2. Tratamiento numérico de la información.

2.1. Sistema binario

La base de los dispositivos digitales es el microprocesador. Se trata de minúsculos circuitos fabricados con silicio que detectan impulsos eléctricos.

Un bit es un dígito del sistema de numeración binario y representa el acrónimo del enunciado en inglés binary digit. El sistema de numeración decimal está representado por diez dígitos, mientras que en el binario se utilizan tan solo dos dígitos, el 0 y el 1. Según el número de bits (n) podremos representar 2ⁿ valores.

Una de las medidas más utilizadas en informática es el byte, unidad de información compuesta por 8 bits.

Si queremos convertir un número decimal al sistema binario, se debe dividir esa cifra en 2 sucesivamente hasta llegar a 0. El resto que se obtiene de cada una de estas operaciones se anota, puesto que representa cada uno de los dígitos que componen el número binario.

Para el proceso inverso, pasar de binario a decimal, deberemos ir teniendo en cuenta el valor de cada bit e irlo multiplicando pos su valor.

No es difícil encontrar en tiendas de productos tecnológicos relojes como el que aparece en la fotografía. Son los llamados relojes binarios, que ofrecen la hora en el sistema numérico binario. Para calcular la hora exacta, el usuario debe convertir estos valores previamente al sistema decimal.

2.2. Unidades del sistema binario

Una vez que los archivos han sido digitalizados, su tamaño resulta de gran importancia tanto para su almacenamiento como para su transmisión. Por ejemplo, en un texto un carácter equivale a un byte. Debido a que el byte es una unidad muy pequeña se suelen emplear múltiplos del byte. En la siguiente tabla podemos ver las principales unidades y el número de bytes a que equivalen.

Cuando hablamos de la importancia del tamaño de los archivos, debemos mencionar la opción de compresión de archivos. Al comprimir un archivo, su tamaño puede llegar a reducirse hasta en un 90%.

2.3. Digitalización de la señal.

Una señal analógica es aquella que puede tomar  múltiples valores de amplitud y frecuencia.

En cambio, una señal digital es aquella que toma una serie de valores concretos del sistema binario, por lo tanto la señal estará compuesta por una combinación de unos y ceros que en nada se va a parecer a la señal original. Digitalizar significa transformar cualquier tipo de información en valores numéricos correspondientes a los pares binarios 0 y 1.

El proceso de digitalización consta de tres fases principales: 
 1. Muestreo: a partir de la señal analógica de la que disponemos se toman una serie de muestras cada cierto tiempo. De esta forma cuantas más muestras se tomen, más similar será la señal digital a la original y por lo tato tendrá mayor calidad.

2.  Cuantificación: en este paso se miden los valores de tensión de cada una de las muestras obtenidas y se les hace corresponder un número decimal en función de la escala que se utilice.

3.  Codificación: posteriormente los valores decimales obtenidos se convierten a código binario, con lo que ya obtenemos la señal digital.

2.4. Digitalización de la imagen.

La calidad de una cámara fotográfica digital se mide por el número de píxeles que ofrece. Una imagen consiste en un conjunto de puntos llamados píxeles, por lo tanto, el píxel es el componente más pequeño de la imagen digital.

Dicho de otro modo, es como si cada fotografía estuviera compuesta por una serie de cuadrículas; cada una de esas cuadrículas minúsculas es un píxel y almacena los niveles de colores básicos presentes en ese cuadro.

Una imagen digital también está basada en unos y ceros, por lo que la calidad final dependerá igualmente del número de bits que se elijan para representar cada píxel. Según el número de bits podremos representar más o menos colores.

Algunas imágenes son comprimidas. Por un lado, existe la compresión sin pérdidas en la que la imagen resultante es exactamente igual a la imagen sin comprimir. Por otro lado, tenemos la compresión con pérdidas, en la que se realizan algoritmos que analizan cuál es la información más irrelevante para el ojo humano para poder desecharla, de forma que solo notaremos esta pérdida de calidad si realizamos grandes ampliaciones de la imagen.

Existen diferentes formatos de archivos:

-En la compresión sin pérdidas tenemos los formatos de alta calidad utilizados en cámaras digitales: TIFF y RAW, y aquellos de peor calidad como GIF, PNG y PSD.

gif

-En comprensión con pérdidas el formato de archivo más conocido es el JPG o JPEG.

2.5. Digitalización del sonido

El formato de audio en CD fue desarrollado en 1892 por las empresas Sony y Philips, pero fue en los años 90 cuando se popularizó.

Sin embargo, al hablar de sonido digitalizado ha surgido en los últimos años un formato que ha revolucionado completamente el mundo de la música: el MP3. Este formato utiliza técnica basada en las limitaciones del oído humano, capaz de captar únicamente los sonidos de frecuencias entre 20 Hz y 20kHz; por lo tanto, en los archivos MP3 las frecuencias inaudibles son eliminadas conservando la esencia del sonido.

Las diferencias de tamaño que presenta el formato MP3 en relación con el CD son considerables, ya que mientras una canción en un CD ocupa unos 40 MB, en un MP3 su tamaño se reduce a solo 4 MB.