Der Begriff Digitalisierung ist nicht eindeutig zu definieren. Er kann mehrere Bedeutungen haben, sie richten sich nach unterschiedlichen Zusammenhängen.
Ursprünglich ist Digitalisierung eine Umwandlung analoger Daten in die digitale Form. Digitalisierte Daten sind in der Verarbeitung von Informationen flexibel. Häufig wird die Definition Digitalisierung für digitale Revolution, digitalen Wandel oder digitale Transformation eingesetzt. Der digitale Wandel umschreibt durch die Digitalisierung entstandenen Veränderungen in Wirtschaft, Bildung, Politik und Kultur.
Denkt man an die anfängliche Bedeutung, schaffte die Digitalisierung digitale Darstellungen von analogen Ereignissen, Informationen oder physischen Objekten. Zielführend war, digitale Daten aller Art zu speichern, verarbeiten und weiterleiten zu können. Hierbei kann es sich um die Umwandlung von analogen Dokumenten, Tonaufnahmen, Filmen oder Fotografien handeln. Digitalisierte Dateien bestehen aus einer logischen Folge von Bits und Bytes.
Inzwischen werden viele dieser Medien direkt digital erstellt. Die analoge Vorstufe entfällt. Dank heutiger Informationstechnik wie Computer und Internetanwendungen, Kommunikationsnetze und Smartphones sowie Datenbanken gibt es inzwischen nichts anders mehr als die Erstellung, Speicherung, Verarbeitung und Verteilung in digitaler Form. Dieses Format lässt sich erheblich leichter und schneller verwerten als analoge Daten.
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Grundlagen der Digitalisierung analoger Informationen
Unterschiedliche Arbeitsschritte sind durchzuführen, wenn analoge Informationen in digitale Formate verwandelt werden müssen. Das Ergebnis sind Daten mit versteckten Werten. Sämtliche Werte, die mit Sensoren erfasst und gemessen werden, sind stets analoge Angaben. Dazu gehören Dokumente und Bilder, Videoaufnahmen und Tonaufnahmen sowie Umgebungswerte wie Windgeschwindigkeiten, Temperaturen und Magnetfelder.
Mikrofone, Bildsensoren, Scanner, Thermometer und andere Geräte messen die analogen Werte. Eingebaute Sensoren liefern mittels elektrischen Spannungskurven die erfassten analogen Werte. Der Analog-Digital-Wandler verarbeitet sie anschließend, indem er die Spannungskurven in bestimmten Intervallen abtastet, die Größe des Messwerts zum aktuellen Zeitpunkt ermittelt und das Ergebnis in einen digitalen Wert übersetzt. Abschließend werden sämtliche Werte in einer Datei gespeichert.
Die Digitaltechnik arbeitet ausschließlich mit binären Werten, sie nehmen nur die zwei Zustände 0 und 1 an. Binäre Informationen können persistent oder flüchtig gespeichert werden und mittels Prozessoren sind sie perfekt zu verarbeiten. Binäre Werte sind nach gewissen Kodierungen und Schemata organisiert, je nachdem in welchem Format die digitalen Daten vorliegen. Die Dateiformate geben den informationstechnischen Geräten die Interpretationsart der Daten vor.
Vorteile der Digitalisierung
Vergleichsweise zur analogen Verarbeitung der Informationen hat die Digitalisierung zahlreiche Vorteile. Digitalisierte Daten werden maschinell lesbar und sind somit schneller zu durchsuchen und zu verarbeiten. Wenn die Informationen digital vorliegen, sind sie mit Datenverarbeitungssystemen zu verwenden und zu bearbeiten, zu verteilen, wiederzugeben und zu speichern. Komprimierungsalgorithmen sind auf die Daten anwendbar, dadurch wird der Speicherbedarf erheblich reduziert. Bei mehrmaliger Verarbeitung oder durch Verteilung über Kommunikationsnetze gibt es bei digitalen Daten weniger Fehlern und Verfälschungen. Durch hinreichende Maßnahmen verändert sich die Ursprungsdatei nicht.
Als zusätzlicher Vorteil von digitalen Dateien zählt die Langzeitarchivierung ohne Verlust der Qualität bei nötigen Speichermigrationen. Daten müssen regelmäßig auf neuen Datenspeichern neu gespeichert werden, um Daten lange bereitzuhalten. Bei den Speicherungen büßen analoge Daten gleich bleibend Qualität ein. Digitale Daten dagegen sind unbegrenzt häufig ohne Qualitätsverluste zu speichern.
Mit der Digitalisierung lassen sich analoge Originale in Form von einer digitalen Kopie schonen, denn analoge Dateien verlieren bereits bei wiederholten Wiedergaben an Qualität. Der Qualitätsverlust analoger Medien ist erkennbar bei der Wiedergabe einer Schallplatte durch die Tonnadel, beim Anstrahlen von Diapositiven oder beim Blättern in Büchern.
