Une information peut être représentée sous une forme analogique ou numérique. La différence principale concerne la manière dont sa valeur évolue et est représentée.

L'analogique

Une grandeur analogique varie de manière continue. Elle peut prendre une très grande quantité de valeurs entre deux instants.

La température d'une pièce, la luminosité, la pression de l'air, la position d'un objet ou les vibrations produites par une voix sont des exemples de phénomènes analogiques. Entre deux valeurs, la grandeur peut prendre toutes les valeurs intermédiaires.

Par exemple, une température peut passer progressivement de 20 °C à 21 °C. Elle traverse alors 20,1 °C, 20,2 °C, 20,3 °C et toutes les valeurs intermédiaires.

Le numérique

Une information numérique est représentée par des valeurs discrètes, c'est-à-dire par une suite de valeurs distinctes. Dans un ordinateur, ces valeurs sont codées sous forme de bits, avec des 0 et des 1.

Une information numérique peut ainsi être stockée dans une mémoire, copiée, traitée par un processeur ou transmise par un réseau sous forme de données.

Par exemple, une photographie numérique est constituée d'un ensemble de pixels. Chaque pixel possède des valeurs numériques qui indiquent sa couleur. L'ordinateur peut alors enregistrer ces valeurs dans un fichier image.

Du monde réel au numérique

De nombreuses informations que l'ordinateur doit traiter proviennent du monde réel sous une forme analogique. Un capteur transforme alors le phénomène mesuré en un signal électrique.

Un convertisseur analogique-numérique (CAN) transforme ensuite ce signal en données numériques. L'ordinateur peut alors utiliser ces données pour effectuer des calculs, les enregistrer ou les transmettre.

Prenons l'exemple d'un microphone. Les vibrations de l'air produites par une voix font varier la membrane du microphone. Celui-ci produit un signal électrique correspondant à ces variations. Le convertisseur analogique-numérique transforme ensuite ce signal en une suite de valeurs numériques.

L'ordinateur peut alors enregistrer ces valeurs dans un fichier audio, les modifier ou les transmettre à un autre appareil.

Du numérique vers l'analogique

Le processus peut également fonctionner dans l'autre sens. Lorsqu'un appareil doit produire un phénomène physique à partir de données numériques, un convertisseur numérique-analogique (CNA) transforme les valeurs numériques en un signal analogique.

Lors de la lecture d'un fichier audio, les données numériques sont envoyées vers un convertisseur numérique-analogique. Celui-ci produit un signal électrique qui varie continuellement. L'amplificateur et les haut-parleurs transforment ensuite ce signal en vibrations de l'air : nous entendons le son.

Un exemple complet

Lorsqu'une personne parle devant un ordinateur équipé d'un microphone, la chaîne de traitement suit plusieurs étapes :

• La voix produit des variations de pression dans l'air.

• Le microphone transforme ces variations en signal électrique.

• Le convertisseur analogique-numérique transforme le signal en données numériques.

• L'ordinateur stocke et traite ces données.

• Lors de la lecture, le convertisseur numérique-analogique recrée un signal électrique.

• Les haut-parleurs transforment ce signal en vibrations de l'air.

L'information passe ainsi du monde analogique au monde numérique pour être traitée par l'ordinateur, puis peut revenir sous une forme analogique pour être perçue par l'utilisateur.

Pourquoi utiliser le numérique ?

La représentation numérique permet de manipuler facilement les données informatiques. Elles peuvent être stockées, copiées, modifiées, compressées, chiffrées et transmises par des systèmes informatiques.

Une copie numérique peut reproduire exactement les mêmes valeurs que les données originales. Les systèmes informatiques peuvent également utiliser des mécanismes de contrôle et de correction pour détecter et corriger certaines erreurs apparues lors du stockage ou de la transmission.

Le numérique permet ainsi aux ordinateurs de traiter des informations provenant du monde réel sous une forme adaptée à leurs circuits électroniques.