La digitalización es el proceso mediante el cual, partiendo de una señal analógica, como es cualquiera de las imágenes que nos rodean en el mundo real, obtenemos una representación de la misma en formato digital (señal digital).

La digitalización de una imagen se basa a una división del espacio a modo de cuadrícula, donde la unidad más pequeña se denomina píxel. Para cada uno de los pixels que tenemos en una imagen hay que guardar la información referente a la luminancia (brillo o niveles de gris) y, si es en color, también al nivel de cada una de las componentes, R(rojo), G(verde) y B(azul). Por tanto vemos que para una imagen tendremos varias matrices de información.

Cuando hablamos de digitalización de video debemos tener en cuenta que entra en juego una tercera dimensión, el tiempo. Por tanto una secuencia de video se genera mediante la proyección de un número de imágenes en un tiempo determinado, que dependerá del sistema sobre el que trabajemos (24 imágenes/segundo en cine, 25/s en el sistema PAL...). El problema de este planteamiento es el alto volumen de datos que se crean. Es por esto que se han desarrollado varios estándares de codificación y compresión como es la familia MPEG entre otros que permiten obtener una alta calidad de video a la vez que diferentes tasas para diversas aplicaciones.

Pero para obtener una imagen digital debemos tener en cuenta varios pasos:

• Muestreo
• Cuantificación
• Codificación

Muestreo

La importancia de esta parte del proceso es evidente. Es el único momento en el que tenemos contacto con la imagen original, o señal analógica, y es cuando decidimos con cuánta información queremos quedarnos. Es irreversible, puesto que toda aquella información que desechemos ya no podremos recuperarla y, por tanto, la calidad de la imagen digital que generemos se verá afectada por el criterio que seleccionemos.

Antes de muestrear una señal analógica, para evitar el posible efecto aliasing o solapamiento de los términos espectrales, debemos cumplir dos requisitos fundamentales:

-Limitar la imagen en una banda de frecuencias

-Cumplir que la frecuencia de muestreo sea como mínimo el doble de la máxima frecuencia de la imagen (Teorema de Nyquist)

Generalmente, pero dentro de ciertos límites, el aumento de la frecuencia de muestreo también ayuda a aumentar la resolución.

Cuantificación

Es el proceso mediante el cual se decide, para cada rango de colores (mundo analógico), cual va a ser el color con el que va a ser representado en la imagen final. Por tanto, cuantos más niveles se tengan definidos mejor será la calidad. El problema que presenta es que, a mayor nivel de definición, mayor será el volumen de datos que deberemos guardar por cada uno de los pixels.

La transformación realizada es también irreversible, perderemos colores.

El cuantificador más sencillo es el uniforme, aunque existen otros como el de Max-Lloyd que minimizan el error cuadrático medio.

Codificación

Es el proceso de conversión de los valores cuantificados al sistema binario donde la organización final de los “bits” dependerá del formato que se escoja.