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Ratespiel & Bildschirmkunde  

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Sigi
 Sigi
(@sigi)
Famed Member

Weil ich gerade Lust dazu habe und mir durch Zufall ein altes Referat eingefallen ist, welches ich vor ca. 5 Jahren benutzte um Kindern zu erklären wie ein Bild auf einem Bildschirm entsteht, habe ich mir gedacht, ich stelle euch ein kleines Rätsel mit 12 Bildern. Vielleicht wird dadurch der Begriff "Pixel" und "Megapixel" im Zusammenhang mit euren Smartphonekameras dann etwas verständlicher.

Wer als erster das Motiv errät, hat gewonnen und bekommt die magische Erkänntnis ( also nichts von mir Wink ). Ich hoffe Ihr habt trotzdem Spaß damit.

Los geht's. Ich stelle vor:

1x1_Pixel.jpg

Das ist "Pixel". Gut, zugegeben, Pixel ist hier stark vergrößert, sonst könntet ihr ihn auf euren HD, UHD, QHD und was-weis-ich Bildschirmen nicht einmal sehen. Pixel ist quadratisch und enthält eine Mischung aus den Farbwerten Rot, Grün und Blau. Manchen von Euch sind sicher schon mal die RGB-Farben in der Technikwelt untergekommen. Pixel besteht genau aus diesen Werten. Ein bisschen was von dem sattestem Rot das euer Bildschirm darstellen kann (84%), ein bisschen von dem schönstem Grün (82%) und etwas vom reinsten Blau (72%) ergibt als Mischung diese.. nun ja.. nicht sehr besonders schöne Farbe. Jetzt ist aber Pixel nicht gern alleine. Er feiert sehr gerne Partys mit seinen Verwandten und Freunden.

Pixel benötigt theoretisch als ein kleiner Farbklecks auf eurem Bildschirm einen Speicherplatz von 1+1+1=3 Byte auf eurer Festplatte. Jeder Byte steht für die Farbintesität der einzelnen RGB-Farben.

Das war es schon für heute. Morgen stelle ich euch die drei kleinen Geschwister von Pixel vor Wink

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Veröffentlicht : 7. Dezember 2015 23:22
Benski
(@benski)
Famed Member

Tripel... additive Farbmischung... ick freu mir Laugh

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Veröffentlicht : 7. Dezember 2015 23:46
Sigi
 Sigi
(@sigi)
Famed Member

So, nächste Runde. Ohne genauer auf die mathematischen Zusammenhänge einzugehen, kann dieser eine Pixel mit den 3 Byte bereits über 16 Millonen verschiedene Farben darstellen (8+8+8=24bit; 2^24 >16 Millionen).

Silvester steht vor der Tür. Pixel will also nicht alleine feiern und läd seine drei kleinen Geschwister ein:

2x2_Pixel.jpg

Jetzt waren sie schon zu viert. Im Arbeitsspeicher der Grafikkarte (unkomprimiert) benötigt die Feiergesellschaft schon 4 x 3 Byte = 12 Byte.

Kann jemand von euch bereits erkennen, was die Gruppe darstellt? Ich auch nicht Wink

Ok, zu viert ist Silvester aber auch nicht extrem lustig. Deshalb lädt Pixel noch seine Nachbarn ein:

4x4_Pixel.jpg

Dooferweise spricht sich die Party rum, weshalb von den Nachbarn noch ein paar Freunde auftauchen:

8x8_Pixel.jpg

Es tummeln sich mittlerweile 8x8=64 Pixel auf der Party. Langsam aber sicher kann man erkennen, dass die Pixel zusammenhängen. Konturen sind allerdings immer noch schwer auszumachen. Unkomprimiert belegt das "Bild" jetzt 64 x 3 Byte = 192 Byte.

Was kann das sein? Ratet mal.

So, morgen geht es wieder weiter.

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Veröffentlicht : 8. Dezember 2015 23:16
Benski
(@benski)
Famed Member

ausgehend von den 64 Pixeln... Könnte dein Avatar (Pip Boy) sein.

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Veröffentlicht : 8. Dezember 2015 23:46
Sigi
 Sigi
(@sigi)
Famed Member

@Benski: Nein, mein Avatar ist es nicht.

Pixel denkt sich "Wenn jetzt schon so viele Leute da sind, dann lade ich noch meine besten Freunde ein":

16x16_Pixel.jpg

Und die nehmen natürlich ihre Freundinnen und Nachbarn mit:

32x32_Pixel.jpg

So, jetzt kann man das Motiv aber schon erraten, oder? Und das bei gerade mal 32x32 = 1024 Pixel = 1 KiloPixel = 1 kP

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Veröffentlicht : 10. Dezember 2015 2:46
Benski
(@benski)
Famed Member

joa... Jetzt ist's schon eindeutig. Ich sag mal so, es ist weder dein Avatar, noch dein BMW Laugh

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Veröffentlicht : 10. Dezember 2015 8:06
Sigi
 Sigi
(@sigi)
Famed Member

@benski : Ja, mit den Einschränkungen liegst du schon mal nicht daneben.

Setzen wir mal Stufenweise noch ein paar Pixel hinzu:

64x64_Pixel-1.jpg

128x128= 16384 Pixel = 16 kP:

128x128_Pixel.jpg

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Veröffentlicht : 10. Dezember 2015 23:34
Sigi
 Sigi
(@sigi)
Famed Member

Für die kleinen Bilder im Post selber reicht das schon fast, aber im vergrößerten Modus sind die Details immer noch schäbig.

Erhöhen wir weiter:

256x256_Pixel.jpg

512x512= 262144 Pixel = 262 kP
262144 Pixel x 3 Byte = 786 kB (unkomprimiert):

512x512_Pixel.jpg

Jetzt ist sogar schon der Herstellername erkennbar. Aber die "Auflösung", also die Pixelanzahl in der Höhe mal die Pixelanzahl in der Breite, ist heute nicht mehr angemessen. Die Speichergröße ist auch kein direktes Problem.

Setzen wir also die Auflösung auf 1 MegaPixel = 1024 x 1024 Pixel = 1048576 einzelne Pixel:

1024x1024_Pixel.jpg

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Veröffentlicht : 10. Dezember 2015 23:47
Sigi
 Sigi
(@sigi)
Famed Member

Das Bild mit einem MegaPixel Auflösung benötigt unkomprimiert (als BMP-Datei gespeichert oder im Arbeitsspeicher der Grafikkarte) bereits 1048576 x 3 Byte = 3,1 MegaByte = 3,1 MB

 

Und, was stellt das Bild dar? 😉

 

Zum Schluss noch das Original zum Vergleich:

Raupenbagger.jpg

Bildquelle und Urheber: User:Störfix

Das Bild hat ursprünglich 3367x2176 Pixel. Wir wissen jetzt, dass dies 7326592 einzelne Pixel sind und damit 7,3 MegaPixel entspricht. Belegen würde die Datei theoretisch unkomprimiert doch sehr üpige 22 MB. Um die Speichergröße zu reduzieren, mit möglichst wenig Detailverlust, wurde das JPG-Format für Bilddateien entwickelt. Das Bild benötigt komprimiert gerade mal 645 kB auf der Festplatte und somit in diesem Fall gerade mal 3% der Ursprungsspeichergröße. Der Komprimierungsgrad hängt aber von mehreren Faktoren im Bildaufbau ab und kann hier nicht verallgemeinert für jedes Bild in Prozent angegeben werden.

So, das war es. Ich hoffe, ihr konntet aus der Abfolge der Bilder mitnehmen:

  • Wie ein Bild aufgebaut wird
  • Wie die Speichergröße komprimiert und unkomprimiert damit zusammenhängt (oder eben nicht)
  • Was die Begriffe "Pixel", "MegaPixel" und "Auflösung" bedeuten
  • Wie man Partys feiert

Beste Grüße,
Sigi

AntwortZitat
Veröffentlicht : 10. Dezember 2015 23:51
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