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Pixelbilder verstehen - Daten - Informatik und Medienbildung

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Pixelbilder verstehen - Daten - Informatik und Medienbildung



Pixelbilder verstehen - Daten - Informatik und Medienbildung

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:


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

  1. Pixel: Du erklärst, was ein Pixel ist.
  2. Raster: Du liest Bilder als Gitter.
  3. Auflösung: Du berechnest die Zahl der Bildpunkte.
  4. RGB: Du beschreibst Farben als Daten.
  5. 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.

Datei:Binary image 1.png


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.

Datei:Venn diagram rgb.svg

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
Datei:LCD RGB subpixel.jpg

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.

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:


Vergrößern und Verkleinern

Beim starken Vergrößern kann ein Pixelbild blockig wirken. Der Computer muss neue Bildpunkte ergänzen oder vorhandene Bildpunkte größer zeigen.

Datei:Pixel-Art Scaling Comparison.png


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

  1. Datenschutz: Entferne Namen, Gesichter und private Daten aus Screenshots, bevor Du sie teilst.
  2. Urheberrecht: Nutze eigene Bilder oder Bilder, die Du verwenden darfst.
  3. 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

Vervollständige den Text.

Ein Pixelbild besteht aus vielen

. Die Bildpunkte liegen in einem

. Breite mal Höhe ergibt die

. Ein Bildschirm mischt Farben mit dem Modell

. Die drei Grundfarben heißen Rot, Grün und

. In einem einfachen Schwarz-Weiß-Bild können die Werte 0 und

benutzt werden. Eine hohe Auflösung kann mehr

zeigen. Eine Kompression kann die Datei

.




Offene Aufgaben


Leicht

  1. Pixelbild zeichnen: Male auf kariertem Papier ein Bild mit 8 mal 8 Feldern und zwei Farben.
  2. Pixel zählen: Zähle bei einem kleinen Symbol die Zeilen, die Spalten und alle Bildpunkte.
  3. Bildschirmlupe: Vergrößere ein Bild auf einem Gerät und beschreibe, wann Du einzelne Pixel erkennst.
  4. Farbkarte: Erstelle fünf Farbfelder und notiere passende RGB-Werte.


Standard

  1. Binärcode: Erstelle ein 8-mal-8-Bild aus Nullen und Einsen. Tausche den Code mit einer anderen Person.
  2. Auflösung vergleichen: Zeichne dasselbe Symbol einmal mit 8 mal 8 und einmal mit 16 mal 16 Pixeln.
  3. Dateiformat testen: Speichere dasselbe Bild als PNG und JPEG. Vergleiche Kanten und Dateigröße.
  4. Lizenzdetektiv: Finde ein freies Bild auf Wikimedia Commons und notiere Urheber, Quelle und Lizenz.


Schwer

  1. Datenmenge berechnen: Vergleiche ein Bild mit 32 mal 32 Pixeln mit einem Bild mit 64 mal 64 Pixeln. Erkläre den Unterschied.
  2. Kompression untersuchen: Speichere ein Foto mit verschiedenen Qualitätsstufen und beschreibe sichtbare Änderungen.
  3. Pixelanimation: Plane eine kurze Animation aus mindestens vier Pixelbildern.
  4. Digitale Ausstellung: Erstellt als Klasse eine Galerie mit eigenen Pixelbildern, Bilddaten und korrekten Quellenangaben.




Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen



Lernkontrolle

  1. Auflösung erklären: Begründe, warum ein Bild mit 16 mal 16 Pixeln viermal so viele Bildpunkte wie ein Bild mit 8 mal 8 Pixeln hat.
  2. Format auswählen: Entscheide für ein Foto und für ein Spielfiguren-Symbol zwischen PNG und JPEG. Begründe beide Entscheidungen.
  3. Bildcode prüfen: Untersuche einen 0-und-1-Code. Erkläre, wie eine vertauschte Zeile das Bild verändert.
  4. Datenschutz anwenden: Beschreibe, wie Du einen Screenshot vor dem Veröffentlichen sicher machst.
  5. Pixelgrafik planen: Entwirf ein gut erkennbares Symbol für ein kleines Display und erkläre Deine Farb- und Auflösungswahl.




Lernnachweis

Für Deinen Lernnachweis solltest Du zeigen:

  1. Fachbegriffe: Du nutzt Pixel, Raster, Auflösung, RGB und Kompression richtig.
  2. Darstellung: Du wandelst ein kleines Bild in Daten um und wieder zurück.
  3. Berechnung: Du berechnest die Zahl der Bildpunkte.
  4. Vergleich: Du erklärst Unterschiede zwischen Auflösungen und Dateiformaten.
  5. Medienbildung: Du beachtest Datenschutz, Urheberrecht und Quellen.




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