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Kurzantwort: Digital heißt: in einzelnen Stufen dargestellt, üblicherweise als Zahlen. Der Gegenbegriff ist analog, wo Werte stufenlos übergehen. Das Wort kommt vom lateinischen digitus für Finger, weil an den Fingern gezählt wurde. Im Alltag meint digital außerdem alles, was über Computer und Netz läuft.
Digital steht auf Uhren, Kameras, Verträgen und Ministeriumsschildern. Dabei wird das Wort in zwei Bedeutungen benutzt.
Die technische ist scharf umrissen und über hundert Jahre alt. Die alltägliche meint schlicht „mit Computer und Internet“.
Hier stehen beide Bedeutungen, die Herkunft, der Unterschied zu analog und die Bereiche, in denen das Wort etwas ganz anderes bedeutet.
Die technische Bedeutung
Digital bedeutet, dass ein Wert nur bestimmte, klar getrennte Stufen annehmen kann. Zwischen den Stufen gibt es nichts.
Analog ist das Gegenteil. Dort läuft der Wert stufenlos durch, wie der Zeiger einer Uhr über das Zifferblatt.
Eine Digitaluhr zeigt 12:31 und dann 12:32. Ein Zwischenwert wird nicht angezeigt, auch wenn die Zeit selbst weiterläuft.
In der Technik wird fast immer das Zweiersystem verwendet, also nur zwei Zustände: 0 und 1, Strom aus oder Strom an.
Der Vorteil liegt in der Störfestigkeit. Eine kleine Abweichung im Signal wird beim Auslesen wieder auf 0 oder 1 gerundet, das Signal bleibt sauber.
Der zweite Vorteil ist die verlustfreie Kopie. Eine digitale Datei lässt sich beliebig oft vervielfältigen, ohne schlechter zu werden.
Die ersten Rechenmaschinen dieser Bauart entstanden in den 1930er- und 1940er-Jahren. Konrad Zuse stellte 1941 in Berlin die Z3 fertig, die mit Relais im Zweiersystem rechnete.
Herkunft: vom Finger zur Ziffer
Digital geht auf das lateinische digitus zurück, den Finger oder die Zehe.
Weil Menschen an den Fingern zählen, wurde daraus im Englischen digit für die einzelne Ziffer. Ein Wort für die Hand steht also am Anfang der Rechentechnik.
Über das englische digital kam der Begriff ins Deutsche und setzte sich mit der Rechentechnik des 20. Jahrhunderts durch.
Die alte Bedeutung lebt in der Medizin weiter. Eine digitale Untersuchung ist eine Untersuchung mit dem Finger.
Auch in der Botanik steckt der Finger: Die Gattung Digitalis ist der Fingerhut, benannt nach der Form der Blüten. Aus ihr stammen Herzglykoside wie Digitoxin und Digoxin.
Der Fingerhut ist giftig. Die Wirkstoffe werden deshalb nur in genau abgemessenen Mengen als Arzneimittel eingesetzt.
Wie aus analog digital wird
Ein analoges Signal wird in zwei Schritten digitalisiert. Zuerst wird es in regelmäßigen Abständen abgetastet, dann wird jeder Messwert auf eine Zahl gerundet.
Der erste Schritt heißt Abtastung, der zweite Quantisierung. Beide bestimmen, wie genau das Ergebnis wird.
Wie oft abgetastet werden muss, sagt das Abtasttheorem. Die Abtastrate muss größer sein als das Doppelte der höchsten Frequenz im Signal.
Bei der Audio-CD sind das 44.100 Abtastungen pro Sekunde mit je 16 Bit. Damit sind Töne bis etwa 20 Kilohertz erfasst, also der Bereich des menschlichen Gehörs.
Bei Bildern übernimmt der Sensor diese Aufgabe. Jeder Bildpunkt bekommt einen Zahlenwert für Helligkeit und Farbe.
Je feiner die Stufen, desto näher liegt das Ergebnis am Original. Ganz identisch wird es nie, weil zwischen den Stufen Information verloren geht.
Bit und Byte
Die kleinste Einheit ist das Bit. Es kennt genau zwei Zustände, 0 und 1.
Acht Bit ergeben ein Byte. Damit lassen sich 256 verschiedene Werte darstellen, weil zwei hoch acht gleich 256 ist.
Der Name Bit ist eine Kurzform von binary digit, also Binärziffer. Auch hier steckt der Finger wieder im Wort.
Ein Buchstabe belegt je nach Kodierung ein bis vier Byte. Ein Foto besteht aus Millionen davon.
Die Vorsilben folgen entweder dem Tausender- oder dem Zweiersystem. Ein Kilobyte sind 1.000 Byte, ein Kibibyte 1.024 Byte.
Digital im Alltagssprachgebrauch
Außerhalb der Technik meint digital meist: über Computer, Smartphone und Internet abgewickelt.
Digitalisierung bezeichnet zweierlei. Technisch das Umwandeln analoger Daten in digitale, gesellschaftlich den Umbau von Abläufen auf elektronische Wege.
Der Ausdruck digital natives für Menschen, die mit dieser Technik aufgewachsen sind, geht auf einen Aufsatz des Autors Marc Prensky aus dem Jahr 2001 zurück.
Verbreitet sind daneben digitale Signatur, digitaler Nachlass und digitale Bildung. Alle meinen den elektronischen Weg, nicht die Stufigkeit eines Signals.
Diese zweite Bedeutung ist so geläufig, dass sie in Wörterbüchern als eigene Lesart geführt wird.
Wo digital irreführt
Digital heißt nicht automatisch besser. Bei einem sehr schwachen Signal kann die Übertragung ganz abreißen, während eine analoge Verbindung noch rauschend funktioniert.
Digital heißt auch nicht automatisch dauerhaft. Dateien altern über Formate und Datenträger, Papier hält oft länger.
Eine Digitalkamera arbeitet zwar digital, ihr Sensor misst aber zunächst analog. Erst der Wandler dahinter macht Zahlen daraus.
Und ein Digitalthermometer misst analog und zeigt digital an. Die Bezeichnung bezieht sich nur auf die Anzeige.
Beim Radio bezeichnet DAB die digitale Übertragung. Der Ton, den dein Ohr hört, ist am Ende wieder analog, weil Schall in Wellen läuft.
Für den Alltag reicht die einfache Probe: Gibt es Zwischenwerte, ist das Signal analog. Springt die Anzeige in Stufen, ist sie digital.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen digital und analog?
Digital arbeitet in getrennten Stufen, analog stufenlos. Die Zeigeruhr ist analog, die Zahlenanzeige digital.
Woher kommt das Wort digital?
Vom lateinischen digitus für Finger, über das englische digit für Ziffer.
Was bedeutet Digitalisierung?
Technisch das Umwandeln analoger Daten in Zahlen, allgemein den Umbau von Abläufen auf elektronische Wege.
Wie viele Werte kann ein Byte darstellen?
256, weil ein Byte aus acht Bit besteht und zwei hoch acht gleich 256 ist.
Warum hat die Audio-CD 44,1 Kilohertz?
Weil die Abtastrate mehr als doppelt so hoch sein muss wie die höchste Tonfrequenz. Das menschliche Gehör reicht bis etwa 20 Kilohertz.
Ist digital immer besser als analog?
Nein. Digitale Übertragung ist störfester, bricht bei sehr schwachem Signal aber ganz ab.
Quellen
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Geschrieben von Clara, Redaktion frageecke.de — sie schreibt hier über Alltagsfragen und ihre Antworten.
