Pixelbilder verstehen - Daten - Informatik und Medienbildung
Pixelbilder verstehen - Daten - Informatik und Medienbildung
Pixelbilder verstehen - Daten - Informatik und Medienbildung
Einleitung
Ein Pixelbild besteht aus vielen kleinen Bildpunkten. Jeder Bildpunkt hat einen Platz und eine Farbe. Zusammen bilden die Punkte ein Bild.
Pixelbilder findest Du in Fotos, Spielen, Symbolen, Screenshots und auf Webseiten. In diesem aiMOOC lernst Du, wie ein Bild zu Daten wird.
Das lernst Du
- Pixel: Du erklärst, was ein Pixel ist.
- Raster: Du liest Bilder als Gitter.
- Auflösung: Du berechnest die Zahl der Bildpunkte.
- RGB: Du beschreibst Farben als Daten.
- Medienkompetenz: Du nutzt Bilder sicher und fair.
Pixel und Raster
Ein Pixel ist ein kleines farbiges Feld. Viele Pixel liegen in Zeilen und Spalten. Dieses Gitter heißt Raster.
Wenn Du ein Pixelbild stark vergrößerst, werden die einzelnen Kästchen sichtbar.
Merksatz: Ein Pixelbild ist ein Raster aus farbigen Bildpunkten.
Pixelbilder sind Daten
Ein Computer speichert das Bild nicht wie ein Blatt Papier. Er speichert für jeden Pixel passende Werte. Diese Werte sind Daten.
Bei einem sehr einfachen Schwarz-Weiß-Bild kann gelten:
| Wert | Farbe |
|---|---|
| 0 | Weiß |
| 1 | Schwarz |
So kann eine Folge aus Nullen und Einsen ein kleines Bild beschreiben.
Ein kleines Datenbeispiel
Dieses Raster hat 5 Zeilen und 5 Spalten. Die Einsen bilden ein Kreuz.
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
Die Reihenfolge ist wichtig. Vertauschte Daten verändern das Bild.
Farben als Daten: RGB
Bildschirme mischen Farben oft aus Rot, Grün und Blau. Das heißt RGB.
Für jeden Pixel speichert der Computer meist drei Werte: einen für Rot, einen für Grün und einen für Blau.
| Farbe | Rot | Grün | Blau |
|---|---|---|---|
| Rot | 255 | 0 | 0 |
| Grün | 0 | 255 | 0 |
| Blau | 0 | 0 | 255 |
| Weiß | 255 | 255 | 255 |
| Schwarz | 0 | 0 | 0 |
Merksatz: Andere RGB-Werte ergeben andere Farben.
Auflösung
Die Auflösung sagt, aus wie vielen Pixeln ein Bild besteht.
Breite mal Höhe gleich Pixelzahl
Ein Bild mit 8 mal 8 Pixeln hat 64 Pixel. Ein Bild mit 16 mal 16 Pixeln hat 256 Pixel.
Mehr Pixel können mehr Einzelheiten zeigen. Sie brauchen meist auch mehr Speicherplatz.
Vergrößern und Verkleinern
Beim starken Vergrößern kann ein Pixelbild blockig wirken. Der Computer muss neue Bildpunkte ergänzen oder vorhandene Bildpunkte größer zeigen.
Dateiformate und Kompression
Ein Dateiformat bestimmt, wie Bilddaten gespeichert werden.
| Format | Einfach erklärt |
|---|---|
| PNG | Gut für Pixelbilder, Symbole und scharfe Kanten |
| JPEG | Oft gut für Fotos und kleine Dateien |
| GIF | Kann einfache Animationen speichern |
Kompression kann eine Datei kleiner machen. Bei starker Kompression können Details verloren gehen.
Pixelbild oder Vektorbild?
Ein Pixelbild besteht aus Bildpunkten. Eine Vektorgrafik besteht aus Formen, Linien und Kurven.
Fotos sind meist Pixelbilder. Logos und einfache Zeichen werden oft als Vektorgrafik gespeichert.
Sicher und fair mit Bildern
- Datenschutz: Entferne Namen, Gesichter und private Daten aus Screenshots, bevor Du sie teilst.
- Urheberrecht: Nutze eigene Bilder oder Bilder, die Du verwenden darfst.
- Creative Commons: Nenne bei freien Bildern die Quelle, die Person und die Lizenz.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Was ist ein Pixel? (Ein einzelner Bildpunkt) (!Ein ganzes Video) (!Ein Drucker) (!Ein Passwort)
Was ist ein Raster? (Ein Gitter aus Zeilen und Spalten) (!Eine Tonaufnahme) (!Ein Internetkabel) (!Ein Textabschnitt)
Wie berechnest Du die Zahl der Pixel in einem Bild? (Breite mal Höhe) (!Breite plus Höhe) (!Höhe minus Breite) (!Breite geteilt durch Höhe)
Welche Grundfarben nutzt das RGB-Modell? (Rot Grün Blau) (!Rot Gelb Blau) (!Schwarz Weiß Grau) (!Orange Grün Lila)
Was kann eine höhere Auflösung zeigen? (Mehr Einzelheiten) (!Weniger Farben in jedem Fall) (!Nur schwarzen Text) (!Keine Bildpunkte)
Wofür können Null und Eins in einem einfachen Bild stehen? (Für zwei verschiedene Farben) (!Für zwei Lautstärken) (!Für zwei Passwörter) (!Für zwei Webseiten)
Was wird beim starken Vergrößern eines Pixelbildes sichtbar? (Die einzelnen Bildpunkte) (!Neue Musik) (!Ein längerer Dateiname) (!Eine Tastatur)
Welches Format passt oft gut zu Pixelbildern mit scharfen Kanten? (PNG) (!MP3) (!TXT) (!WAV)
Was macht Kompression? (Sie kann die Datenmenge verkleinern) (!Sie macht jeden Bildschirm größer) (!Sie löscht immer alle Farben) (!Sie verwandelt Bilder in Töne)
Was solltest Du vor dem Teilen eines Screenshots tun? (Private Daten entfernen) (!Alle Namen sichtbar lassen) (!Jedes Bild stark vergrößern) (!Die Quelle verschweigen)
Memory
| Pixel | einzelner Bildpunkt |
| Raster | Gitter aus Zeilen und Spalten |
| Auflösung | Zahl der Bildpunkte |
| RGB | Rot Grün Blau |
| Kompression | kleinere Datenmenge |
| PNG | Format für scharfe Kanten |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Pixelbilder |
|---|---|
| Pixel | einzelner Bildpunkt |
| Raster | Gitter aus Feldern |
| Auflösung | Zahl der Bildpunkte |
| RGB | Farbmodell für Bildschirme |
| Kompression | Verkleinerung der Datenmenge |
Kreuzworträtsel
| Pixel | Wie heißt der kleinste Bildpunkt? |
| Raster | Wie heißt das Gitter eines Pixelbildes? |
| Aufloesung | Wie heißt die Zahl der Bildpunkte? |
| Farbkanal | Wie heißt ein einzelner Anteil einer RGB-Farbe? |
| Bitmap | Wie lautet ein englischer Name für ein Pixelbild? |
| Kompression | Wie heißt das Verkleinern der Datenmenge? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Pixelbild zeichnen: Male auf kariertem Papier ein Bild mit 8 mal 8 Feldern und zwei Farben.
- Pixel zählen: Zähle bei einem kleinen Symbol die Zeilen, die Spalten und alle Bildpunkte.
- Bildschirmlupe: Vergrößere ein Bild auf einem Gerät und beschreibe, wann Du einzelne Pixel erkennst.
- Farbkarte: Erstelle fünf Farbfelder und notiere passende RGB-Werte.
Standard
- Binärcode: Erstelle ein 8-mal-8-Bild aus Nullen und Einsen. Tausche den Code mit einer anderen Person.
- Auflösung vergleichen: Zeichne dasselbe Symbol einmal mit 8 mal 8 und einmal mit 16 mal 16 Pixeln.
- Dateiformat testen: Speichere dasselbe Bild als PNG und JPEG. Vergleiche Kanten und Dateigröße.
- Lizenzdetektiv: Finde ein freies Bild auf Wikimedia Commons und notiere Urheber, Quelle und Lizenz.
Schwer
- Datenmenge berechnen: Vergleiche ein Bild mit 32 mal 32 Pixeln mit einem Bild mit 64 mal 64 Pixeln. Erkläre den Unterschied.
- Kompression untersuchen: Speichere ein Foto mit verschiedenen Qualitätsstufen und beschreibe sichtbare Änderungen.
- Pixelanimation: Plane eine kurze Animation aus mindestens vier Pixelbildern.
- Digitale Ausstellung: Erstellt als Klasse eine Galerie mit eigenen Pixelbildern, Bilddaten und korrekten Quellenangaben.
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Lernkontrolle
- Auflösung erklären: Begründe, warum ein Bild mit 16 mal 16 Pixeln viermal so viele Bildpunkte wie ein Bild mit 8 mal 8 Pixeln hat.
- Format auswählen: Entscheide für ein Foto und für ein Spielfiguren-Symbol zwischen PNG und JPEG. Begründe beide Entscheidungen.
- Bildcode prüfen: Untersuche einen 0-und-1-Code. Erkläre, wie eine vertauschte Zeile das Bild verändert.
- Datenschutz anwenden: Beschreibe, wie Du einen Screenshot vor dem Veröffentlichen sicher machst.
- Pixelgrafik planen: Entwirf ein gut erkennbares Symbol für ein kleines Display und erkläre Deine Farb- und Auflösungswahl.
Lernnachweis
Für Deinen Lernnachweis solltest Du zeigen:
- Fachbegriffe: Du nutzt Pixel, Raster, Auflösung, RGB und Kompression richtig.
- Darstellung: Du wandelst ein kleines Bild in Daten um und wieder zurück.
- Berechnung: Du berechnest die Zahl der Bildpunkte.
- Vergleich: Du erklärst Unterschiede zwischen Auflösungen und Dateiformaten.
- Medienbildung: Du beachtest Datenschutz, Urheberrecht und Quellen.
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