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Dithering es un término que los productores de discos reconocerán al instante. La aplicación de dither a un archivo de audio digital suele ser un proceso importante que hay que realizar para que la calidad del archivo musical alcance todo su potencial. La interpolación también es una función muy útil a la hora de editar las fotos.
Independientemente de dónde haya encontrado el término "vacilar", hay que tener en cuenta que se trata de un proceso bastante complicado. Si te has preguntado qué es el dithering, has llegado al lugar adecuado. Vamos a explicarte qué es el dithering, cómo funciona y por qué es esencial para la masterización de grabaciones de audio.
¿Qué es el Dithering?
La mejor manera de responder a la pregunta: ¿Qué es el dithering? es con un ejemplo.
Supongamos que acabas de terminar un master de 16 bits. Has hecho toda la mezcla crítica. Tienes la pista sonando exactamente como quieres. Así que, ahora es el momento de aplicar un poco de dither a la misma.
Esto significa que aplicará una secuencia de codificación aleatoria a la pista. A este proceso lo llamamos dithering. Y cuando se utiliza el dither, se consigue el objetivo de reducir el ruido de cuantificación. Al utilizar el dither, el ruido de fondo de la pista no será audible cuando la almacenes.
Este es el ejemplo perfecto de cómo y por qué se puede interpolar una pista. Pero veamos también la definición de dither del diccionario.
La definición que encontrarás en un diccionario será bastante similar a la del ejemplo. Normalmente dirá algo parecido a: "Es un tipo de ruido que se aplica a propósito para aleatorizar el error de cuantificación". Y esto es exactamente lo que muestra nuestro ejemplo. Ahora, vayamos un poco más allá y veamos exactamente cómo funciona el proceso de dither ahora que hemos aprendido nuestra definición de dither.
¿Cómo funciona el Dither?
Como ya sabemos, ditear un archivo de audio significa añadir ruido al archivo de audio para poder aleatorizar el error de cuantificación. Como se trata de una frase extremadamente complicada de entender para la mayoría de la gente, intentaremos desglosar el proceso de añadir dither a una pista en los términos más sencillos posibles. No obstante, debemos señalar que se trata de un proceso extremadamente complicado y técnico, por lo que sólo puede simplificarse hasta cierto punto.
El primer paso del dithering es añadir ruido aleatorio al archivo de audio. Esto se hace antes del proceso de cuantización o recuantización. La razón por la que hay que hacer esto es que si se pasa por el proceso de cuantificación sin dithering, entonces se obtiene una distorsión de cuantificación. Y ningún productor discográfico querría una distorsión de cuantificación relacionada con su señal original o cualquier forma de distorsión en su pista.
Las alternativas al dithering son el truncamiento o el redondeo del archivo de audio. Pero ambos procesos provocan otros problemas. Por eso, la mayoría de los productores interpolan sus pistas antes del proceso de cuantificación, ya que así se obtiene un nivel de ruido fijo y constante en todo momento.
Cuando se interpola un archivo de audio, se introduce ruido aleatorio a través de la interpolación. El ruido de este tipo es muy importante para equilibrar el audio. Esto significa que puedes aumentar el nivel de ruido. Y si aumentas el nivel de ruido, no perderás datos ni sonido cuando cuantifiques el audio en 16 bits.
La forma más común de dither que se utiliza con el audio digital moderno es la forma de dithering de distribución de ruido triangular. La razón por la que se prefiere esta forma de dither sobre otras formas de añadir dither es simplemente que reduce las primeras áreas de distorsión armónica. Esto significa que también se minimiza la modulación del ruido, gracias a su enfoque en las etapas iniciales de la distorsión armónica.
La otra opción es utilizar una forma rectangular de dithering, que a veces se denomina distribución uniforme. A diferencia de lo que ocurre con la distribución triangular, el ruido se centrará en todo el rango por igual en lugar de centrarse en el rango medio, que es lo que se obtiene con la distribución triangular del ruido.
Otra forma de dither es la llamada conformación del ruido. El objetivo de la conformación del ruido, cuando se utiliza con fines de dithering, es dar forma a la energía espectral del error de cuantificación. De nuevo, se trata de un proceso bastante complicado. Pero, como cabría esperar por su nombre, cuando el audio digital se vacila mediante el proceso de modelado de ruido, se obtiene un sonido mucho más suave y equilibrado. Las frecuencias que el oído humano es más capaz de escuchar también serán más claras.
Hay que tener en cuenta que el proceso de dithering dependerá ligeramente de la profundidad de bits de la pista de audio digital. El proceso de añadir ruido para poder aleatorizar la distorsión de cuantificación dependerá del nivel de profundidad de bits, ya que no es del todo necesario con archivos que tengan una profundidad de bits de 32 bits o superior. Es más adecuado para los archivos de audio que tienen una profundidad de bits de 16 bits. Ahora pasaremos a la razón por la que el dithering es tan esencial.
¿Por qué es importante el dithering?
El dither es esencial debido a la distorsión. Como te dirá cualquier productor discográfico, la distorsión es tu enemigo. Y si tienes pensado guardar archivos de audio de 16 bits o con una profundidad de bits de 24 bits, tienes que interpolarlos. No hay forma de evitarlo. Si no hay dither, la pista no alcanzará todo su potencial. Y no hace falta ser un ingeniero de masterización para reconocerlo.
Simplemente hay que comparar el audio al que se le ha aplicado dither y luego escuchar la misma pista de audio sin dither. Se nota. Debes asegurarte de que has eliminado toda la distorsión de la pista, especialmente la distorsión por cuantificación. Es esta forma de distorsión la que el dither puede eliminar de tu pista.
También se puede utilizar el dithering en el procesamiento de imágenes. De nuevo, la razón por la que hay que interpelar es que tienes algo que es a la vez analógico y digital. Al igual que la grabación de audio es una representación digital de la señal original, lo mismo ocurre con una imagen que luego se digitaliza. Si no se aplica el dither a la imagen, se corre el riesgo de que se produzcan bandas de color, lo que arruinará por completo la imagen.
Una de las razones por las que la gente tiende a pensar que el dithering es cosa del pasado es simplemente porque ahora rara vez grabamos música con una profundidad de bits de 16 bits o 24 bits. Sólo debes utilizar el dithering cuando trabajes con audio que tenga esta profundidad de bits.
En algunos casos, la gente incluso se niega a interpolar cuando se trata de una profundidad de bits de 24 bits. Pero una grabación de 16 bits es lo que se encuentra en los CD. Y debido a cómo funciona el oído humano, así como al importantísimo rango dinámico, es difícil para los humanos distinguir la diferencia de calidad de audio entre una grabación digital de 16 bits o de 24 bits.
Por ello, el dither sigue siendo relevante. Tienes que usarlo cuando estés masterizando. Es la mejor manera de tratar la distorsión y de asegurarse de que el nivel de ruido sea lo más bajo posible.
¿Debe utilizarse el dithering en la masterización?
Sí. Si preguntas a cualquier ingeniero de masterización, te dirá que debes añadir dither al archivo cuando estés masterizando la pista. Por lo general, al final del proceso de masterización de una pista de audio se añade el dither. Si no se interpela una pista, es probable que el códec de compresión tenga un peor rendimiento. Y esto significa distorsión y ruido, que es lo último que quieres. Si se vacila, el ruido no será un problema.
El dithering es muy importante si también quieres reducir la muestra. El downsampling es la reducción de la señal de audio cuando se quiere reducir el tamaño en bits del archivo de audio. Como estás reduciendo la tasa de bits, esto es extremadamente importante. De lo contrario, la calidad de la grabación se verá afectada.
El dithering también es crucial en términos de rango dinámico. Si utilizas el dither para dar forma a la grabación de audio, entonces aumenta el rango dinámico de la pista, para que luego tengas un archivo de 16 bits. Pero debido al uso del dithering de conformación de ruido, terminas con un audio que suena como si tuviera un rango dinámico de 120db. Esto es ideal debido a cómo funciona el oído humano.
Lo percibirá como si tuviera la misma calidad que un archivo de 24 bits. Esta es una de las razones por las que el audio de 16 bits, como el que se encuentra en los CD, es percibido por los humanos como si ofreciera la misma calidad que el audio de alta resolución, como el de 24 bits. Si estás acostumbrado a escuchar música a través de Spotify u otro servicio de streaming, el sonido que utilizan estos servicios también es de 16 bits. Esto se debe a que se han comprimido con pérdidas.
Para concluir, añadir dither a una pista cuando se está masterizando es muy importante, especialmente si se trabaja con audio de 16 bits. Es menos importante con el audio de 24 bits, y mucha gente te recomendará que no hagas dither con el audio de 24 bits porque no es necesario. Pero si quieres comprimir o reducir la muestra de 24 bits a 16 bits, sin duda tendrás que añadir dither cuando estés masterizando. También querrás añadir dither si estás comprimiendo para poner audio de 16 bits en un CD.
¿Para qué más se utiliza el Dither?
No sólo utilizamos el dither para la música. También lo utilizamos para la fotografía digital, y el proceso es prácticamente el mismo. El término "ruido" se sigue utilizando, pero, por supuesto, no se trata de ruido audible, sino de una forma digital de ruido.
Puedes encontrar muchas imágenes en línea que te mostrarán la diferencia antes de añadir el dither y después de haber añadido el dither a las imágenes. El resultado es una imagen algo granulada. El efecto también puede hacer que las imágenes tengan una calidad moteada.
También se puede utilizar el dithering para los gráficos. Al igual que en el procesamiento de imágenes digitales, cuando se utiliza el dither en los gráficos, se obtiene una imagen granulada.
El difuminado Floyd-Steinberg es la forma más común que se utiliza tanto para imágenes como para gráficos. Cuando se interpola una imagen, se reduce la cantidad de profundidad de color que hay en la imagen, por lo que se produce un efecto granulado o moteado.
Otra razón por la que añadimos dither a las imágenes es que ayuda a superar las bandas de color. El banding se produce cuando los colores se representan de forma inexacta y puede ser perjudicial para la imagen. La adición de dither a la imagen elimina rápidamente cualquier banda de color. También puede ayudar a que la imagen sea más redonda y tenga más textura. Por lo tanto, no tiene problemas de planicidad.
Utilizamos el dither en muchas aplicaciones. Por ejemplo, verás que el dithering se produce en los televisores LCD. Incluso se utiliza en los smartphones y en algunas cámaras digitales. Este proceso se realiza sin que el usuario del dispositivo lo aplique.
La negociación de alta frecuencia, tal como se comenta en el libro de Michael Lewis "Flyboys", ha sido sofocada en cierta medida mediante un proceso de vacilación. Esto se debe a que los mercados de negociación añaden dither para crear interrupciones y retrasos de forma aleatoria cuando las órdenes fueron enviadas digitalmente al mercado. Estos retrasos hacen que el proceso de negociación de alta frecuencia no sea tan fácil. Esto elimina el deseo de los comerciantes de este tipo de utilizar estas tácticas.
Resumen
El dithering es importante. No hay duda de ello. Ya sea para los ingenieros de estudio que masterizan pistas o para los fotógrafos que quieren añadir textura a una imagen digital, el dithering tiene su utilidad. Es un proceso complicado que tiene una gran cantidad de efectos secundarios maravillosos. Si tenemos en cuenta que el dithering también se utiliza para bloquear el comercio de alta frecuencia o para mejorar la imagen de nuestro televisor LCD, nos damos cuenta de la cantidad de usos que ofrece el dithering.
Ya no hace falta que te preguntes: ¿qué es el dithering? ya que ahora lo sabes todo sobre el proceso. Si estás pensando en experimentar con el dither, es una buena idea. Verás cómo mejora el sonido de tu audio o el aspecto de tus imágenes digitales.
Además, si piensas reducir la profundidad de bits de una grabación de audio de 24 bits a 16 bits, no tendrás más remedio que interpolar cada vez que lo hagas. Diviértete experimentando con el dither y disfruta de los fantásticos resultados que te dará.
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