Off-line del 19 maggio 1998
Introduzione ai nuovi media 1/b.
Dall'analogico al digitale
di Gino Roncaglia
Abbiamo visto come rappresentare attraverso 0 e 1 lo stato di una lampadina, o di un
semaforo. Ma abbiamo anche detto che lo stesso si può fare con tipi di informazione assai
più complessa: ad esempio un testo scritto, una immagine, un suono. Come funziona, in
questi casi, il meccanismo di codifica? Come avviene il passaggio al digitale?
Vediamo di capirlo insieme, iniziando dal testo scritto.
Lo strumento per risolvere il problema si chiama codifica binaria dei caratteri.
Vediamo meglio di cosa si tratta.
Quando scriviamo un testo, non facciamo altro che mettere uno dietro l'altro una serie
di simboli, normalmente chiamati caratteri. I caratteri che compongono un testo scritto
sono di vario genere: innanzitutto le lettere dell'alfabeto, che compongono le parole; poi
i segni di interpunzione: la virgola, il punto, e così via; e infine le cifre, giacché
nel nostro testo potrebbero trovarsi anche dei numeri, ad esempio delle date.
Come codificare questi caratteri? Da una parte abbiamo un insieme di molti simboli
diversi, e dall'altra lo '0' e l''1' utilizzati dal computer. Ovviamente lo 0 e l'1 da
soli non basterebbero a rappresentare tutti i simboli necessari per scrivere. Ma possiamo
usare il 'trucco' già visto nel caso del semaforo: se noi decidiamo di associare ad ogni
carattere non una sola cifra binaria, ma una sequenza di cifre binarie, ecco che le
possibilità di rappresentare caratteri aumenta.
Supponiamo di usare una sequenza di otto cellette, otto bit, a ciascuna delle quali
può essere dato il valore '0' o '1'. Potremmo allora fare una tabella di associazioni di
questo tipo:
00000001 corrisponde ad A
00000010 corrisponde a B
00000011 corrisponde a C
00000100 corrisponde a D
e così via.
Bene, per lavorare su dei testi tutti i computer ricorrono a una tabella di
associazioni di questo tipo. In termine tecnico viene chiamata tavola dei caratteri.
La tavola più usata è basata proprio su otto cifre binarie, otto bit. Le possibili
combinazioni di '0' e '1' nelle otto cellette a nostra disposizione sono due all'ottava,
ovvero 256: potremo allora rappresentare fino a 256 caratteri diversi. Se non ci credete
provate a scrivere tutte le possibili combinazioni, e a contarle.
Naturalmente per evitare una vera e propria babele, i costruttori di computer hanno
deciso di mettersi d'accordo e di usare quanto più possibile la stessa tavola di
caratteri. Altrimenti una lettera di amore scritta sul mio computer di casa correrebbe il
rischio di trasformarsi sul computer della mia fidanzata in un elenco dei personaggi delle
Cosmicomiche di Calvino: Qfwfq PfWfp Kqwgk.
La più diffusa di queste tavole si chiama American Standard Code for Information
Interchange. E' questo il famoso codice ASCII che molti di voi avranno già sentito
nominare. Il codice ASCII non è dunque null'altro che una tabella che associa sequenze di
'0' e di '1' a singoli caratteri. Grazie al suo impiego, carattere per carattere, e
possibile trasformare un testo scritto in una lunga sequenza di 0 e di 1, pronta ad essere
utilizzata dal computer. E, viceversa, è possibile trasformare la sequenza di '0' e di
'1' su cui lavora il computer in un testo da leggere sullo schermo, o da stampare.
ASCII - American Standard Code for Information Interchange: codice che associa a un
insieme di 256 caratteri, comprendente i caratteri maiuscoli e minuscoli dell'alfabeto
latino e un piccolo numero di altri caratteri nazionali e di segni di interpunzione, un
numero binario lungo 8 bit.
Byte: unità di misura dell'informazione, corrispondente a 8 bit. Permette di esprimere
la scelta fra 256 alternative diverse (come si è visto, ogni bit può avere due valori, 0
e 1, e 2 all'ottava è uguale appunto a 256). Un carattere ASCII 'pesa' 1 byte.
Come abbiamo visto, il testo scritto può dunque essere trasformato in bit in maniera
abbastanza semplice. Ma cosa succede con le immagini? Andiamo a vedere.
Pixel: Lo schermo di un computer riproduce le immagini usando una fitta griglia di
punti, detti pixel. Ogni pixel può avere colore, intensità e luminosità diversi.
L'effetto di insieme di questi pixel produce l'immagine. Maggiore è la densità dei pixel
e il numero di sfumature che essi possono rappresentare, migliore è la qualità
dell'immagine.
Scanner: Dispositivo per l'aquisizione in formato digitale di immagini. Lo scanner, che
può essere in bianco e nero o a colori, 'scorre' l'immagine e la riproduce attraverso una
fitta griglia di pixel. A ogni pixel viene assegnato un codice numerico corrispondente al
suo colore, alla sua luminosità e alla sua intensità.
Dispositivi come lo scanner o la scheda sonora trasformano in formato digitale, e cioè
in numeri, dell'informazione che, nella realtà, si presentava sotto un altro aspetto.
Un'onda sonora è continua, per trasformarla in formato digitale occorre prima
'spezzettarla' in tante piccole sezioni, a ciascuna delle quali sarà assegnato, a seconda
dell'altezza e dell'intensità del suono, un valore numerico. Una immagine, nella realtà,
è fatta di sfumature impercettibili: anche in questo caso, come abbiamo visto, per
digitalizzarla occorre scomporla in puntini, in pixel.
Insomma: il procedimento di digitalizzazione comporta sempre la suddivisione in piccole
unità discrete, e cioè separate, di qualcosa che nella realtà è spesso continuo. Si
tratta del passaggio dal regno dell'analogico, ovvero del continuo, a quello del digitale,
ovvero del discreto.
Per capire la differenza di fondo fra analogico e digitale, si può pensare agli
orologi: gli orologi analogici mostrano il passare del tempo attraverso il movimento
continuo delle lancette, quelli digitali attraverso il 'salto' da un numero all'altro sul
display.
Ma con l'orologio digitale non perdiamo forse, assieme al movimento continuo delle
lancette, anche una parte dell'informazione? In certi casi, questo può essere vero. Se
però l'orologio digitale è in grado di indicare anche i secondi e magari i decimi e i
centesimi di secondo - se cioè la griglia che abbiamo scelto per 'spezzettare'
l'informazione è abbastanza fine - ebbene, allora l'orologio digitale potrà fornirci
addirittura più informazione di quello analogico. Infatti, la nostra capacità di
percezione del movimento, o delle sfumature di colore, o delle variazioni di suono, ha
comunque dei limiti fisiologici. Limiti che la campionatura effettuata per passare al
formato digitale può spesso superare.
Campionatura (sampling): analisi di un dato analogico e quindi continuo - ad esempio
un'onda sonora - a intervalli di tempo prefissati (in genere brevi e regolari), in modo da
ricavarne una serie di valori numerici. In tal modo, l'informazione analogica viene
convertita in informazione digitale.
Abbiamo detto in partenza che uno degli scopi di questo corso è quello di darvi non
solo delle informazioni tecniche, ma anche degli spunti per rifletterci sopra. Proviamo
allora a chiederci che cosa comporti questa capacità di trasformare nello stesso
linguaggio di base, in queste lunghe catene di 0 e 1, informazioni di tanti tipi diversi.
Si parla spesso, a questo proposito, di convergenza al digitale. Ebbene, che prospettive
apre, la convergenza al digitale?
 (Gianni Degli Antoni) La
tecnologia digitale ha fatto la sua comparsa con motivazioni fortemente digitali
all'inizio, cioè si voleva usare numeri anziché informazioni continue più difficili da
trattare. Questa tecnologia digitale ha reso possibile il computer, la televisione
digitale, ma la stessa televisione è possibile solo grazie al digitale, la trasmissione
della voce ma ha reso possibili molti altri fenomeni di cui abbiamo per adesso solo una
minima percezione. La multimedialità stessa, il trattamento del colore e della voce in
modo combinato insieme al software e quindi i cosiddetti dischi ottici, il libro
elettronico, diciamo sono una conseguenza delle tecnologie digitali, però in fondo
ripropongono quello che sappiamo già: la voce, il suono, la musica, il software, diciamo
in un modo integrato in un modo più gradevole complessivamente ma non c'è ancora un
salto di qualità. (...)
Cosa vuol dire? Vuol dire che i concetti, tutti i concetti compresi
quelli della filosofia, compresi quelli più pratici nella vita domestica, nell'ufficio,
nella strada, a scuola, tutte le cose tendono ad assumere un qualche elemento di
digitalizzazione si può fare la lavagna digitale, si può fare la lavagna digitale
telematica, che uno fa una lezione alla lavagna con il gesso e questa lezione viene vista
in un'altra classe, ma viene vista nella stessa classe. Dal punto di vista esteriore il
mondo non è cambiato. È diventato un po' più magico, la lavagna è diventata digitale.
La lavatrice può capire la voce, e le si può dire: fermati! Va bene? Aumenta il
detersivo... Cioè, si possono trasformare concetti della vita comune in comandi che
diventano digitali, ma di digitale non hanno nulla, perché fanno riferimento all'uomo con
le sue competenze primitive: cioè la voce, i gesti; ma anche il pensare, gradualmente,
sta entrando nei limiti dei comandi digitali. (...)
La digitalizzazione dei concetti dovrà essere fatta da tutti, è un
fenomeno complessivo, partecipativo: nelle scuole, nella fabbrica, negli uffici, nella
casa, nell'intrattenimento, nella strada, i trasporti, l'uso delle tecnologie digitali per
la gestione dei trasporti, per ridurre le fatiche, nella medicina. Per adesso son cose che
ci sono già, ma siamo solo ai primissimi passi, e quindi abbiamo davanti un orizzonte,
che si potrebbe chiamare "vita digitale", che sarà una vita del tutto normale,
in cui però le tecnologie digitali compaiono, si nascondono, compaiono. (...)
Il personal computer è l'elemento principe per costruire la competenza
sulla tecnologia digitale, perché è il modo con cui, diciamo, le persone attualmente
possono interagire con ciò che di digitale esiste attraverso questa cosa che si chiama
software, che è destinata a sparire, comunque, ma per cui occorre una grande creatività
e occorre una grande esperienza. Quindi questo fenomeno di massa che è la costruzione
della vita digitale passa attraverso i personal computer.
Siamo così arrivati alla fine di questa prima lezione. Vediamo di ricapitolare
brevemente gli argomenti dei quali ci siamo occupati: innanzitutto, abbiamo cercato di
introdurre alcuni elementi fondamentali della teoria dell'informazione, a partire
dall'idea che l'informazione ha sempre a che fare con la scelta fra possibilità
alternative. Abbiamo poi presentato il concetto di informazione in formato digitale, e
abbiamo esaminato alcuni casi di passaggio dall'analogico al digitale. Infine, abbiamo
discusso il concetto di convergenza al digitale.
Vi ricordo ancora che materiali ed esecizi che integrano e sviluppano il contenuto di
questa prima cassetta sono disponibili nelle dispense del corso, sul CD-ROM, e sul nostro
sito Internet. Potrete anche trovarvi suggerimenti su lavori di classe e individuali che
possono essere avviati per approfondire le tematiche trattate. |
 
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