2 Weshalb digital? (S. 13-15)

Gegenüber der analogen Ton- und Bildbearbeitung bietet die Anwendung der digitalen Technik sehr viele Vorteile: Die Bearbeitung, Übertragung und Speicherung von Klängen und Bildern ist sehr einfach und relativ störungsunempfindlich. Wer bereits eine digitale Fotokamera besitzt und seine Fotos auf einem PC sortiert, zuschneidet oder anderweitig bearbeitet, der hat an dieser Technik viel Freude. Die Fotos lassen sich beliebig oft speichern, laden, vergrößern, verkleinern, drehen, kopieren oder auch Pixel für Pixel retuschieren, ohne dass unter dem ganzen „Hin und Her" die Qualität der Aufnahme leidet.

Das war bei der Bearbeitung der herkömmlichen Fotos auf einem Filmstreifen (als Repräsentanten der „analogen Technik") nicht vergleichbar einfach machbar. Worum es sich bei den digitalen Techniken konkret handelt, ist den meisten Menschen verständlicherweise nicht ganz deutlich. Am einfachsten lässt sich der Unterschied an der Hand von einem gespeicherten Ton erklären: Ein Ton verbreitet sich in der Luft in Form von Schwingungen, die uns bereits der Lehrer in der Schule mit dem Verhalten einer Wasserfläche erklärt hat: Wirfst du einen Stein in den Weiher, bilden sich um die „Aufprall-Stelle" ringförmige Wellen, die sich von dem Mittelpunkt in alle Richtungen ausbreiten usw.

So weit brauchen wir aber mit der Aufklärung nicht zu gehen. Es genügt, wenn wir uns eine solche Welle auf ein Blatt Papier zeichnen – wie links unten abgebildet. In dieser exakten Form kann die Klangwelle auch analog gespeichert werden (z. B. auf ein Audio-Band). Wir können aber eine solche Welle auch digitalisieren und in der Form von einzelnen „Balken" – wie auf Seite 14 rechts unten abgebildet – digital speichern: Die in der oberen Zeichnung farbig abgestuften Balken A bis G dienen nur einer leichteren Vorstellung der Zusammensetzung eines solchen Klangbildes. In der technischen Praxis werden solche Balken nicht ausgesprochen als Rechtecke, sondern als Daten (Zahlen) gespeichert bzw. als nacheinander folgende Spannungs-Größen (Spannungs- Werte) übertragen.

Das Größenverhältnis einzelner „Balken" bestimmt in unserem Beispiel die Form – oder wenn man so will – die Silhouette – einer Form. Das kann die Form eines Klanges, aber z. B. auch die Form eines Hauses sein. Man dürfte sich an der Hand dieses Beispieles leicht vorstellen, dass sich mit dieser Methode z. B. eine solche Form auch nur mit Hilfe von Zahlenreihen registrieren oder versenden lässt. Die einzelnen Zahlen können sich z. B. nur auf die Höhe der einzelnen Balken beziehen. Da diese „Balken" eine einheitliche Breite haben, ergibt sich aus der Vorgabe des Rasters (der Frequenz) ein relativ exaktes Bild, dass in diesem Fall den Verlauf eines Klanges oder der Silhouette eines Objektes darstellt.

Das Relative an solcher Darstellung ist die Feinheit des Rasters (die Auflösung), die die Breite einzelner Balken bzw. Striche bestimmt. Wir haben in unserem oben dargestellten Beispiel ein relativ grobes Raster der Digitalisierung (relativ breite Balken) gewählt, wodurch der Signalverlauf ziemlich „ungehobelt" treppenförmig ausgefallen ist. Das Beispiel darunter zeigt eine feinere Digitalisierung mit einer höheren Auflösung.

Je höher die Auflösung ist, desto glatter bzw. feinkörniger wird der digitalisierte Ton oder das digitalisierte Bild. Wird ein Klang aus Kostengründen zu grob digitalisiert, klingt er unnatürlich scharf. Das kennen wir z. B. von sprechenden oder musizierenden Spielzeugen, von billigen elektronischen Tür-Gongs oder von primitiv digitalisierten Handy-Melodien. Ein zu grob digitalisiertes Bild ist ebenfalls grobkörnig, wenn es sich aus zu großen Bildpunkten (Pixeln) zusammensetzt.