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デジタルって何?

って聞かれたら自信を持って答えられますか?
0と1で表すのがデジタル?
惜しいですが・・・
そこら中に溢れていて、知らない人はほとんどいないデジタルという言葉。 でも、ちゃんとその意味を理解している人は少ないようです。

もっとも端的に正確に答えるなら、アナログとデジタルの違いは、連続と離散の違いです。 と言っても、これはデジタルの何たるかを知っている人にしか分らない暗号でしかりませんね。。。笑
今回は次のブログへの予備知識になるように、できるだけ分りやすくデジタルについて書こうと思います。 次のブログは関係なくても、これを読めば、ちょっと知ったかぶりできるかも?

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「デジタルとは何か?」

答えは、「数字でものを表すこと」です。 確かに、最終的に0と1で表すことが多いですが、0と1(二進数)を使う必要はなく、数字で表すことが重要です。 さて、簡単にと言っておきながら、ちょっとややこしくなってしまいましたが、「デジタル=数字で表すこと」だけ覚えておけばOKです。

※↓この段落は理解しなくてもOKです。
<< では、アナログってなんでしょう? 日常生活で見られる現象はほぼすべてアナログです。 実際の世界は数字で表せる(デジタル)ほど、物事ハッキリしていません。 この明るさは100ルクスで、ちょっと明るいと101ルクスなんて風には行きません。 小数点を使ったってダメです。 世の中は数字で表現できないくらいに微妙に連続的に変化するからです(もっとも量子まで行けば話は別ですが、ここでは書きません)。 つまり、デジタルは、実世界(アナログ)を間引いて簡素化した表現法といえるでしょう。 >>

では、デジタルって何がうれしいんでしょう?
大きくは二つ、劣化しにくいことと情報を圧縮できることです。
今回は、「劣化しにくいこと」について説明します。

次の絵は、明るさをアナログ(上段)、デジタル(下段)で表したものです。
brightness.jpg

アナログはありのまま、目で見える形の表現、デジタルは、数字の大きさで明るさを表現しています。 厳密ではありませんが、デジタルとアナログの違いはこう捉えれば十分です。 もちろん、デジタルのままでは明るさなんだか何なんだか分らないので、デジタル機器はこの数字を明るさや色に変換して見せてくれるようになっています。

では、この絵の情報を、遠くに通信で伝えたり、長期間保存した場合のことを考えて見ましょう。 通信時のノイズの混入や、保存媒体(ハードディスクや紙など)のダメージなどにより劣化が起こって次の絵のような状態になってしまうことがあります。
brightness1.jpg

この状態では、アナログの明るさ情報はもとのものから随分変わってしまいました。 しかし、デジタルのものは多少読み取りにくくなったとしても、もとの数字としての情報を保ったままです。 つまり、デジタル機器を通せば、元通りの明るさを再現できるのです。

これが、デジタルが劣化に強い理由です。 同じ仕組みで、アナログ写真はカラーコピーしても全く同じにはなりませんが、デジタル写真は無劣化(変化)で複製を作ることが出来ます。 もちろん映像でも同じことで、デジタル情報に対してコンテンツホルダーがピリピリするのもこのためです。


もう一つ、デジテルが劣化に強い仕組みを説明します。
次の絵は、通信や保管時に何らかの原因で右から3つ目の情報が消えてしまった場合です。
brightness3.jpg

アナログの場合、この情報を取り戻す術はありません。 しかし、デジタルの場合、エラー訂正技術により復元できるばあいがあります。 これは、数字の並び方に、何らかの規則性を持たせておくことによって、一部の情報が消えてしまっても、周りの情報から計算して元に戻す技術です。 詳しくは説明しませんが、気になる人は、「エラー訂正」「冗長」などで検索してみてください。 ちなみに、数独なんかは、エラー訂正を人間の頭でやるパズルといえますね。

さて、デジタルが何か、分ったでしょうか?
まとめると、

・デジタル=数値(化)
・数値(デジタル)は、少々劣化しても正しく読めるので、劣化に強い
・数値(デジタル)は、一部読めなくても、エラー訂正で復元できる


ってな感じです。
分らないところがあれば、気軽にコメントで。
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  1. 2006/11/04(土)|
  2. テクノロジー
  3. | トラックバック:0
  4. | コメント:2
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コメント

超解り易かった。

Ryanさん、

大変ご無沙汰です。久し振りにここを訪れてみて、「デジタル」を読みました。
こんなに解り易いデジタルの説明は、いままで読んだ事が無いですよ。
いままで、知っていて知らなかったような事が、とてもクリアになって、長い間漂っていた霧が一気に晴れた思いです。ありがとうございます。
それにしても説明、お上手ですね。
  1. 2007/01/23(火) 17:27:34 |
  2. URL |
  3. Alex #-
  4. [ 編集]

Alexさん、 お久しぶりです!
いや、一人でもそう思ってくれる方がいれば、
書いた甲斐があったというものです(^^)。
  1. 2007/01/23(火) 23:39:09 |
  2. URL |
  3. a1 #-
  4. [ 編集]

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