Binärdarstellung von Bildern
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Binärdarstellung von Bildern
01.
Rückblick
02.
Definitionen Pixelgrafik
03.
Dateiformate
04.
Praxisübungen
Rückblick
Binäre Datenspeicherung
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Definitionen - Dateiformate
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PBM-Dateien
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+ Ergebnis
PGM-Dateien
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Theorie geschafft!
...auf zur Praxisübung!
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Rückblick
Ein Computer speichert alle Arten von Daten in binärer Form.- Zahlen werden als Binärzahlen dargestellt. - Zeichen werden mithilfe eines Codes (z. B. ASCII) in Zahlen umgewandelt. - Diese Zahlen werden anschließend binär gespeichert. Der Computer kennt dabei nur zwei Zustände: 0 und 1. Auch Bilder müssen daher als Folgen von 0 und 1 gespeichert werden.
Schwarz/Weiß
Ein Schwarz-Weiß-Bild kennt nur zwei mögliche Zustände: - 0 steht für weiß - 1 steht für schwarz Da nur zwei Zustände möglich sind, benötigt ein solcher Pixel nur 1 Bit. Ein Schwarz-Weiß-Bild besteht also aus einer großen Anzahl einzelner Bits. Diese Bits beschreiben Zeile für Zeile das gesamte Bild. Damit zeigt sich: Ein Schwarz-Weiß-Bild ist nichts anderes als eine strukturierte Folge von Binärwerten.
Pixelgrafik
Eine Pixelgrafik ist ein Bild, das aus vielen Pixeln besteht, die in einem Raster angeordnet sind.
Pixel
Ein Pixel ist die kleinste darstellbare Einheit eines digitalen Bildes. Jedem Pixel wird ein Zahlenwert zugeordnet.
Beispiel (PBM)
Ein einfaches Format für Schwarz-Weiß-Bilder ist die Portable Bitmap (PBM). Eine PBM-Datei besteht aus: 1. einer Kennung („P1“), 2. der Angabe von Breite und Höhe, 3. den eigentlichen Pixelwerten. Die Pixelwerte werden Zeile für Zeile notiert. Dabei handelt es sich ausschließlich um die Zahlen 0 und 1. Auch hier gilt: Es werden nur Zahlen gespeichert und keine „Bilder“ im eigentlichen Sinn.
Definition
Ein Dateiformat beschreibt die Struktur und Reihenfolge, in der Daten gespeichert werden.
Dateiformat
Daten werden im Computer nicht ungeordnet gespeichert. Ein Dateiformat legt fest, wie Daten innerhalb einer Datei aufgebaut sind.
Anleitung
Dateiformat festlegen: P1 Höhe und Breite festlegen: 5 5 Bildinhalt angeben: 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0
Ergebnis
Hinweis
Ein Schwarz-Weiß-Bild besitzt nur zwei Zustände. Viele Bilder enthalten jedoch unterschiedliche Helligkeitsabstufungen. Ein Graustufenbild erlaubt mehrere Helligkeitswerte. 0 steht dabei für schwarz. Der maximale Wert steht für weiß. Zwischenwerte stehen für verschiedene Grautöne. Ein solches Bild kann im Portable Greymap (PGM)-Format gespeichert werden. Im Unterschied zur PBM-Datei enthält eine PGM-Datei zusätzlich einen Maximalwert, der angibt, wie viele Helligkeitsstufen möglich sind. Je mehr unterschiedliche Helligkeitswerte ein Pixel annehmen kann, desto mehr Bits werden benötigt, um diesen Wert zu speichern.
Beispiel
04 Binärdarstellung von Bildern
Justus Weber
Created on March 3, 2026
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Rückblick
Ein Computer speichert alle Arten von Daten in binärer Form.- Zahlen werden als Binärzahlen dargestellt. - Zeichen werden mithilfe eines Codes (z. B. ASCII) in Zahlen umgewandelt. - Diese Zahlen werden anschließend binär gespeichert. Der Computer kennt dabei nur zwei Zustände: 0 und 1. Auch Bilder müssen daher als Folgen von 0 und 1 gespeichert werden.
Schwarz/Weiß
Ein Schwarz-Weiß-Bild kennt nur zwei mögliche Zustände: - 0 steht für weiß - 1 steht für schwarz Da nur zwei Zustände möglich sind, benötigt ein solcher Pixel nur 1 Bit. Ein Schwarz-Weiß-Bild besteht also aus einer großen Anzahl einzelner Bits. Diese Bits beschreiben Zeile für Zeile das gesamte Bild. Damit zeigt sich: Ein Schwarz-Weiß-Bild ist nichts anderes als eine strukturierte Folge von Binärwerten.
Pixelgrafik
Eine Pixelgrafik ist ein Bild, das aus vielen Pixeln besteht, die in einem Raster angeordnet sind.
Pixel
Ein Pixel ist die kleinste darstellbare Einheit eines digitalen Bildes. Jedem Pixel wird ein Zahlenwert zugeordnet.
Beispiel (PBM)
Ein einfaches Format für Schwarz-Weiß-Bilder ist die Portable Bitmap (PBM). Eine PBM-Datei besteht aus: 1. einer Kennung („P1“), 2. der Angabe von Breite und Höhe, 3. den eigentlichen Pixelwerten. Die Pixelwerte werden Zeile für Zeile notiert. Dabei handelt es sich ausschließlich um die Zahlen 0 und 1. Auch hier gilt: Es werden nur Zahlen gespeichert und keine „Bilder“ im eigentlichen Sinn.
Definition
Ein Dateiformat beschreibt die Struktur und Reihenfolge, in der Daten gespeichert werden.
Dateiformat
Daten werden im Computer nicht ungeordnet gespeichert. Ein Dateiformat legt fest, wie Daten innerhalb einer Datei aufgebaut sind.
Anleitung
Dateiformat festlegen: P1 Höhe und Breite festlegen: 5 5 Bildinhalt angeben: 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0
Ergebnis
Hinweis
Ein Schwarz-Weiß-Bild besitzt nur zwei Zustände. Viele Bilder enthalten jedoch unterschiedliche Helligkeitsabstufungen. Ein Graustufenbild erlaubt mehrere Helligkeitswerte. 0 steht dabei für schwarz. Der maximale Wert steht für weiß. Zwischenwerte stehen für verschiedene Grautöne. Ein solches Bild kann im Portable Greymap (PGM)-Format gespeichert werden. Im Unterschied zur PBM-Datei enthält eine PGM-Datei zusätzlich einen Maximalwert, der angibt, wie viele Helligkeitsstufen möglich sind. Je mehr unterschiedliche Helligkeitswerte ein Pixel annehmen kann, desto mehr Bits werden benötigt, um diesen Wert zu speichern.
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