Da molti anni oramai lavoro nell'informatica e l'esperienza quotidiana a contatto con l'utenza più variegata mi hanno confermato di quante nozioni, scontate per gli addetti ai lavori, siano ostiche e incomprensibili per quanti si trovino davanti ad un computer per la prima volta. Ho fatto quindi tesoro di queste premesse durante le lezioni di fotografia digitale tenute presso associazioni fotografiche in cui sono stato invitato. Ho pensato quindi di pubblicare questi miei appunti per dare un aiuto a chi ricerca qualche nozione d'informatica o di trattamento digitale delle immagini. Spero d'essere esauriente e, allo stesso tempo, semplice nelle mie spiegazioni.

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Glossario

L'evoluzione dell'arte e delle tecnologie fotografiche sta ridefinendo le possibilità d'espressione creativa da parte dei fotografi.
Da un punto di vista prettamente tecnico, può essere vista come il passaggio dalla riproduzione dell'immagine basata sull'argento alla riproduzione basata sul silicio ma, oltre a questo, il termine "digitale" assume molti altri significati.
Per i fotografi, oltre che sostituire il processo chimico basato della camera oscura con un processo digitale su personal computer e software per l'elaborazione dell'immagine, la fotografia digitale permette di creare nuove immagini e nuovi linguaggi, grazie all'integrazione della nostra creatività con le nuove tecnologie.
Per i molti "addetti ai lavori", la gestione digitale dell'immagine offre un'indubbia comodità e fedeltà difficile altrimenti da ottenere per via chimica, se non a costi molto elevati.
Da almeno 160 anni siamo a conoscenza dei principi ottici e chimici che ci portano ad ottenere un'immagine fotografica ma sono solo pochi anni, invece, che la tecnologia digitale è applicata alla grafica e quindi molti concetti sono ad appannaggio più del mondo informatico che fotografico.
Vorrei, in questi miei interventi, approfondire questi concetti spesso oscuri a quanti non operano direttamente nel settore, ma molto utili al fine di operare correttamente in questo vasto settore.

Iniziamo dalla base dello "strumento informatico" per eccellenza: il computer.

Lo schema di funzionamento di un computer, concettualmente, è lo stesso di sempre, sia che si consideri un vecchio calcolatore a valvole, sia che si prenda in considerazione i grossi sistemi di calcolo da migliaia di miliardi di operazioni al secondo usati nei grossi centri di ricerca.

Il motore pulsante di tutto il sistema è la CPU (Central Processing Unit), o processore, che ha il compito di "calcolare" le operazioni programmate.

Direttamente collegata alla CPU si trova la memoria RAM (Random Access Memory) che ha il compito di "contenere" temporaneamente i dati e i programmi usati dalla CPU nell'elaborazione.

All'esterno di questi due fondamentali elementi, ci sono i dispositivi di ingresso e uscita I/O (Input-Output) che hanno il compito di "collegare" le periferiche esterne al processo di elaborazione.

Concettualmente il computer si limita a questi semplici componenti. In realtà, la vasta dotazione di dispositivi presenti all'interno di un PC amplia notevolmente l'analisi del suo funzionamento.

Il processore, un tempo formato da voluminosi circuiti e molteplici schede collegate tra di loro, è stato perfezionato e potenziato al punto che attualmente tutte le funzionalità di calcolo, di gestione delle operazioni matematiche, di sviluppo dei set di istruzioni è eseguito da un unico componente (microchip) di pochi millimetri quadrati e normalmente inserito sulla motherboard del computer.

La memoria RAM, anch'essa un tempo formata da grossi condensatori è stata miniaturizzata al punto da riuscire ad avere moltissima capacità su una sola schedina.

Se guardiamo i dispositivi di I/O, inoltre, ci accorgiamo di quanto vasto sia l'universo informatico che ci circonda. Facciamo una veloce carrellata dei dispositivi più comuni:

Tra i dispositivi di Input (immissione dati verso il computer) ricordiamo:

La tastiera, uno dei primi e ancora insuperati strumenti di immissione dati;

Con la diffusione di "interfacce grafiche" si sono sviluppati i mouse e altri dispositivi di puntamento (trackball, tavolette grafica, Joystick, gamepad)

Il mouse, oggigiorno indispensabile per muoversi tra le finestre delle varie applicazioni, può essere sostituito nella la grafica pittorica e il fotoritocco con la tavoletta grafica, mentre Joystick e gamepad sono più indicati per videogames e applicazioni tridimensionali. Da citare nelle applicazione di realtà virtuale il data-glove;

Il microfono, per digitalizzare sorgenti audio, comunicare o dare comandi vocali.

Lo scanner, per digitalizzare fotografie e testi (da suddividere in scanner piani e per pellicola); Tratteremo più in dettaglio quest'importante dispositivo.

Fotocamere digitali e videocamere, anche qui con caratteristiche diverse, secondo l'uso cui sono destinate.

CD-ROM e DVD, unità disco praticamente indispensabile, visto il basso costo e l'enorme diffusione del supporto sempre più usato per lo scambio dati, per la creazione di archivi di grosse dimensioni, per lo standard audio su cd e video su dvd.

Tra i dispositivi con la doppia funzione di input e output (lettura e scrittura) abbiamo:

Hard disk, il "magazzino" di tutti i dati e i programmi; da sempre il disco fisso è stata la periferica più adatta ad immagazzinare velocemente e a contenere i programmi usati dalla CPU e i dati elaborati dai programmi stessi. Anche qui, dai primi grossi dischi di relativamente bassa capacità, si è passati a dischi rigidi sempre più compatti, fino alle dimensioni "francobollo" dei dischi usati nelle fotocamere digitali e altri dispositivi fortemente miniaturizzati.

Modem, indispensabile per connessioni telefoniche. Sostanzialmente il modem (modulatore-demodulatore) altro non è che un "telefono per computer" che si incarica di trasformare i segnali digitali, in suoni trasmissibili per via telefonica e interpretabili da un altro modem che li ritrasforma in segnali digitali.

Interfaccia MIDI, principalmente usata per il collegamento di strumenti musicali e altri dispositivi (es. luci e diaproiettori)

Videoregistratori, per creare e manipolare sequenze video

Masterizzatori e Floppy disk, drive sempre più usati per la memorizzazione e il trasporto dei dati.

Schede di rete, per connettere più computer tra di loro in ambito locale

Tra i dispositivi output: (che restituiscono i dati dal computer) ci sono:

Monitor e videoproiettori: la loro funzione è ovvia, mostrare l'ambiente di lavoro del calcolatore.

Output Audio (schede audio e altri dispositivi) per far ascoltare suoni provenienti da file audio, cd musicali, strumenti eccetera.

Stampanti (a getto, laser, aghi, sublimazione, film recorder, fotounità): anche qui tratteremo l'argomento in maniera più approfondita in seguito.

Come comunicano tutti questi dispositivi tra di loro e il computer vero e proprio? Tramite segnali elettrici codificati in sequenze di segnali. Segnali che possono essere sintetizzati in due valori — segnale presente (acceso) o segnale assente (spento). Essendo il computer basato su principi elettrici, daremo un "valore" ben specifico a questi segnali — segnale presente significa presenza di tensione, segnale assente significherà assenza di tensione. Da un punto di vista matematico assoceremo il valore 1 al segnale presente e il valore 0 al segnale assente.

Questa "unità elementare di informazione", origine di tutti i sistemi di calcolo usati, prende il nome di BIT (Binary Digit).

Nel prossimo intervento analizzeremo il sistema binario e il metodo di calcolo ad esso correlato.

Per approfondimenti vi rimando al glossario che verrà di volta in volta aggiornato a seconda degli argomenti trattati.

Ezio Turus © 07/2001
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