Tutte le grandezze fisiche possono essere rappresentate in diversi modi e attraverso strumenti diversi. Quando una grandezza viene rappresentata in modo continuo si parla di segnale analogico mentre quando viene espressa in valori precisi e non continui si parla di segnale digitale. La differenza tra questi segnali è molto sottile ma esiste ed è legata al senso di continuità.
Una grandezza è analoga ad un’altra quando è in grado di descriverla perfettamente. Un segnale analogico è pertanto la rappresentazione o la trasformazione della grandezza desiderata con quella analoga. Le unità di misura, ad esempio, possono essere rappresentati tramite degli strumenti che hanno un limite minimo ed uno massimo, come un righello o un metro per misurare la lunghezza. Al tempo stesso però, possiamo comunque riuscire a misurare una lunghezza in modo approssimativo anche se il punto finale finisce in mezzo a due tacche. In questo caso il segnale è analogico, perché è continuo e non dipende esclusivamente dalla portata e dalla sensibilità dello strumento.
Un segnale digitale, invece, si basa su valori discreti, cioè precisi e fissi e la loro variazione avviene ad intervalli regolari e fissi. Ad esempio se un righello ha una sensibilità di 1mm possiamo comunque, stimare il mezzo millimetro contenuto in due tacche. Ma un dispositivo digitale aumenterebbe i suoi valori di 1mm alla volta; in parole semplici il mezzo millimetro non verrebbe considerato a meno che non lo implementiamo direttamente.
Tutte le grandezze fisiche sono per natura analogiche perché tutte variano in modo continuo. Un segnale analogico è la rappresentazione continua di queste grandezze tramite strumenti i quali, pur avendo dei limiti pratici di precisione, possiamo lo stesso avere un’idea del valore di quella grandezza. Uno strumento digitale, invece, misura e rappresenta le grandezze come una serie di valori numeri e precisi, senza la possibilità di avere valori intermedi.
| Grandezza | Segnale analogico | Segnale digitale |
|---|---|---|
| Lunghezza | Righello, squadrette o metro | Distanziometro |
| Tempo | Angolo generato dalla lancetta dell’orologio | Qualsiasi orologio all’interno di un software |
| Musica | Segnale acustico | Lettore multimediale, il segnale viene campionato a intervalli regolari ed espresso in un insieme finito di bit |
Conversione tra analogico e digitale
Con il termine digitalizzazione si intende la conversione di un segnale analogico a digitale. Per farlo è necessario l’uso un elaboratore chiamato anche convertitore. E’ possibile anche fare il passaggio inverso come nel caso delle TV a tubo catodico.
Dato che i monitor e le TV di oggi funzionano con i pixel è necessario che ricevano le informazioni giuste per rappresentare le immagini. Nel caso di un monitor collegato ad un computer, questi riceve i dati in forma binaria e li converte in pixel ma nel caso di un televisore è necessario qualche passaggio in più. Anche i nuovi televisori ricevono i dati in formato digitale mentre i vecchi televisori hanno bisogno di un decoder.
Il decoder è un esempio del sistema di conversione. In questo caso, riceve i segnali digitali, li converte in forma analogica e infine li invia al televisore in modo da potere mostrare quelle informazioni sullo schermo.