digitalizacija

digitalizacija (engl. digitization, od digit: znamenka), u najširem smislu, prevođenje analognoga signala u digitalni oblik (→ analogno-digitalna pretvorba). U užem smislu, pretvorba teksta, slike, zvuka, pokretnih slika (filmova i videa) ili trodimenzijskog oblika nekog objekta u digitalni oblik, u pravilu binaran kôd zapisan kao računalna datoteka sa sažimanjem podataka ili bez sažimanja podataka, koji se može obrađivati, pohranjivati ili prenositi računalima i računalnim sustavima. Postupci digitalizacije, kao i uređaji kojima se ona obavlja (analogno-digitalni pretvornici), ovise o vrsti gradiva koje se digitalizira.

Digitalizacija slike

Digitalizacija fotografija izrađenih klasičnom tehnikom na fotografskom papiru, fotografskim filmovima ili dijapozitivima, grafika, ilustracijskoga materijala, stranica dokumenata i tiskovina te drugih plošnih slikovnih predložaka provodi se skeniranjem skenerima. Vrednija umjetnička djela, stranice povijesnih dokumenata i raritetnih knjiga i sl. digitaliziraju se snimanjem digitalnim fotografskim aparatima (→ kamera; fotografija); snimanje se za profesionalne namjene provodi uz primjenu posebnog osvjetljenja, nerijetko i u posebno konstruiranim komorama koje osiguravaju optimalne uvjete snimanja. Bez obzira na primijenjene uređaje, digitalizacija slike u osnovi se sastoji od njezina razlaganja u rastersku sliku, tj. mrežu (raster) slikovnih elemenata; za svaki od tih elemenata binarno je kodiran njegov položaj u mreži te ton sive (kod jednotonske slike) ili tonovi osnovnih boja (kod slike u boji). O gustoći elemenata i broju bitova kojima se kodiraju njihova svojstva ovisit će razlučivost slike i dubina boje (→ slikovni element), odn. kvaliteta digitalizacije. Dobiveni digitalni zapis slike može biti bez sažimanja podataka (npr. datotečnoga formata TIFF) ili sa sažimanjem (JPEG), a takve se slike mogu naknadno računalno obraditi, pri čemu se može povećati ili smanjiti njihova svjetlina, kontrast, intenzitet boje, oštrina i sl. (→ obradba slike) te ukloniti neželjeni efekti uglavnom nastali digitalizacijom uz premalenu razlučivost (aliasing), npr. skokovite linije ili efekt moare. Digitalizirani crteži i drugi slikovni materijali s pretežito linijskim prikazima mogu se posebnim programom iz rasterske slike pretvoriti u vektorsku računalnu grafiku, znatno pogodniju za obradbu i reprodukciju, dok se slikovni prikaz teksta najčešće pretvara u računalno čitljiv oblik posebnim postupkom digitalizacije.

Digitalizacija teksta

Digitalizacija teksta, odnosno dokumenata, pojedinih stranica ili cijelih knjiga i drugih tiskovina s tekstovnim sadržajem, provodi se istim postupkom kao i digitalizacija slike. Time se dobivaju digitalne slike teksta koje se mogu prikazati na zaslonu računala, čitati i prelistavati, ali ne i pretraživati i obrađivati (→ obradba teksta). To se može postići naknadnim pretvaranjem teksta u računalno čitljiv oblik uz pomoć posebnoga programa za optičko prepoznavanje znakova (engl. Optical Character Recognition, OCR), kojim se svakom znaku u tekstu dodjeljuje odgovarajući ASCII ili drugi binarni kod. Točnost koja se pritom postiže kod suvremenih je tiskanih tekstova oko 99%, a pojedine se pogreške moraju ručno ispraviti; kod povijesnih tiskovina i rukopisa ta se točnost značajno smanjuje pa je digitalizaciju takvih tekstova ekonomičnije obaviti njihovim prepisivanjem.

Digitalizacija zvuka

Digitalizacija zvuka obavlja se nad analognim električnim signalom, koji je dobiven izravnom pretvorbom zvuka s pomoću mikrofona, ili reprodukcijom analognoga zvučnog zapisa s pomoću gramofona, analognoga magnetofona ili kasetofona. Uređaji kojima se provodi digitalizacija toga signala mogu biti samostalni analogno-digitalni pretvornici, računalne komponente (tzv. zvučna kartica), ili su integrirani u različitim uređajima (mobitelu, digitalnoj videokameri ili fotoaparatu). Ti uređaji mjere vrijednosti električnoga signala u određenim, kratkim vremenskim intervalima (uzorkovanje, engl. sampling), izmjerene vrijednosti zaokružuju (kvantizacija) te ih zapisuju u obliku binarnoga koda; u kvaliteti zapisa za npr. glazbeni kompaktni disk učestalost je uzorkovanja (engl. sampling rate) 44,1 kHz; kvaliteta digitalnoga zapisa ponajviše ovisi o broju bitova kojima se opisuje zvuk tijekom jediničnoga vremenskog odsječka (engl. bitrate), tipično sekunde (Bit/s ili bps, bitova u sekundi, od engl. bits per second). Time se dobivaju digitalni zvučni zapisi bez sažimanja podataka (npr. zvučni datotečni format WAV, od engl. Waveform Audio File Format), sa sažimanjem podataka bez većih gubitaka (npr. format WMA, od engl. Windows Media Audio), ili s određenim, prihvatljivim gubitcima (npr. formati MP3, RealAudio). Takvi zapisi mogu se spremati, kopirati, obrađivati ili reproducirati uz pomoć računala ili sličnih uređaja (npr. CD, DVD ili MP3 svirača ili reproduktora, mobitela), koji imaju ugrađen računalni sklop ili program za pretvorbu zvučnoga zapisa iz kodiranog i komprimiranog u izvorni oblik (→ kodek).

Digitalizacija pokretnih slika (filmova i videa)

Digitalizacija filmova snimljenih na filmsku vrpcu provodi se postupkom koji je u osnovi jednak digitalizaciji slike. Pritom se, međutim, rabe posebni uređaji koji omogućavaju da se velik broj sličica od kojih se sastoji film (tipično 24 sličice za sekundu snimke) skenira u razumno kratkom roku te sklopovlje i programska podrška koji omogućavaju digitalnu restauraciju snimaka, pohranu i sl.

Digitalizacija pokretnih slika koje se u analognom obliku prenose električnim signalom, bilo analognim televizijskim signalom (→ televizija), bilo signalom iz analognoga magnetoskopa (videorekordera) ili videokamere, najčešće se provodi posebnom računalnom grafičkom karticom ili TV karticom (→ osobno računalo), koje imaju mogućnost analogno-digitalne pretvorbe videosignala. Tom se samostojećom ili ugradbenom računalnom komponentom dobiva digitalni videozapis, uglavnom sa sažimanjem podataka (npr. formati MP4, AVI), koji se može računalno obrađivati ili pohraniti.

Trodimenzijska digitalizacija (3D digitalizacija)

Trodimenzijska digitalizacija (3D digitalizacija) postupak je kojim se prostorni oblik nekog predmeta ili objekta (npr. izloška umjetničke ili arheološke zbirke, terena) određuje (snima) i zapisuje u digitalnom obliku. Takav zapis omogućava računalni prikaz izgleda digitaliziranog objekta iz bilo kojega kuta gledanja, izradbu izvedbenih ili drugih nacrta i planova objekta, izradbu duplikata (reprodukcije) objekta uz pomoć numerički upravljanih alatnih strojeva CNC ili 3D pisača, itd. Postupak 3D digitalizacije provodi se određivanjem (mjerenjem) prostornih koordinata pojedinih površinskih točaka objekta u nekom referentnom koordinatnom sustavu. Što je točaka više, kvaliteta (razlučivost) digitalizacije je bolja, a sve izmjerene točke zajedno čine tzv. oblak točaka; na osnovi oblaka točaka može se izraditi prostorni računalni model kakav je npr. uobičajen u programima CAD. Uređaji kojima se provodi 3D digitalizacija (3D skeneri) bitno se razlikuju po točnosti, broju mjerenih točaka te načinu rada. Kontaktni 3D skeneri automatski su ili ručno vođeni mehanički uređaji koji mjere koordinate točaka dodirujući ih mjernim šiljkom. Među nekontaktne 3D skenere ubrajaju se, obično vrlo složeni, uređaji koji rade na osnovi laserskih, stereofotogrametrijskih, radiometrijskih i drugih metoda bez dodirivanja objekta. Među postupke 3D digitalizacije pripadaju i oni kojima se na osnovi postojećih topografskih karata ili novih snimaka oblikuje digitalni model reljefa nekog terena ili područja.

Primjena digitalizacije

Digitalizacija se rabi u najrazličitijim područjima ljudskoga djelovanja, od profesionalnih primjena, npr. u inženjerstvu, medicini i znanosti, novinskom, knjižnom, glazbenom i filmskom nakladništvu, do amaterskih primjena, kakve su npr. digitalizacija obiteljskih albuma fotografija, adresara ili kućnih kolekcija obiteljskih filmova. Otkako je u posljednja dva desetljeća većina medija prešla na distribuciju ili pohranu sadržaja u digitalnom obliku, danas je veći dio informacija u optjecaju u digitalnom obliku, pa se naše doba naziva i digitalnom erom. Na svjetskoj se razini ulažu posebni napori kako bi se preostalo analogno gradivo postupno digitaliziralo i tako pretvorilo u lako pretraživ digitalni oblik, mrežno dostupan svim potencijalnim korisnicima, istraživačima toga gradiva i dr. Kod gradiva nad kojim postoje autorska prava, digitalizaciju provode vlasnici autorskih prava, nakladnici, medijske kuće i sl.; kod gradiva koje je u javnom vlasništvu i najčešće čini kulturnu baštinu, sustavnu digitalizaciju nerijetko provode ili financiraju državne, znanstvene i druge institucije. Takvo gradivo uglavnom potječe iz knjižničnih fundusa, arhiva ili muzejskih zbirki, a obuhvaća starije knjige, novine, časopise, enciklopedije, karte i atlase, povijesne dokumente, gramofonske ploče i drugi zvučni materijal, filmove, videosnimke, umjetnine i druge muzejske izloške. Predmet digitalizacije također su knjižnični, arhivski, muzejski i drugi katalozi, a digitalizacija sve više zamjenjuje i izradbu zaštitnih kopija u obliku mikrofilmova i mikrofiševa (→ mikrografija). Jednom digitalizirano gradivo sve češće se okuplja i daje javnosti na korištenje u mrežnim bazama podataka – virtualnim ili digitalnim knjižnicama, arhivima i muzejima. U svjetskim okvirima veći su takvi repozitoriji digitaliziranoga gradiva npr. Google books, koji je 2010. obuhvaćao 15 milijuna digitaliziranih knjiga, Internet Archive, koji je 2011. udomljavao 2,8 milijuna digitalnih knjiga u javnom vlasništvu uz digitalizaciju 1000 knjiga dnevno, i Gallica, digitalna knjižnica Francuske nacionalne knjižnice s 800 tisuća digitaliziranih knjiga, dokumenata, fotografija i dr.

Digitalizacija hrvatske kulturne baštine

U Hrvatskoj se digitalizacija kulturne baštine provodi pod okriljem većega broja projekata, institucija i tvrtki. Središnji je nacionalni projekt digitalizacije arhivske, knjižnične i muzejske građe Hrvatska kulturna baština; tim se projektom ujedno promiče sustavan i ujednačen pristup digitalizaciji gradiva u kulturnim ustanovama te poboljšava dostupnost i vidljivost gradiva na internetu. Nositelji su projekta Nacionalna i sveučilišna knjižnica u Zagrebu (obuhvaća digitalne zbirke rukopisa, starih knjiga, novina i časopisa, grafika, zemljopisnih karata i planova, muzikalija), Hrvatski državni arhiv (mrežni informacijski sustav Arhiva ARHiNet je 2010. obuhvaćao 120 000 digitalnih snimaka arhivskoga gradiva i 1300 tekstovnih zapisa) i Muzejski dokumentacijski centar (kao središnja točka hrvatske muzejske zajednice povezuje digitalizirane zbirke, kataloge i druge sadržaje hrvatskih muzeja). Na europskoj razini sličan je projekt europske digitalne knjižnice Europeana, koja obuhvaća i digitalizirano gradivo arhiva i muzeja. Među značajnije primjere hrvatskih projekata digitalizacije pripadaju digitalizacija 200-tinjak djela klasika hrvatske književnosti (Bulaja naklada) te 59 epizoda crtanih filmova Profesor Baltazar (Zagreb film). U novije doba u Hrvatskoj se provodi i 3D digitalizacija arheološki vrijednih artefakata, kakvo je bilo snimanje oblika antičke skulpture Apoksiomena pronađene u lošinjskom akvatoriju, koje je provela zagrebačka tvrtka Topomatika.