9.El tratamiento de la información durante el último siglo

2. Tratamiento numérico de la información

En este apartado vamos a explicar brevemente las bases de proceso de digitalización de datos.

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 microprocesador asigna valores según detecte o no impulsos eléctricos; de esta manera, el valor 1 indica que ha sido detectado un impulso, mientras que el valor 0 significa que no ha descubierto impulso eléctrico alguno.
Un bit es un dígito del sistema de numeración binario y representa el acrónimo del enunciado 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; por tanto, un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores: 0 o 1.

Una de las medidas más utilizadas en informática es el byte, unidad de información compuesta por 8 bits. El bit se suele representar con una b minúscula y el byte con una B mayúscula.
Si queremos convertir un número decimal al sistema binario, se debe dividir esa cifra entre 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 por su valor.

2.2. Unidades del sistema binario

Una vez que los archivos se han sido digitalizados, su tamaño resulta de gran importancia tanto para su almacenamiento como para su transmisión.
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 archivos su tamaño puede llegar a reducirse hasta en un 90%. La tasa de compresión dependerá del tipo de compresión usada y también del tipo de archivo.

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 tanto 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

En la actualidad es complicado encontrar a gente que use una cámara fotográfica analógica, con el paso del tiempo se han desarrollado cámaras digitales que mejoran la calidad de las analógicas. Por otra parte, el formato digital presenta diversas ventajas.
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. Para conocer el número de píxeles o la resolución se multiplica el número de píxeles de alto por el ancho.

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.
Algunas imágenes son comprimidas para mejorar su almacenamiento e intercambio. 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.
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, que suelen ser usados para imágenes pequeñas en Internet.
-En compresión con pérdidas el formato de archivo más conocido es el JPG o JPEG.

2.5. Digitalización del sonido

El proceso para la digitalización de un archivo de sonido sigue el mismo proceso que el explicado para la digitalización de las señales en la transmisión de datos. Sin embargo, existen diferentes formatos utilizados para la digitalización de la señal de audio.
El formato de audio en CD fue desarrollado en 1982 por las empresas Sony y Philips,  desplazando a los tradicionales casetes y vinilos.
Sin embargo, al hablar de sonido digitalizado ha surgido en los últimos años un formato que ha revolucionado completamente el mundo de la música: MP3.
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 MP3 su tamaño se reduce a solo 4MB. Una vez popularizado, se inició la comercialización de reproductores MP3, que permiten almacenar gran cantidad de discos y canciones en un reducido espacio, a diferencia de los reproductores de CD.