- s e c o n d o   c i c l o -

La digitalizzazione delle immagini. Il mondo bidimensionale. 



 

7 DENTRO I BITS 3 aprile 2002

 
Per entrare nella logica RASTER è utile partire da zero  e domandarci:

1° quesito di Leonardo: 
Come faccio a trasmettere un disegno a distanza se sono ai tempi di Leonardo? E cioè senza fax, elettricità o mezzi fisici (cioè inviandolo manualmente). Come faccio cioè effettivamente a "trasmetterlo"?

L'immagine è composta da punti, linee, testi e infiniti colori. 
Ma se consideriamo un disegno composto solo di punti neri su bianco, riesco a trasmettere le immagini solo traducendole nelle coordinate geometriche che ogni singolo punto ha, come se ad ogni punto associassi il colore bianco o il nero. Ottengo così una matrice di coordinate che diventa il mio sistema di trasmissione a distanza di una figura.
 




Chiaramente in una logica di questo tipo vi è un’approssimazione dipendente dalla larghezza della matrice di riferimento.
Qualunque sia la scala della matrice vi è una possibilità di trasmissione punto per punto. Al diminuire della larghezza della matrice aumenta il tempo di trasmissione. 
Questa maniera di trasmettere è in un certo senso "stupida" perché non presuppone alcuna "intelligenza" ma soltanto la condivisione di un codice e di un sistema di riferimento.
Questo sistema di trasmissione è tipico tra le logiche del computer e tra loro è la meno efficiente e dinamica. Si tratta di un tipo di logica binaria: bianco- nero, 0-1, presenza-assenza di elettricità ,un puro fatto fisico.
Questo tipo di logica elementare è quella che è definita LOGICA RASTER sui cui presupposti si basano tutti gli odierni programmi d’elaborazione d’immagini, primo tra tutti Adobe Photoshop.
La prima versione di Photoshop risale al 1984, la 1.0 al 1988; l'attuale programma ibrida diversi tipi di logiche ma sostanzialmente rimane, come nelle origini, un programma aster, che lavora per punti "scemi " e per porzioni di schermo.
 
 

Ma un'immagine è composta anche da punti colorati . 

Come si fa con il metodo di Leonardo a trasmettere i colori?

Le informazioni circa un colore altro non sono che la combinazione di 3 valori  primari RGB , ossia Red -Green-Blu ,che assumono percentuali differenti secondo il colore in questione.
In una logica raster devo fare una selezione: dai due colori del B/N posso passare agli 8, ai 16 ..... ai 256, ai 18.000.000, cioè ho la possibilità di lavorare con matrici più o meno fitte cambiando il valore dei DPI.
La logica RGB di Photoshop individua ogni colore indicando per ognuno la quantità di colore primario ; il colore quindi, pur avendo infinite combinazioni, caratterizzato da 3 dati numerici, può così essere trasferito in maniera univoca. 
Importante è anche la risoluzione dello schermo e la resa del colore che conferisce profondità alle immagini (l'unità di misura è il bit che rappresenta la capacità ottica di lettura dei colori ). Immagini di pochi bit sono immagini piatte perché vengono lette con poche variazioni di colori.
 

Alcuni concetti fondamentali:

  • Risoluzione dello schermo: La qualità dell'immagine dipende dalla sua risoluzione, la cui unità di misura è il DPI (numero di pixel per pollice). Il numero di DPI consigliato è variabile secondo la destinazione dell'immagine:  72 DPI se la destinazione è lo schermo del computer, 150-300 DPI per stampanti media risoluzione. Nel nuovo Photoshop si può lavorare a DPI variabili. 
  • Resa del colore, profondità dell'immagine: questo parametro non ha a che vedere con la risoluzione (che è meccanica) ma con l'accuratezza della ripresa. L'unità di misura è il Bit (8-16-32).
Un altro strumento che segue la logica raster per punti scemi è lo SCANNER che può arrivare ad altissime risoluzioni, fino a 2400 DPI  e ancora più se si fanno ulteriori interpolazioni. L'interpolazione consiste nel miglioramento dell'immagine, aumentando i DPI, via software. 

Ultima nata, sempre figlia del linguaggio raster, è la WEB-CAM: una sorta di scanner che legge punti fotografandoli nel tempo. L'immagine in movimento va sempre considerata come un’immagine descrivibile e trasmissibile con una logica di tipo raster, la stessa delle immagini fisse.
 


 
 
8 DENTRO IL COMPUTER/ HARDWARE E SOFTWARE 8 aprile 2002

 
 
EVOLUZIONE DELLA MACCHINA

Dalla comparsa sul mercato del primo PC fino ai nostri giorni sono passati poco meno di 20 anni, eppure sembra che il computer accompagni la nostra vita da sempre.
La rivoluzione informatica avviata negli ultimi decenni del XX secolo, e il cui risultato più recente è il consolidamento di Internet quale mezzo di comunicazione di massa, è di tal portata da essere paragonabile solo all’invenzione della ruota e della macchina a vapore.
 

1. CALCOLO A LEVA UMANA 

Queste definizioni fanno capire come, alle origini, alla base del computer vi fosse il "calcolo"; La piramide non potrebbe esser stata costruita se non si avessero, già in quei tempi, conoscenze di trigonometria. Oggi in realtà il computer si utilizza più spesso per altre applicazioni.  La ricerca dell'uomo verso la razionalizzazione del calcolo ha origini molto antiche.  Questa lezione potrebbe essere intitolata "dalla groma al computer".
 

2. LA MACCHINA DELL’INVENTORE

In questa ricerca di razionalizzazione si è avuto un grosso salto con la rivoluzione industriale e soprattutto con l'illuminismo.
Le figure degli inventori sono molto importanti soprattutto nella fase iniziale.
Molte innovazioni furono effettuate nel campo tessile (all’interno della programmazione dei telai meccanici avviene un’applicazione delle macchine di calcolo), campo la cui importanza non va sottovalutata nel periodo contemporaneo poiché sempre più spesso si sta sposando con l'edilizia giungendo a pregevoli risultati. 
Tutto nasce dall’invenzione geniale della logica binaria 0-1 con cui si riesce a trasmettere un qualunque messaggio.

L’invenzione del computer viene attribuita al matematico Charles Babbage (1792-1871) che, nel 1823, ideò una calcolatrice meccanica capace di elaborare tabelle per realizzare calcoli automatici.
La fase successiva di questa crescita si ha agli inizi del '900 negli Stati Uniti, ove, in occasione di un censimento, si raccolgono dati con delle schede perforate che garantiscono una rapida lettura ed archiviazione dei dati stessi. 
Ma fu solo agli inizi del XX secolo, con l'avvento dell'elettricità e la conseguente invenzione della valvola elettronica, che venne realizzato un “computer” elettronico.
Le grandi accelerazioni del mondo sono quasi sempre conseguenti e dipendenti a fatti bellici, perché nati dall’esigenza di difesa o salvaguardia degli interessi di stato, quindi fu proprio nella seconda guerra mondiale che ci fu una grande accelerazione: iprimi calcolatori elettronici, siti in ambienti grandi con decine di armadi con macchine a base elettrica per potenze di calcolo che oggi non vengono neanche considerate.
Queste valvole elettroniche, infatti, studiate e sperimentate in primitivi congegni meccanici, portarono, dopo la seconda guerra mondiale, alla realizzazione negli Stati Uniti del primo supercomputer: L’ENIAC, (foto) che occupava quasi 150 metri quadri.
 
 




Evoluzione del calcolo: 

  • Calcolatori meccanici
  • Schede perforate
  • Calcolatori elettronici


3. LA CRESCITA DI IBM 

Negli anni '60-'70 l’uso del computer veniva giustificato dal punto di vista del potere militare, scientifico-economico, esoterico.
In questi anni in architettura l'unico architetto italiano ad essersi avvicinato al mondo  del computer fu Luigi Moretti che era si interessò non solo della forma e delle sue proporzioni, ma anche della matematica, per la manipolazione delle forme stesse.
La fabbrica più importante che questo periodo è l’IBM (Industrial Business Machine), la quale avrà un ruolo di primaria importanza nella crescita e nell'evoluzione di questo settore.
 

4. DAL TRANSISTOR AL CHIP 

Per introdurre i nuovi passaggi fondamentali, che hanno consentito, in tempi relativamente brevissimi, di giungere all’attuale estesa diffusione del personal computer, si può ricordare la cosiddetta legge dei processori o di Moore: "Ogni anno la velocità dei computer ha un incremento più che doppio (cresce con legge esponenziale, non lineare), mentre diminuiscono gli ingombri e il rapporto prezzo-qualità".





L'invenzione del transistor fa sì che ci sì avvicini a quello che è il computer di oggi; 
i transistor,infatti, minuscole resistenze che usano il silicio, sostituirono le valvole elettroniche e consentirono la realizzazione di computer più piccoli ed economici, utilizzati inizialmente solo da grandi aziende, come le banche. Si basavano su un sistema di schede perforate e rotoli di nastro magnetico, rispettivamente per l’introduzione e la conservazione delle informazioni.
(Quest’epoca la si chiama Era del Silicio, Era della Rivoluzione Informatica, Era Digitale)
Il passaggio successivo si ebbe nel '61-'62 con la realizzazione di un vero e proprio circuito integrato in silicio: il chip.
L’invenzione del chip, dove i transistor venivano incisi su una sottile lamina di silicio, ha rappresentato il primo passo verso la realizzazione dell'Hardware così come lo conosciamo noi, verso cioè la creazione del personal computer.
Nel 1971, Intel, fabbricante di circuiti integrati, sviluppò un chip di dimensioni microscopiche che avrebbe rivoluzionato l’informatica. Nacque così il primo microprocessore. In seguito, vennero i primi progetti di computer per la casa  e le prime aziende di sviluppo per hardware, che si dedicarono alla creazione di prodotti per il grande pubblico, come Apple.
 

5. IL PERSONAL

Gli anni ’60 sono importanti perché in questo decennio il mondo si è risettato su un insieme di valori, il Boom economico fa distogliere le energie dalla risoluzione di problemi economici della guerra. Nasce la coscienza di essere importanti in quanto essere viventi, nasce un mondo poliedrico, fatto di diversi, non è più unitario ma fatto da tanti punti di vista diversi. 
Personaggi importanti furono JFK, MLK, Gdebord, Mine L, nascono teorie architettoniche che superano il meccanichesimo. Mmc. L. era un filosofo pensatore che si riflette sui nuovi media, comincia a basare una visione critica sui nuovi mezzi e su cosa servano. 
Come è cambiata la velocità: 

  • 1837 Telegrafo – 5BPS secondo; 
  • 1960 Modem – 360 BPS secondo; 
  • 1988 TI – 1,5 MPS secondo; 
  • 2000 Fibra Ottica – 1Giga secondo;


Nel 1967 abbiamo il brevetto per il mouse.
 In questo sistema esplode il “68” dando una grossa scossa al mondo, come era avvenuto precedentemente nella musica, letteratura, cinema. Il movimento del ’68 è importante perché si forma la sottocultura giovanile che è il propellente di ciò che sta avvenendo. 
Comincia così a farsi strada l'idea che il computer deve poter appartenere a tutti (non più solo alla sfera scientifica e militare); e proprio al computer si legano tutte quelle idee di liberazione individuale tipiche del pensiero sessantottino. Nasce così il personal computer, nascono i primi rudimentali assemblati: Apolusion, Apple 1.
 

6. DOS E PC

Il gran salto si ha successivamente, nei primi anni '70, quando un uomo d'affari investì capitale facendo cominciare una produzione in serie: è l'Apple 2. Questo tipo di macchina comincia ad entrare nelle case.
Le grandi corporation cominciano ad entrare in campo verso il 1982 quando l’IBM commercializza il suo primo PC, entrando quindi nella nuova logica del personal.
Bill Gates era all'epoca  un giovane studente di Harward che ebbe la grande intuizione di scrivere un linguaggio, un sistema operativo, l' MS-DOS, che potesse far funzionare le macchine. Una volta scritto questo set di dati le possibilità che Bill Gates aveva erano 2:

  • la vendita del programma
  • la realizzazione di un roialties (vendita di una percentuale)
fu proprio la sua abilità nello scegliere la seconda tra le ipotesi che gli fruttarono la fortuna che conosciamo.
Con l' MS- DOS si creò uno standard, la cui realizzazione fu possibile perché l' IBM nel 1980 inserì il nuovo sistema operativo di Bill Gates nel suo PC, sistema che può essere applicato a qualsiasi computer, in quanto non chiuso all’interno come Apple; nacque così la Microsoft.
Una volta fatta la configurazione dell'hardware sull' MS-DOS si apre definitivamente la commercializzazione. 
Questi Software non erano interessanti per l’architettura perché usavano un semplice linguaggio assertivo, seriale, consequenziale, “scientifica” maniera di gestire la macchina, metodo tipico del periodo industriale passato. 
 

7. MAC E BIT

Un computer di altra generazione era "LISA" della Mac, molto diverso dagli Apple 1 e 2, che erano sostanzialmente simili all' MS-DOS.
In LISA, primo computer con interfaccia, fu introdotto, oltre la tastiera, il puntatore xy (mouse), il sistema delle icone e quello dei menù a tendina, mettendo così in diretta relazione le informazioni dello schermo con l’utente.

Questo è il primo computer con cui si disegna; il disegno è reso possibile da una mappatura dello schermo con un linguaggio, il Quick Draw (1983), che fa da tramite tra schermo e stampante o tra due documenti, consentendo così, ad esempio, il trasferimento di un’immagine raster da un programma raster ad uno non raster, ad esempio un programma di scrittura. Il quick draw gestisce sia lo schermo nativo sia le periferiche come stampanti e scanner. L'aspetto rivoluzionario del Quick draw è esprimibile mediante la sigla WYSIWYG (what you see is what you get); quest’innovazione ha consentito la realizzazione dei primi programmi di impaginazione (1985), usati da questo momento in poi per la pubblicazione di giornali e riviste.

Ma per avere immagini ad alta risoluzione è necessario andare oltre il WYSIWYG, innanzi tutto devo andare oltre la logica raster (la logica "scema" del puntino), così per esempio una "A" non deve essere solo un insieme di puntini, ma un set di "equazioni matematiche" che descrivano l'oggetto e la cui resa sarà compatibile con la potenza di una stampante. Questo linguaggio di traduzione semantico è il Post Script (1985) e serve a gestire  la stampante. 

Nel 1987 si inventa il sistema Hyper Text (iper-testuale) ed il link, nasce così la possibilità di collegare un file ad un altro file --> è il linguaggio HTML. Tutto questo, il link ed il linguaggio html, è esploso in internet grazie al fatto che il linguaggio html è un sistema multipiattaforma, gestibile da tutti i sistemi (Windows, Mac ... etc.).

Un'altro programma di gestione è il Quick Time (1990), che gestisce le immagini in movimento all'interno di un qualunque programma (in un programma di scrittura, in internet ...etc.).
 

CHI NON E’ IN RETE NON ESISTE (1994)

Il fenomeno Internet conquista le prime pagine di tutti i giornali e, grazie all’apparizione dei primi browser, scatena un’autentica febbre collettiva. Si diffondono concetti come navigare, e-mail o siti web. Le aziende cominciano ad aprire il proprio sito e la Rete cresce a ritmi vertiginosi. Il vicepresidente degli Stati Uniti pronuncia la fatidica frase: “Chi non è su Internet, non esiste”.

 


 
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COMMON CHECK
10 aprile 2002

 
 
2° quesito di Leonardo
Come faccio a trasmettere un disegno a distanza se sono ai tempi di Leonardo? E cioè senza fax, elettricità o mezzi fisici (cioè inviandolo manualmente). Come faccio cioè effettivamente a "trasmetterlo" se voglio trovare un sistema di efficiente e più rapido e meno scemo del precedente?

cfr. lezione n°10


 
 
 
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