デジタル
英語のdigitalは形容詞で、語源はラテン語の「digitus」(ディジトゥス、「指」の意)であり、それがラテン語の中で「digitalis」(ディジタリス)という形に変化し、それが15世紀なかばに英語に入り「digital」となり「10より小さい数を指に関連付ける(指に関連づけて数える)」という意味になり、1650年代に「指に関連づける(指に関連づけて数える)」という意味になった。「digital」が「『(10より小さい)数』を使っている〜」という意味の形容詞として使われるようになったのは1938年以降のことであり、特に、1945年以降に現れた、(それまでのアナログコンピュータと対比されるような)digit(※)方式 の(十進以外、典型的には二進方式の)コンピュータのことを形容するために使われ始めた
(※)英語の「digit」には「十進法以外、特に二進法で表現された要素」という意味がある。
今日ではデジタル方式と呼ばれている装置は、1940年代前半では、まだ研究が始まって日が浅く、アナログ方式と対比しつつも「パルス(式)」という表現で形容されていた。
デジタル(英: digital, 英語発音: [ˈdiʤətl])は、以下のような意味の単語。
量を "段階的に区切って" 数字で表すことや、情報を "離散的な値"(英: discrete valueつまり "飛び飛び" の値)のあつまりとして表現し " 段階的な "物理量に対応させて記憶・伝送する方式や、データを "有限桁の数値" で表現する方法(を表現するための形容詞)であり、たとえば 0と1だけを有限個使って情報を伝えることである。対義語はアナログという形容詞であり、そちらは情報を連続した(物理)量で表現する方式である。
特に二進数で表現されたデータで構成されているもの。
「指を使って行った〜」という意味の形容詞。
なお日本産業規格 (JIS X 0001, JIS X 0005) では「ディジタル」という表記が採用されており、そちらの表記も使われることがある。なお広辞苑第三版(1983年)及び第四版(1991年)はデジタルがディジタルを参照させるようになっており、逆になったのは1998年の第五版であった(→#片仮名表記)。当記事の表記としては「デジタル」のほうを採用して以下の説明を行う
音声や画像のような本来連続的な対象をデジタルコンピュータで扱う場合、入力信号に対して標本化および量子化と呼ばれる処理を行い、その特徴量を数値化する。入力データを適当な区分に分割し、各区分の代表点を取る操作を標本化という。標本化によって得られる代表点は連続的な値をとるため、代表点の値が収まるような区間で離散化する必要がある。代表点の値を離散的な数値に対応する操作を量子化という。
原信号に対する忠実度は標本化のサンプリングレートと量子化のステップ幅およびステップ数に依存する。デジタル化された信号は、サンプリングレートが高いほど、またステップ幅が小さいほど原信号に対して忠実である。一方、データ圧縮の観点では、必要最低限の忠実さを保ちつつより低いサンプリングレート、より少ないステップ数で符号化することが求められる。
マイクロコントローラの中には外部からのアナログ入力(電圧の連続的な変化)を受け付ける入力ピンをいくつか備えているものもあり、それだとアナログ値をデジタル値に変換することができる。またデジタルシグナルプロセッサもアナログ信号をデジタル信号に変換する役割を担う。