Universidad Nacional Autónoma de México
Dirección General de Servicios de Cómputo Académico
Año 7 Núm. 74, Publicación Mensual, 27 de Noviembre de 2008

ARTÍCULOS

 

Año 3, Número 32, Septiembre de 2004

De lo analógico a lo digital,
las diversas caras de la información

José Fabián Romo Zamudio



Por qué se ve mejor un DVD comparado con un VHS. ¿Qué provoca que el audio almacenado en un CD tenga mejor calidad que la música de un LP? ¿Por qué en la televisión directa al hogar (DTH TV) no aparecen "fantasmas" y "lluvia" como ocurre con la televisión de antena aérea? En buena medida, la respuesta reside en el tipo de tecnología con la que se almacena o transmite la información, y que puede ser analógica o digital.

En las tecnologías analógicas, la onda que genera un sonido o una imagen se registra, transmite o almacena en su forma original, es decir como una onda, aunque el medio sea distinto. Por ejemplo: las ondas que emite una persona al hablar son captadas por un micrófono, que a su vez las dirige hacia la grabadora, amplificador o transmisor respectivos en forma de onda eléctrica, vía algún tipo de cable. Las ondas almacenadas en videocasete por medio de partículas magnetizadas en la superficie de la cinta se transforman en ondas eléctricas gracias al cabezal reproductor, dirigiéndose entonces a amplificadores que proporcionan el audio y el video a un monitor.

Durante décadas, la sociedad ha empleado diversas tecnologías analógicas, que poco a poco evolucionaron hasta un límite. Tal es el caso de la televisión, primero de baja calidad, blanco y negro con pocos cuadros por segundo y magro audio, hasta las transmisiones a todo color, en estéreo y vía satélite. Radio, cine, aparatos de medición, audiocasetes, videocasetes y servicios telefónicos son sólo algunos ejemplos de las tecnologías analógicas que florecieron en el siglo XX.

Los dispositivos y transmisiones analógicos tienen, sin embargo, algunas desventajas. La más popular de ellas es la interferencia. Una onda puede ser alterada fácilmente por medio de otra onda de igual frecuencia, pero mayor potencia; esto se aprecia fácilmente con las radiodifusoras y receptores analógicos: un aparato mal sintonizado o la presencia de una emisión de radio más potente provocará que la señal que se esté recibiendo se pierda o sea por completo incomprensible. De hecho, las interferencias a una estación de radio no necesariamente tienen que partir de otra radiodifusora. Los aparatos eléctricos como hornos de microondas, licuadoras y motores diversos pueden generar campos magnéticos que invadan las frecuencias de radio y televisión (de ahí que a veces se puede saber que alguien en casa está preparando una malteada si en la televisión se detectan distorsiones en la imagen).

Bien podríamos usar siempre recursos analógicos, pero la tecnología de cómputo y telecomunicaciones, así como el propio avance de la sociedad de la información en la que vivimos simplemente no existirían. Las tecnologías digitales que nacieron con la primera computadora electrónica en 1946 (ENIAC: Electronic Numeric Integrator and Calculator) son la base de Internet, la telefonía celular, las computadoras portátiles y de escritorio, los CD de audio y los DVD, y un sinnúmero de aparatos y formas de acceder a la información que serían inimaginables si todo se grabara y transmitiera como ondas.

Con las tecnologías digitales, una onda analógica se convierte en una serie de números -de ahí que en francés lo digital se denomina Numérique- o dígitos. Este proceso de conversión de analógico a digital, o ADC por sus siglas en inglés, es realizado por microcircuitos residentes en cámaras fotográficas, grabadoras de MP3, webcams o computadoras personales, entre otros dispositivos. De forma paralela, existen aparatos que realizan el proceso inverso (conversión digital a analógica o DAC), como los reproductores de CD o DVD, haciendo posible que disfrutemos de una canción o una película almacenadas como un conjunto de números.

El ejemplo más claro y popular de la conversión analógica a digital y digital a analógico es un módem. Las primeras redes de cómputo, antes de Internet, usaban líneas telefónicas para interconectar los equipos. Los servicios de telefonía en aquel tiempo eran analógicos y no aceptaban de manera inmediata la información 100% digital generada por las computadoras. Para poder transmitir los datos de un lugar a otro, se desarrolló un dispositivo que convirtiese los dígitos en ondas factibles de transmitir por la línea telefónica (modulación), y que al mismo tiempo pudiera recibir ondas y transformarlas en su equivalente a números (demodulación).

Popularmente se asocia lo digital a representaciones binarias de algo analógico. El término binario corresponde a que las computadoras emplean dos dígitos básicos para procesar la información: el 0 y el 1, los valores que puede adoptar un bit, aunque las primeras computadoras no usaban sólo dos dígitos de manera básica: la ENIAC empleaba diez. Por ello, lo digital no siempre implica el uso de información binaria. Visto de manera numérica, la conversión de una onda analógica a una representación digital implica asociar lo más cercano posible una serie de ceros y unos a un cierto valor de la onda. De forma gráfica se apreciaría de la siguiente forma:

Onda Analógica

Representación digital

 

De lo anterior, se deduce inmediatamente que para almacenar o transmitir una onda analógica en formato digital de la manera más fiel posible son necesarios más números, en un mecanismo de aproximaciones sucesivas. Esto es más fácil de identificar en el caso de los sonidos o imágenes: si se usan más bits por segundo para digitalizar una canción o un video, el resultado será algo más cercano a la señal original. ¿Cuántos bits se emplean en la digitalización de música o películas? Aunque cualquier usuario podría definir la cantidad de números para aproximarse a la onda analógica de su elección, esto sería poco práctico para compartir la información digital resultante con otros usuarios. Por ello, existen estándares internacionales para discos compactos, de video, televisión directa al hogar o radio satelital, por mencionar algunos. Así es como se garantiza que el público en general pueda adquirir aparatos o programas para conversión analógica a digital o viceversa, producidos por diversos fabricantes, reduciendo el costo y ampliando el uso de estas tecnologías.

Los medios digitales tienen significativas ventajas, por ejemplo, se requiere de menos espacio de almacenamiento, ya que no se guarda toda la información, sino lo más aproximado numéricamente a la onda original, esto explica cómo es posible que en un medio tan pequeño como un DVD puedan registrarse igual o mayor cantidad de horas de video que en un videocasete VHS; otra ventaja es que lo digital es menos susceptible a interferencias o alteraciones, aunque no inmune a las mismas, de ahí que un CD registre el audio de manera mucho más fiel que un LP, donde las ondas almacenadas como surcos pueden distorsionarse por la más pequeña partícula de polvo. En materia de transmisiones, como televisión o radio, las tecnologías digitales poseen una calidad mejor de señal y soportan condiciones ambientales más adversas. El siguiente cuadro resume algunas diferencias de las transmisiones analógicas y digitales:

Parámetro
Analógico
Digital
Calidad de señal
Baja a alta
Alta
Calidad vs. atenuación de señal
Sensible a tolerante
Invariante
Costo de transmisores
Medio a alto
Alto
Costo de receptores
Bajo a medio
Medio a alto
Ajustes en el equipo receptor
A veces o nunca requeridos
Nunca requeridos

Capacidad de varios canales simultáneos
Poca
Alta
Resistencia a condiciones ambientales adversas
Moderada a alta
Alta
Fidelidad al origen
Alta
Aproximada

Otra diferencia fundamental entre lo analógico y digital involucra la capacidad del equipo reproductor o receptor para recuperar la señal original. En los medios analógicos, donde la onda es variable continuamente por naturaleza, puede requerirse a veces un ajuste en el equipo (desde orientar la "antena de conejo" hasta variar el tracking o velocidad de la cinta en una videocasetera). En lo digital, pueden incluirse números adicionales que correspondan a formas de verificar que la señal se está recuperando bien (proceso conocido como corrección de errores), sin que tenga que intervenir el usuario en los ajustes que sean necesarios.

Parecería que todo tiende a ser digital y que este formato desplazará a lo analógico, ya sea como ondas de luz o sonido, y que es la forma natural en la que el ser humano puede percibir información. Nuestros ojos y oídos están adaptados a ello. Lo digital, el lenguaje natural de las computadoras, basado en ceros y unos, no es de inmediata comprensión por nuestro cerebro, por ello, se necesitan los convertidores de un formato a otro, ya sea para hacer más eficientes las transmisiones, procesar datos, almacenarlos o que puedan captarlos nuestros sentidos.

En la sociedad de la información, lo digital y lo analógico no se aíslan, sino que coinciden y se complementan. Los ciudadanos de esta sociedad debemos identificar qué formato es más adecuado para comunicarnos con los demás y qué estándares de conversión son más apropiados para la información que deseamos almacenar o distribuir, lo que requerirá de computadoras para una u otra cosa. Puede hablarse de sociedad digital, pero como individuos seguiremos siendo analógicos, tal vez sea parte de la propia definición de ser humano.

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