Aktivität 2 – Bilddarstellung

Malen nach Zahlen – Bilddarstellung

Computer speichern Zeichnungen, Fotos und andere Bilder nur durch Verwendung von Zahlen. In dieser Aktivität wird veranschaulicht, wie Computer das machen können.

-Mathematik: Geometrie – Formen und Räume

-Technologie: Benutzung von ganzen Zahlen zur Darstellung anderer Datentypen

-Technologie: Verringerung des Raumes durch sich wiederholende Daten

-Zählen

-Grafisch darstellen

-7+

Worum geht es in dieser Aktivität?

Ein Faxgerät ist eigentlich nur ein einfacher Computer, der eine Schwarz-Weiß-Seite in ca. 1000 × 2000 Pixeln scannt, die mit einem Modem an ein anderes Faxgerät gesendet wird, das die Pixel auf eine Seite druckt. Oftmals haben die Bilder, die über ein Faxgerät geschickt werden, große Blöcke von weißen (z. B. Rändern) oder schwarzen Pixeln (z. B. eine horizontale Linie). Auch Farbbilder enthalten viele Wiederholungsmuster. Um den Speicherplatz einzuschränken, der benötigt wird um solche Bilder zu halten, können Programmierer eine Vielzahl von Kompressionstechniken verwenden. Die in dieser Aktivität verwendete Methode wird als „Lauflängencodierung“ bezeichnet und ist ein effektiver Weg, um Bilder zu komprimieren. Wenn wir keine Bilder komprimieren würden, würde es viel länger dauern, Bilder zu übertragen und viel mehr Speicherplatz benötigen. Dies würde es unmöglich machen, Faxe zu senden oder Fotos auf eine Website zu stellen. Zum Beispiel werden Faxbilder im Allgemeinen auf etwa ein Siebtel ihrer ursprünglichen Größe komprimiert. Ohne Kompression würde die Übertragung siebenmal so lange dauern!

Fotos und Bilder werden oft auf ein Zehntel oder sogar ein Hundertstel ihrer ursprünglichen Größe komprimiert (unter Verwendung von ähnlichen Techniken wie JPEG, GIF und PNG). Dies ermöglicht, dass viele weitere Bilder auf einer Festplatte gespeichert werden können und, dass ihre Betrachtung über das Web nur einen Bruchteil der Zeit in Anspruch nehmen wird.

Ein Programmierer kann wählen, welche Kompressionstechnik am besten zu den Bildern passt, die er oder sie versendet.

Übungen und Materialien