Resolució digital

La resolució ve determinada per la llongitut de la paraula digital (número de bits), és dir per les agrupació de zeros i uns en que es va component (codificant) la senyal.

La codificació més simple utilisaria una resolució d'1 bit. En un bit (ya que s'usa el sistema binario que són potències de dos: 2ⁿ) solament es permet (durant la quantificació) seleccionar entre dos valors (2¹): o zero o un. Esta pobra codificació podria servir per a indicar encés (0) o apagat (1), si =(0) o no = (1), verdader = (0) o fals = (1)...etc, seguint el esperit del àlgebra de Boole.

Per eixemple, la norma per a la televisió digital establix una resolució de 8 bits (1 byte) per mostra, lo que significa que cada mostra presa quedarà representada per una paraula de 8 bits. Com 8 bits suponen 256 (2⁸) possibilitats, en lo que el diccionari imaginari del códec estaria format per 256 paraules. En un supòsit simple:

00000000 = Equivaldria al blanc.
11111111 = Equivaldria al negre.

Les 254 combinacions restants (00000001, 00000011...) correspondrien al restant de colors i als grisos.

Un atre eixemple, el CD-Àudio, que ampra modulació per impulsos codificats (PCM) sense compressió, té una resolució de 16 bits. Açò significa que existixen 65536 (2¹⁶) valors distints per a aproximar cada mostra.

Com a conseqüència del soroll de quantificació que necessàriament introduïx el procés de quantificació, el número d'escalons de codificació determina el ranc dinàmic (relació senyal/soroll màxima) de la senyal que es pot digitalisar íntegrament (açò és, en tot el seu ranc; des del nivell del seu soroll fins a la senyal més potent en tota la seua duració). Per a assegurar el registre complet d'una senyal, la relació senyal a soroll de quantificació del quantificador (que depén bàsicament del número de nivells de quantificació) deu ser igual o superior a la del quantificador i es deu ajustar el nivell RMS de la gravació (atenuant o amplificant tot el conjunt de senyal i soroll) de modo tal que el nivell RMS del soroll de la senyal quede just per damunt del nivell del soroll de quantificació. Per tant i com a eixemple, si es desija quantificar íntegra una senyal en una relació senyal a soroll màxima de 70 dB, és necessari amprar un mínim de 12 bits (4096 nivells) en la quantificació i encara que més nivells de quantificació faran més fàcil realisar l'ajust del nivell RMS de la senyal a gravar (permet més tolerància als errors en l'ajust del guany, alguna cosa particularment important en aquells casos a on no es pot predir en exactitut quina nivells màxims s'alcançaran durant la quantificació), quantificar una senyal ben ajustada en més nivells de quantificació dels necessaris no resultarà en una millor reconstrucció posterior.

Per un atre costat, en la pràctica existix un llímit en el número de nivells de quantificació que es deu amprar per a quantificar una senyal: el soroll tèrmic del propi convertidor A/D. Els millors convertidors comercials conseguixen, fòra del laboratori i a temperatura ambiente normal, relacions màximes senyal a soroll tèrmic de poc més de 120 dB. Açò significa que fer us de convertidors de més de 20 bits no oferix cap ventaja pràctica, llevat el de permetre gravar cada mostra en un número entero de bytes en el cas dels convertidors de 24 bits i evitar la necessitat d'afegir dither (el soroll tèrmic, molt més potent que el de quantificació en este cas, ya faria el paper del dither). Per a estos cas, els bits menys significatius solament prendran valors en funció del més pur encert i no tindran relació alguna en la senyal a quantificar.

Vore també

Este artícul conté una traducció derivada de «Resolución digital» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.