido que se traduce en un intervalo de incertidumbre. Obtenida una muestra de una señal analógica en un instante determinado, es imposible determinar cuál es el valor exacto de la muestra dentro de un intervalo de incertidumbre que introduce el ruido.
Digital
Una señal digital es aquella cuyas dimensiones (tiempo y amplitud) no son continuas sino discretas, lo que significa que la señal necesariamente ha de tomar unos determinados valores fijos predeterminados en momentos también discretos. Las señales analógicas no se diferencian, por tanto, de las señales digitales en su precisión (precisión que es finita tanto en las analógicas como en las digitales) o en la fidelidad de sus formas de onda (distorsión). Con frecuencia es más fácil obtener precisión y preservar la forma de onda de la señal analógica original (dentro de los límites de precisión impuestos por el ruido que tiene antes de su conversión) en las señales digitales que en aquéllas que provienen de soportes analógicos, caracterizados típicamente por relaciones señal a ruido bajas en comparación.
Ventajas y desventajas
Ventajas
•Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores, que se utilizan cuando la señal llega al receptor; entonces comprueban la señal, primero para detectar algún error, y, algunos sistemas, pueden luego corregir alguno o todos los errores detectados previamente.
•Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal.
•La señal digital permite la multigeneración infinita sin pérdidas de calidad.
•Es posible aplicar técnicas de compresión de datos sin pérdidas o técnicas de compresión con pérdidas basados en la codificación perceptual mucho más eficientes que con señales analógicas.
Desventajas
•Se necesita una conversión analógica-digital previa y una decodificación posterior, en el momento de la recepción.
•Se hace necesario emplear siempre un filtro activo analógico pasa bajo sobre la señal a muestrear con objeto de evitar el fenómeno conocido como aliasing, que podría hacer que componentes de frecuencia fuera de la banda de interés quedaran registrados como componentes falsos de frecuencia dentro de la banda de interés.
Procesos que intervienen en la conversión analógica-digital:
•Muestreo: el muestreo (en inglés, sampling) consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de onda. La velocidad con que se toma esta muestra, es decir, el número de muestras por segundo, es lo que se conoce como frecuencia de muestreo.
•Retención (en inglés, hold): las muestras tomadas han de ser retenidas por un circuito de retención (hold), el tiempo suficiente para permitir evaluar su nivel. Desde el punto de vista matemático este proceso no se contempla, ya que se trata de un recurso técnico debido a limitaciones prácticas, y carece, por tanto, de modelo matemático.
•Cuantificación: en el proceso de cuantificación se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. Consiste en asignar un margen de valor de una señal analizada a un único nivel de salida. Incluso en su versión ideal, añade, como resultado, una señal indeseada a la señal de entrada: el ruido de cuantificación.
•Codificación: la codificación consiste en traducir los valores obtenidos durante la cuantificación al código binario. Hay que tener presente que el código binario es el más utilizado, pero también existen otros tipos de códigos que también son utilizados.
Durante el muestreo y la retención, la señal aún es analógica, puesto que aún puede tomar cualquier valor. No obstante, a partir de la cuantificación, cuando la señal ya toma valores finitos, la señal ya es digital.
Ejemplos del salto analógico al digital:
- Fotografías: hemos pasado de películas con recubrimientos de haluros de plata a cámaras digitales con gran resolución de imagen y compresión de datos.
- Grabaciones de vídeo: actualmente disponemos del DVD, que nos permite almacenar hasta 8 horas de vídeo de alta calidad.
- Grabaciones de audio: hemos pasado de cintas magnéticas o acetatos a discos compactos digitales (CD). Tienen una capacidad de 74 minutos con una calidad de sonido mayor.
