Informatica - Prima parte - Il numero 8 e i bit....

Comprendiamo i Byte e il perchè dei multipli di 8.

Qualche cenno di storia....

La nostra potenza di calcolo e di rapresentazione è quindi di 8 bit. Passiamo ora alla conversione binaria (0 1) in numeri decimali (1,2,3,4, ecc.). Per poter convetrire queste informazioni occorre sommare i vari "pesi" che vengono attribuiti ai vari bit. Il calcolo va sempre mettendo "in riga" tutti i bit e leggerli e "pesarli" da sinistra verso destra secondo questa tabella.

Posizione da sinistra	peso
prima	128
seconda	64
terza	32
quarta	16
quinta	8
sesta	4
settima	2
ottava	1

Per cui la sequenza 00000000 varrà 0 decimale, mentre 11111111 varrà 255 perchè sommando i vari pesi (128+64+32+16+8+4+2+1) si ottiene tale cifra. Ad esempio 01001001 equivale a 75 ( 0+64+0+0+8+0+0+1) .

Nellesempio della calcolatrice, il processore e il display sono a 4 bit, infatti in decimale il numero massimo rappresentabile è il 9 (0+0+0+0+8+0+0+1) ed il minimo è 0 (0+0+0+0+0+0+0). I bit da 8 a 4 sono sempre a zero per cui ignorati.

Con l'evento dei nuovi processori, schede video grafiche e display sempre più sofisticati, si parla quindi di 16,32 e 64 bit, partendo sempre dalla base che è 8. Per cui per rappresentare un carattere (BYTE) sono necessari 8 bit. I caratteri rappresentabili sono codificati secondo il loro valore decimale, secondo una convenzione internazionale che si chiama ASCII Table. Guardando questa tabella si evince che tutti i caratteri utilizzabili vanno da 1 a 255 e che fanno riferimento sempre alla tabella a 8 bit spiegata qui sopra.

Facciamo l'esempio di una memoria RAM. Perchè si parla di dimensioni di memoria multipli di 8? Perchè se fosse diverso, le celle di memoria non potrebbero essere riempite di caratteri per intero ma solo per una percentuale poichè l'ultimo carattere essendo di 8 bit non potrebbe essere gestito correttamente.

I Display e i pixel

Una calcolatrice portatile ha il display con caratteri (BYTE) a 8 bit. Per comodità e semplicità di esposizione, definiamo (anche se non del tutto corretto) che il display è formato da 8 segmenti che rappresentano gli 8 bit e che ogni segmento equivale ad un pixel per cui ogni numero è formato da 8 pixel. Il display della nostra calcolatrice portatile ha la possibilità di rappresentare 9 cifre più il segno, possiamo affermare che la "risoluzione" video è di 80x8 (8 pixel per 10 caratteri e 8 pixel per 1 riga). Il concetto è stato volutamente estremizzato. Il concetto di pixel dei moderni monitor e schede video, viene trattato più avanti.

Proseguendo nella strada dei display, facciamo il salto sui vecchi monitor ai fosfori verdi o bianchi che mostravano i caratteri nudi e crudi, avevano tipicamente la possibilità di visualizzare 80 colonne per 25 righe. Se applichiamo lo stesso ragionamento a questi monitor, otteniamo una "risoluzione" di 640 (80 colonne per 8 bit) x 200 (25 righe per 8 bit).

Abbandonando il mondo a carattere ed entrando nel mondo "grafico", si parla di veri e propri pixel. Il pixel è l'unità elementare grafica (dalla contrazione inglese di picture element). A differenza del segmento elementare del display della calcolatrice cheha uno stato che può essere 0 o 1, il pixel è un punto che può essere "colorato".

Il funzionamento della visualizzazione grafica si basa sulla risultante ottica dell'intensità dei singoli colori RGB (Red Green Blue ossia Rosso Verde e Blu). Se andiamo a vedere le tecniche tipografiche e i vecchi televisori a colori, possiamo notare che nel dettaglio minimo, essi si basano su questo principio.

"Dosando" questi tre colori si ottengono tutti i colori che vanno dal bianco al nero. La dosatura informatica di questi colori avviene, combinando i valori in bit delle tre componenti RGB. Nei sistemi a 8 bit, si utilizza una "tavolozza" predefinita a 256 colori (Vedi tabella degli 8bit) dove il valore 0 è il nero ed il 255 è il bianco. Nei sistemi a 16 bit viene utilizzato il sistema RGB dove per il valore R (Red Rosso) si usa un numero a 5 bit, per il valore G (Green Verde) un numero a 6 bit e per il valore B (Blu) un numero a 5 bit. facendo le debite somme e conversioni, si arriva ad ottenere 65536 colori possili. Nei sistemi a 24 bit si usano 8 bit per ciascun valore RGB e si ottengono 16.777.216 colori.

Nei sistemi a 32bit e superiori, vengono anche gestite le opacità dei colori facenso si che la differenza tra un pixel e l'atro sia talmente minima da diventare impercettibile all'occhio umano. Siamo all'attuale traguardo della televisione digitale Full HD.