Tecnologia de la Informació: Senyals Analògics, Digitals i Processament d'Imatges

Suport Analògic en la Tecnologia de la Informació

La tecnologia de la informació va començar a principis del segle XX utilitzant senyals analògics (ràdio, televisió). Els equips analògics utilitzen senyals electromagnètics per transmetre informació a distància. Aquests senyals poden viatjar per l'aire o a través de cables. Els senyals analògics són ones electromagnètiques que poden tenir qualsevol valor entre un mínim i un màxim.

Transmissió de Senyals

Per enviar sons o imatges a distància cal convertir-los en senyals electromagnètics. Aquesta funció la realitzen els convertidors de senyals (un micròfon, per exemple). Quan el senyal electromagnètic arriba a la seva destinació, cal convertir-lo de nou en so o imatge; aquesta tasca la duen a terme els convertidors (per exemple, l'altaveu).

Modulació d'Ones

A causa de l'atenuació que pateixen les ones després de recórrer grans distàncies, és necessària la presència combinada de dos senyals: el senyal portador i el senyal modulat. És important que el senyal portador sigui més potent que el senyal que s'ha de transportar; altrament, no el podria transportar. Per exemple, en una emissió de ràdio de freqüència modulada (FM) sintonitzada a 95,2 MHz, el portador és un senyal electromagnètic de 95,2 MHz, i el modulador és un conjunt de senyals electromagnètics entre 10 i 15 Hz, que corresponen al so que s'està transmetent.

Suport Digital i Unitats de Mesura

Els ordinadors utilitzen senyals digitals binaris, amb dos valors possibles en cada seqüència de temps: 1 i 0. Un senyal digital binari és una seqüència de zeros i uns. Cada posició de zero o u s'anomena bit (B). Una combinació de vuit bits s'anomena byte. Altres unitats són el kilobyte (KB), el megabyte (MB), el gigabyte (GB) i el terabyte (TB).

Els senyals digitals s'han imposat als analògics perquè són menys sensibles al soroll. El soroll és un senyal (causat per tempestes, radiacions, etc.) que, afegit al senyal analògic, el modifica i altera.

Tractament Digital de les Imatges

Digitalització

Quan una imatge es forma en una càmera o a la retina de l'ull, és un senyal analògic. Els equips analògics han de convertir les imatges en senyals digitals. La digitalització es pot resumir en:

• Dividir la imatge en quadrats minúsculs, anomenats píxels. Com més alt és el nombre de píxels, millor qualitat d'imatge.
• A cada píxel s'hi assigna un valor d'intensitat lluminosa comprès entre 0 i 255 (no més perquè l'ull humà no ho discriminaria). Si la imatge és de color, s'utilitzen tres intensitats de llum per a cada píxel (verd, vermell, blau).
• Per mitjà del codi binari, es converteixen els valors de la intensitat lluminosa de cada píxel en zeros i uns.

Compressió

Quan en una imatge només s'eliminen les zones sense canvis, no es perd informació (LZW, RAR o ZIP). Quan en la compressió es fan canvis, es perd informació, encara que es consideri irrellevant (JPEG i MPEG). Les imatges amb molt detall a totes les zones es poden comprimir poc. Les tècniques de compressió no analitzen els continguts d'informació; tan sols es fixen en si hi ha o no seqüències de zeros i uns que es repeteixen. Les tècniques de compressió d'imatges són aplicables també al so, com el format MP3.

Filtratge

Per mitjà de tècniques matemàtiques, és possible separar les diferents freqüències que componen una imatge. Si s'amplifiquen els components d'alta freqüència, es ressalten els detalls i els contorns de la imatge. Aquestes tècniques permeten manipular imatges, modificant-ne les característiques.