Često se kaže da živimo u digitalnom dobu. Većina današnjih uređaja, uključujući i sve računare, digitalna je. Koristimo digitalne foto-aparate, digitalne telefone, digitalne uređaje za reprodukciju muzike, gledamo digitalno zapisane filmove itd. Digitalni zapis podrazumeva da su svi podaci zapisani u obliku brojeva. Dakle, sve što je zapisano u vašem računaru, na kompakt-disku ili fleš-memoriji zapisano je pomoću brojeva. To znači da su sve slike i pesme koje imate na računaru i svi tekstovi koje ste otkucali zapisani isključivo korišćenjem brojeva.
Pre nego što su podaci počeli da se zapisuju digitalno, koristio se analogni zapis.Podaci su zapisani analogno ako se kontinualne promene signala zapisuju kreiranjem odgovarajućih kontinualnih promena medijuma.
Primeri ANALOGNG i DIGITALNOG zapisa
Digitalni zapis zvuka
Iz fizike znate da zvuk čujemo zahvalјujući talasima koji se prostiru kroz vazduh. Zvučni talas je kontinualan (neprekidan) i u svakom trenutku vremena definisan je njegov intenzitet . Do pre pedesetak godina audio-snimci beležili su se isklјučivo na pločama ili kasetama koje sadrže magnetnu traku. Prilikom zapisa zvuka na ploču koristila se igla, koja bi vibrirala pod uticajem zvučnih talasa i u plastični materijal urezivala šaru koja im odgovara. Slično tome, glava za snimanje na kasetofonu magnetisala bi traku koja se pomerala ispred nje i količina namagnetisanja odgovarala bi intezitetu zvučnog talasa. Dakle, uspostavlјana je analogija između fizičkog signala koji se zapisuje i onoga što je zapisano na medijumu (plastici ploče ili magnentnoj traci). Primetimo i da je ovakav zapis na medijumu kontinualan.
Da bi se zvuk registrovao mora postojati signal koji ga prenosi. Signal koji putuje do našeg uha je mehanička promena pritiska vazduha i naziva se analogni signal.
Da bi računar mogao da registruje analogni signal, potrebno je analogni signal pretvoriti u digitalni. Postupkom digitalizacije koji se odvija u tri koraka:
1.zvuk se mikrofonom pretvara u analogni električni signal
2.analogni električni signal se uz pomoć zvučne kartice i njenog analogno-digitalnog AD konvertera pretvara u digitalni signal
3,digitalni podaci se kodiraju, po potrebi sažimaju i čuvaju na disku računara
Reprodukcija zvuka je obrnuti proes od digitalizacije zvuka, u kome se pomoću DA konvertera digitalni zapus pretvara u analogni električni signal.
Digitalni zapis fotografija
Slika se digitalno zapisuje tako što se podeli na sitne kvadratiće (piksele), a zatim se za svaki piksel zapiše podatak o njegovoj boji. boja se zapisuje obično pomoću tri bajta, tako što se zapiše koliko crvene, zelene i plave svetlosti sadrži (RGB model).
Do pre desetak godina najčešće se koristila analogna fotografija. U aparat bi se stavlјao film premazan emulzijom osetlјivom na svetlost. Slika koja bi se dobila na filmu nakon njegovog razvijanja (potapanjem u različite hemikalije), doduše u negativu, odgovarala bi sceni koja se nalazila ispred foto-aparata u trenutku fotografisanja. Takođe, nakon izrade konačne fotografije (opet osvetlјavanjem i hemijskim procesom), dobijena slika na papiru bi, ovoga puta direktno, odgovarala polaznoj sceni ispred foto-aparata. Postojala bi, dakle, određena analogija između onoga što se fotografisalo, slike na negativu i konačne slike na papiru, i ona bi bila očigledna direktnim uvidom u film ili fotografiju. Digitalna fotografija zasnovana je na drugačijim principima. Prostor fotografije je diskretizovan i izdelјen na kvadratiće, koji se nazivaju pikseli (engl. pixel – picture element). Što je piksela više, slika je kvalitetnija. Zadatak foto-aparata je da za svaki piksel slike zapiše boju. Iz fizike znate da se svetlost bilo koje boje može razložiti na svetlost crvene, zelene i plave boje. Na primer, lјubičasta je kombinacija crvene i plave svetlosti, a žuta je kombinacija crvene i zelene. Kombinacija sve tri komponente daje belu, a odsustvo svetlosti daje crnu. Intenzitetsvake svetlosne komponente može se zapisati brojem, pa se boja svakog piksela može predstaviti pomoću tri broja. Za zapis intenziteta svake komponente koristi se konačan broj dopuštenih vrednosti (najčešće 256 jer se za zapis koristi jedan bajt), pa je i zapis intenziteta svetlosti određene boje diskretizovan. Dakle, ako se slika posmatra kao niz piksela, a svaki piksel se predstavlјa brojevima, onda se i cela slika predstavlјa kao niz brojeva. Foto-ćelija digitalnog aparata deli prostor na piksele, meri količinu svake svetlosne komponente i dobijene brojeve zapisuje na memorijsku karticu foto-aparata.
Prednosti i nedostaci digitalnog zapisa podataka
Digitalni zapis je veoma teško napraviti.
Osnovni nedostatak digitalne tehnologije je to što se mnogo teže realizuje u odnosu na analognu tehnologiju. Ako se zadovolјimo lošim kvalitetom zapisa, analognu tehnologiju moguće je realizovati relativno jednostavno. vešti umetnici su portretisali i pre pojave fotoaparata, a prve fotografije, za današnje pojmove veoma lošeg kvaliteta, pojavile su se još u 19. veku. Da bi digitalna slika bila upotreblјiva (da se piskeli ne bi razlikovali golim okom), potrebno je da je sačinjava bar nekoliko stotina hilјada piksela, što znači da je pritiskom na dugme potrebno izmeriti i zabeležiti stotine hilјada brojeva. Jednostavno je uvideti da je ovakav uređaj veoma komplikovano napraviti. Ipak, kada se prevaziđu početni tehnološki problemi, prednosti digitalnog zapisa su ogromne.
Digitalni zapis omogućava kopiranje.
Kopiranje analogno zapisanih podataka je teško. Da bi kvalitet kopije bio što verniji originalu, medijum na koji se zapisuje i uređaj kojim se kopira moraju biti veoma kvalitetni (samim tim su i skupi). Na primer, da biste iskopirali papirnu fotografiju, morate ponovo da je fotografišete, pri čemu je vrlo verovatno da će biti moguće razlikovati kopiju od originala. Kopiranje digitalno zapisanih podataka svodi se na prepisivanje brojeva. Nije neophodno da kopija bude identična originalu da bi zapisana informacija bila identična. Na primer, ako prekopirate kompakt-disk i pod mikroskopom uporedige original sa kopijom, videćete da rupice nisu apsolutno identične, ali jedino je bitno da se rupice na oba diska nalaze na istom mestu. Slično tome, ako fotokopirate svesku na kojoj pišu neki brojevi i učite te brojeve sa fotokopiranih strana, naučićete iste brojeve kao da ste učili iz originala, iako je očigledno šta je kopija, a šta je original. Dakle, digitalni zapis omogućava pravlјenje kopija koje sadrže apsolutno identičnu informaciju.
Digitalni zapis omogućava jednostavnu obradu.
Obrada analogno zapisanih podataka veoma je komplikovana. Da biste nešto promenili na papirnoj fotografiji, potrebno je da po njoj ili po negativu crtate četkicom i na kraju da napravite novu fotografiju. Analogna obrada zvuka podrazumeva presnimavanje zvuka korišćenjem specijalizovanih mašina (filtera), što je veoma skupo. Međutim, kada su podaci zapisani digitalno, njihova obrada podrazumeva primenu matematičkih operacija kako bi se brojevi zapisa modifikovali. S obzirom na to da računari veoma uspešno primenjuju matematičke operacije, sva obrada podataka se vrši pomoću računara i specijalizovanih programa (npr. Adobe Photoshop i Gimp koriste se za obradu fotografija).
Digitalni zapis omogućava jednostavan prenos.
Zamislite koliko je ranije bilo komplikovano kada ste društvu želeli da pokažete kako ste se proveli na rođendanu prethodne večeri. Morali ste lično da nosite fotografije od jednog do drugog ili da napravite iste fotografije u velikom broju primeraka. Danas fotografije postavite na neku od društvenih mreža i istog trenutka celo vaše društvo može da ih vidi.
Digitalni zapis je otporan na promene medijuma.
Svi materijali s vremenom se menjaju, papir žuti, a traka se razmagnetiše. Ako je analogna fotografija na papiru, kada papir požuti, pokvariće se i kvalitet fotografije. Ako je na magnentnoj traci analogno zapisan zvuk, kada se traka razmagnetiše, pokvariće se i kvalitet zvuka. Međutim, ako se na papir zapišu brojevi, kada papir požuti, informacija koju brojevi nose ostaje nepromenjena. Informacija je prisutna (u originalnom obliku) sve dok se papir toliko ne iskvari da se više ne razaznaju napisane cifre (na primer, ako ga operemo u veš-mašini). Dakle, digitalni zapis rešava problem neizbežne kvarlјivosti medijuma na kojem su podaci zapisani. S obzirom na to da kvalitet zapisa nije u direktnoj vezi s kvalitetom medijuma, moguće je koristiti i nekvalitetnije i jeftinije medijume (tako je danas prosečna cena kompakt-diska znatno niža od prosečne cene kasete ranije).