DIGITAAL Wat wil dat eigenlijk zeggen: ‘DIGITAAL’? Oorspronkelijk komt het woord digit uit het Latijns en heeft betrekking op vingers of tenen. Het is een manier van gegevensverwerking waarbij geteld en gerekend wordt en uitslagen als getallen worden weergegeven. Het wekt ook de indruk dat zo’n digitale uitslag zeer nauwkeurig is. Het enige dat echter vaststaat is dat de uitslag maar op één manier kan worden gelezen. De tegenhanger van digitaal is analoog. Vrijwel alle grootheden die bepalend zijn voor onze omgeving kunnen op analoge wijze worden gemeten en weergegeven. Er zijn analoge meters voor tijd (uurwerk), temperatuur (thermometer), luchtdruk (barometer) en zo voort. Al deze analoge meters hebben een traploze schaal waarop elke waarde tussen de minimale en maximale waarde kan worden afgelezen. Analoog is dus het traploos volgen van fisische grootheden. Het probleem met de analoge metingen is het nauwkeurig aflezen en doorgeven van gemeten waarden. Het is mogelijk dat twee personen elk onder een andere hoek naar de wijzers van een klok kijken en daardoor beide een verschillende tijd aflezen. Bij een digitaal uurwerk zullen beide personen dezelfde tijd aflezen. Er is sprake van een vast gegeven. Of digitaal weergegeven waarden juist zijn doet niet ter zake. Goede voorbeelden van onnauwkeurige digitale weergave zijn de standaard ingebouwde klokken van PC’s en videorecorders. Je kunt de tijd meestal tot op de seconde nauwkeurig aflezen. Maar of de juiste tijd wordt aangegeven en of de klok niet te snel of te langzaam loopt is nog maar helemaal de vraag. Het is wel zo dat er geen verschil in aflezing kan zijn. Wat er staat staat er. Er bestaan uitstekende analoge klokken die zeer nauwkeurig de tijd meten en aangeven. Het aflezen van een wijzerplaat kan ook heel nauwkeurig door achter de wijzer een spiegelend oppervlak aan te brengen. Als de wijzer het spiegelbeeld afdekt sta je recht voor de klok en zal de afgelezen stand de juiste zijn. Het blijft echter lastig zo’n klokstand nauwkeurig af te lezen en door te geven.
Als je temperatuur op afstand wil weergeven wordt
het een beetje ingewikkelder. Er zit wel een vaste volgorde in deze meting maar
er is ook sprake van stijging en daling van temperatuur. Stel dat we op afstand
de temperatuur op één graad Celcius nauwkeurig met bordjes willen weergeven
hebben we twee pulsen nodig. De ene puls geeft aan dat de temperatuur één
graad verschilt met de huidige en de andere puls geeft aan of dit bijv. lager is
dan de vorige waarde. We gaan er voor het gemak even vanuit dat de
temperatuurmeting is voorzien van de mogelijkheid de benodigde pulsen te
verzorgen zodra de temperatuur één graad omhoog of omlaag gaat. Zo kun je misschien nog wel een paar systemen
verzinnen om wisselende waarden te verzenden, te ontvangen en weer te geven. In
beide voorbeelden gaat het om trage systemen waarin met relatief grote stappen
wordt gemeten. Als we wat sneller willen en in kleinere stappen kunnen we met
elektro-mechanische systemen niet goed meer uit de voeten. Dan maar overschakelen op een volledig elektrisch systeem. Het meest voor de hand liggend is de bordjes te vervangen door lampjes. In het geval van de thermometer zou je voor elke temperatuur een lampje kunnen aanbrengen met bijbehorend getal. Voor de klok zou dit neerkomen op twee lampjes voor de tientallen uren, tien lampjes voor de enkele uren, zeven lampjes voor de tientallen minuten en tien voor de enkele minuten. Dit levert een zeer complexe installatie op met zeer veel elektrische verbindingen. En dan hebben we het nog niet eens over de seconde weergave gehad. Er moet dus iets anders te verzinnen zijn. De elektronica moet te hulp komen. De eenvoudigste oplossing is het toepassen van zogenaamde zeven segments displays. Dit zijn optische elementen die de vorm aan kunnen nemen van de cijfers 0 t/m 9. Tevens hebben deze displays de mogelijkheid het cijfer dat ze weergeven vast te houden tot ze aangestuurd worden om een nieuw cijfer te laten zien. Voor de klok (zonder seconde weergave) hebben we vier van deze displays nodig: twee voor de tientallen en de eenheden van de uren en twee voor de tientallen en de eenheden van de minuten. De displays worden aangestuurd met de zgn. BCD-code. Dit is een combinatie van een aantal signalen (Binaire Digitale Code) waarbij het display reageert op een bepaalde combinatie van deze signalen plus een signaal dat het betreffende display activeert. Het is nu mogelijk door een display te activeren en een signaalcombinatie aan te bieden het betreffende display een bepaald cijfer te laten weergeven. Om een idee te geven hoe een beperkt aantal signalen een groot aantal cijfers kan oproepen even een stukje binair tellen. Binair (tweetallig) wil eigenlijk zeggen dat er alleen maar wèl een signaal of géén signaal aanwezig is. Dit zijn de welbekende nullen en enen waar zoveel over wordt gepraat als het over digitale techniek gaat. De ‘1’ staat voor signaal en de ‘0’ voor geen signaal. De standaard zeven segments displays beschikken over vier signaal ingangen voor het instellen van een weer te geven cijfer. Dit instellen kan alleen als gelijktijdig een signaal wordt aangeboden dat het display ‘gevoelig’ maakt voor de aangeboden signaalcode.
[ 0-0-1-0 ] à 4, [ 1-0-1-0 ] à 5, [ 0-1-1-0 ]
à 6, [ 1-1-1-0 ] à 7, [ 0-0-0-1 ] à 8,
Bij de PC is alles zoanig geïntegreerd dat met
hoge snelheid zeer grote getallen kunnen worden verwerkt. Deze getallen kunnen
worden opgeslagen in enorme hoeveelheden. Mega- en Gigabytes zat (weet je nog
één byte en daar een miljard of wat van). Door deze ontwikkeling is het
mogelijk steeds sneller, complexer en nauwkeuriger om te gaan met
gedigitaliseerde grootheden. Je kunt echter pas wat doen met bits en bytes als
je ze hebt. Tegenwoordig zijn de meeste analoge waarden in zeer kleine stappen
te digitaliseren. Met een gemiddelde scannerof digitale fotocamera
kunnen afbeeldingen in vrij hoge resolutie omgezet worden naar allerlei digitale
grafische bestandsformaten. Bij de bitmapformaten wordt elk gescand punt van de
afbeelding in code opgeslagen. In de code is staat wat de positie, de helderheid
en de kleur is van een punt in de afbeelding. Elk bit van de code heeft een
eigen functie en om een bepaald bestand te kunnen lezen is het nodig een
programma te gebruiken dat de betreffende code kan ontcijferen (o.a. TIFF en BMP). Daarna kan de afbeelding of liever gezegd de digitale code verwerkt
worden. Mochten er begrippen in de tekst
staan waarmee je niet direct bekend bent zoek ze dan even op in het Video ABC. |
[ Video Club Hoorn en de Regio | Video club magazine inhoud | H & R Video ABC ] [ blocqx11 ] |