Digitaal
Van Wikipedia
Een digitaal (afkomstig van het Latijnse woord digitus, dat vinger betekent omdat men vroeger met de vingers (af)telde) signaal is in essentie een reeks gehele getallen. Deze reeks getallen kan een analoog elektrisch signaal representeren, bv. een geluidssignaal (audio) of een beeldsignaal (video). Het omzetten van een analoog signaal naar een digitaal signaal noemt men analoog-digitaal (AD) conversie. Deze digitale representatie van een analoog signaal heeft vele voordelen: de opslag, verwerking en transmissie van het digitale signaal (de reeks getallen) kan in theorie foutvrij verricht worden; fouten zijn uitsluitend bij de AD-conversie onvermijdelijk.
Dit is in tegenstelling tot analoog: het werken met waarden in een continuüm zonder stappen.
Zowel digitale als analoge technieken kunnen worden gebruikt voor de opslag en overdracht van informatie, de werking van een instrument, of de manier waarop een waarde wordt weergegeven.
Inhoud |
[bewerk] Digitaal tegenover analoog
[bewerk] Ruis bij signaaloverdracht
Wanneer een elektrisch signaal wordt overgedragen of opgeslagen dan is het ontvangen signaal geen exacte kopie van het verzonden signaal. De ondervonden verandering kan herhaalbaar zijn (deterministisch) of niet-herhaalbaar, willekeurig (stochastisch) zijn. Deze willekeurige verandering noemt men ruis, en kan veel verschillende oorzaken hebben. Ook digitale signalen worden behept met ruis bij transmissie: Echter omdat in stappen wordt gewerkt, en de ruis (hopelijk) kleiner is dan de stapgrootte, kan men aan de ontvangende kant precies reconstrueren wat er is verzonden. Digitale foutcorrectie (bijvoorbeeld met een Hamming-code) maakt het zelfs mogelijk om te ontdekken en te corrigeren wanneer een stuk digitale informatie toch niet is aangekomen zoals het is verstuurd.
[bewerk] Aflezing van waarden
Waarden die door een instrument worden weergegeven kunnen digitaal zowel als analoog worden getoond. Voorbeelden zijn een klok, een weegschaal in de keuken en een snelheidsmeter in een auto. In geval van een analoge uitlezing wordt vaak van een wijzer gebruikgemaakt die op een schaalverdeling waarden aanwijst (zoals een traditionele klok). Een digitale uitlezing bestaat uit vaak uit een reeks cijfers (zoals een digitaal polshorloge), of eenvoudigweg uit een reeks lampjes waar een gedeelte van oplicht (bijvoorbeeld een LED-VU-meter in een geluidsinstallatie).
Het voordeel van een analoge uitlezing is dat het mogelijk is om in een oogopslag een waarde af te lezen, zelfs als het oog niet direct op het instrument gericht is. Het voordeel van de digitale uitlezing is dat de uitlezing zeer precies kan zijn en voor nauwkeurig aflezen geen training nodig is; nadeel is dat het getal in de uitlezing de indruk van volstrekte exactheid geeft, het is niet duidelijk dat een digitale weegschaal die 70,4 kg aangeeft er best een halve kilo naast kan zitten. Als zowel snel als exact aflezen nodig zijn wordt vaak van een gecombineerde weergave gebruikgemaakt.
[bewerk] Digitalisatie
Wanneer een analoog signaal in een digitaal signaal moet worden omgezet, moet een keuze worden gemaakt voor het aantal stappen dat wordt gebruikt voor deze conversie. Vaak wordt de keuze begrensd door technische mogelijkheden. In andere gevallen is er misschien meer informatie, maar is het niet zinvol om ze vast te leggen.
Kijken we bijvoorbeeld naar de CCD-chip in een digitale fotocamera, dan begrenst de techniek het aantal grijstinten dat kan worden onderscheiden tot 256 niveaus; het aantal beeldpunten is begrensd tot enkele miljoenen. Als men later een extreme vergroting wil maken is het aantal beeldpunten een beperking, maar in de digitalisatie is de informatie tussen de beeldpunten verloren gegaan. Natuurlijk moet dit verlies gerelativeerd worden: ook een analoge film heeft, met zijn korrel een beperkte resolutie.
In een Compact disc wordt muziek opgeslagen als een serie van geluidsmonsters op een lineaire schaal van 65536 stappen (16 bits). Dit beperkt de dynamiek van het signaal (het sterkste signaal dat op een CD kan worden gezet relatief ten opzichte van het zwakst-mogelijke signaal) tot een factor 65536. Dit kan voor extreme situaties een probleem opleveren. Maar ook hier moet het verlies aan informatie worden gerelativeerd: de dynamiek van een analoge grammofoonplaat of compact cassette is veel kleiner.
[bewerk] Trivia
Een verkeerd gebruik van het woord digitaal is getoond bij de kabinetsformatie in Nederland voor het kabinet-Kok II . Omdat bij deze kabinetsformatie een aanpak werd gekozen die niet analoog was aan eerdere kabinetsformaties, werd gesproken over een digitale kabinetsformatie.
