Il teorema del campionamento di Nyquist-Shannon è il ponte fondamentale tra il mondo analogico (continuo) e quello digitale (discreto). Stabilisce che, per poter ricostruire perfettamente un segnale analogico a partire dai suoi campioni, la frequenza di campionamento deve essere almeno il doppio della massima frequenza contenuta nel segnale originale:
La soglia è chiamata frequenza di Nyquist. Se si campiona a una frequenza inferiore, si verifica il fenomeno dell’aliasing, in cui frequenze alte vengono erroneamente interpretate come frequenze basse, distorcendo irrimediabilmente il segnale.
Questo teorema è alla base di tutta la tecnologia digitale moderna: dai Compact Disc (campionati a 44, 1 kHz per coprire i 20 kHz dell’udito umano) alla telefonia, fino ai sistemi di acquisizione dati per sensori industriali.