Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- gf1:analogdigital [2022/10/31 21:45] – marroc
+++ gf1:analogdigital [2024/10/03 14:08] (aktuell) – marroc
@@ Zeile 1: / Zeile 1: @@
 ====== Analog und digital ======
-{{ :gf1:digitalanalog2.png?250|}}
+<WRAP nicebox green>
-Analog und digital sind zwei der Begriffe, die man häufig mit der Informatik in Verbindung bringt. Aber was genau bedeuten diese beiden gegensätzlichen Begriffe überhaupt?
+**Auftrag 9 Teil 1 **\\
-Digital ist eigentlich dem Begriff nummerisch (in Zahlen) gleichzusetzen. Es ist möglich am Computer verschiedenste Medien, wie Bilder, Lieder, Videos digital abzuspeichern. Dazu müssen diese Informationen (die Medien) in etwas binäres übersetzt werden. Da ein Computer immer binär arbeitet, also mit Nullen und Einsen, können beispielsweise Bilder oder Lieder nur abgespeichert und von einem Computer bearbeitet werden, wenn diese in eine Sequenz von Nullen und Einsen übersetzt worden ist. Das grosse Problem ist nur, dass es mit Nullen und Einsen nur möglich ist, eine endliche Anzahl von Informationen abzuspeichern. Also beispielsweise bei einem Bild eines Baumes, das in der realen, analogen Welt eigentlich aus unendlich vielen Lichtpunkten besteht, können wir in der digitalen Welt nur endlich viele Punkte dieses Bildes abspeichern. Dadurch geht sehr viel an Informationen der analogen Welt bei der Übersetzung ins digitale verloren. Gleichzeitig besteht der Baum in der analogen Welt aus unendlich kleinen Lichtpunkten. Auch das kann in der digitalen Welt so leider nicht gespeichert werden, da wir mit einer endlichen Anzahl von Bits nicht unendlich kleine Zahlen darstellen können. Beim Digitalisieren eines analogen Signals (wie zum Beispiel eben ein Foto oder ein Lied aus der realen Welt) gehen hier also immer Informationen verloren.
+Ziel der Aufgabe ist es, die Position eines Punktes auf einem A4 Blatt in Zahlen zu beschreiben (zu digitalisieren).
-Die analoge Welt hingegen besteht aus unendlich vielen Informationen. \\
+  * Nehmen Sie ein leeres A4-BLatt im Querformat.
-Ein kurzes **Erklärvideo** zu digital und analog finden Sie [[ https://youtu.be/IZUcqFCsKnA |hier]].
-Mögliche Beispiele des Alltags, welche den Unterschied aufzeigen können.
-  * Uhren können digital oder analog sein. Bei einer digitalen Uhr «hüpft» die Zeit, bei einer Analogen (am besten noch mit mechanischem Uhrwerk) «fliesst» die Zeit. Diese fliessende Zeit kann teilweise an vielen Bahnhofuhren beobachtet werden (Sekundenzeiger).
-  * Ein Freund sendet die Lösungen einer Hausaufgabe via Smartphone. Jedoch ist das Foto zu klein, um seine sehr kleine Handschrift komplett lesen zu können, auch beim Heranzoomen ist es fast nicht möglich, alles zu lesen. Das originale Dokument mit der Lösung wäre mit näherer Betrachtung lesbar gewesen. Durch die Digitalisierung gingen zu viele wichtige Infos verloren.
-<WRAP center round todo 80%>
-**Aufgaben 1** \\
-  * Finden Sie andere Beispiele wie jene von oben, wo sich "Analog" und "Digital" treffen?
-  * Spielen Sie zum einwärmen kurz das [[https://learningapps.org/2095914 | LearningApp]] durch!
-  * Wie kann analog und Digital defniert werden?
-    * Was ist Ihre Definition? Nutzen Sie auch das [[ https://youtu.be/IZUcqFCsKnA |Video]] oder die Website
-    * Ordnen Sie die Gegenstände jeweils zu. Notieren Sie zu jedem Gegenstand eine //Begründung// auf OneNote.
-      * Audiokassette --> Welche Technik steckt dahinter? [[https://physikforkids.de/wiewas/musik/was-passiert-in-einem-kassettenrekorder |Hier]] nachlesen und mit diesem Wissen eine Begründung formulieren.
-      * Schallplatte --> Welche Technik steckt dahinter? [[https://www.youtube.com/watch?v=UU3IQ9M37MI&ab_channel=derbystarrTV |Hier]] nachlesen und mit diesem Wissen eine Begründung formulieren.
-      * CD oder DVD --> Welche Technik steckt dahinter? [[ https://www.planet-wissen.de/kultur/musik/geschichte_der_tontraeger/pwiecompactdisc100.html#funktioniertCD |Hier]] nachlesen und mit diesem Wissen eine Begründung formulieren.
-      * Digitalkamera und Fotofilm-Negativ --> Welche Technik steckt dahinter? [[https://www.youtube.com/watch?v=UWZeT5ej_II&ab_channel=tectvChannel |Hier]] nachlesen und mit diesem Wissen eine Begründung formulieren.
-      * Wecker - Uhr mit Batterie oder mechanisch --> Welche Technik steckt dahinter? [[ |Hier]] nachlesen und mit diesem Wissen eine Begründung formulieren.
-      * Buch lesen analog oder falls e-reader digitalisiertes Buch, erstellen heute klar digital. --> Wird in Zukunft digital oder analog gelesen? [[https://www.sikjm.ch/medias/sikjm/publikationen/buchundmaus/buch-maus-3-2020-christinetresch-web.pdf|Artikel]]
-      * Taschenrechner klar digital. Jedoch gibt es auch analoge Rechner, siehe [[https://de.frwiki.wiki/wiki/Calculateur_analogique|hier]]
-      * altes Funkgerät ist klar analog. Sendet und empfängt Kurzwellen. [[https://www.shure.com/de-DE/performance-production/louder/funktechnik-digital-vs-analog |Hier]] mehr Infos
-      * Mini-Lück-Spiel analog
-      * Blockflöte analog
-</WRAP>
-{{ :gf1:1662540827751.jpg?direct&400 |}}
-<WRAP center round todo 80%>
-**Aufgabe 2**\\
-Ziel der Aufgabe ist es, einen Punkt (eine Position eines Punktes) auf einem A4 Blatt digitalisieren.
-  * Nehmen Sie ein leeres A4-BLatt im Querformat
   * Zeichnen Sie irgendwo einen gut sichtbaren Punkt auf das Blatt. Es hilft sehr, wenn der Punkt in der Höhe etwa auf der Mitte der Seite ist und in der Breite möglichst nicht in der Mitte, sondern in einer zufälligen Breitenposition. Die Position Ihres Punktes ist analog.
   * Falten Sie Ihr Blatt in der Breite genau in der Mitte. Falls sich der Punkt links vom Falt befindet, notieren Sie sich eine 0 und falls sich der Punkt rechts vom Falt befindet, notieren Sie eine 1.
   * Wiederholen Sie diesen Schritt so lange, bis sich der Punkt etwa auf dem Falt befindet. Die notierte Reihe aus Nullern und Einsern ist eine mehrstellige, binäre Zahl, die die Position beschreibt. Die Faltungen sind jeweils parallel zueinander!
-</WRAP>
-<WRAP center round todo 80%>
+**Auftrag 9 Teil 2 **\\
-**Aufgabe 3**\\
 Ziel der Aufgabe ist es, einen Punkt (eine Position eines Punktes) auf einem A4 Blatt anhand der digitalen "Spur" zu rekonstruieren.
-  * Geben Sie Ihre notierte binäre Zahl Ihrem Pultnachbarn, aber behalten Sie das Faltblatt bei sich. Sie erhalten im Gegenzug die digitialisierte Punktposition ihres Pultnachbarn.
+  * Geben Sie Ihre notierte binäre Zahl Ihrem Pultnachbarn, aber behalten Sie das Faltblatt bei sich. Sie erhalten im Gegenzug die digitalisierte Punktposition ihres Pultnachbarn.
-  * Nehmen Sie ein neues leeres Blatt und bestimmen Sie anhand des erhaltenen Codes die Punktposition ihres Lernpartners auf einem neuen Blatt. Erinnerung «0» bedeutet links und «1» bedeutet rechts. Markieren Sie die vermutete Punktposition. Vergleichen Sie mit dem Original ihres Pultnachbarn.
+  * Nehmen Sie ein neues leeres Blatt und bestimmen Sie anhand des erhaltenen Codes die Punktposition ihres Lernpartners auf einem neuen Blatt. Erinnerung «0» bedeutet links und «1» bedeutet rechts. Markieren Sie die vermutete Punktposition. Vergleichen Sie mit dem Original ihres Pultnachbarn.\\
-</WRAP>
+----
+**Beobachtungsfragen:**\\
+Nach dem obigen ersten Falten geht es darum, die folgenden Fragen zu diskutieren:
+  * Gibt es Punktpositionen, die nicht in Zahlen darstellbar sind?
+  * Gibt es eine maximale Länge einer Punktpositionszahl? Begründen Sie! Wie verändert sich diese Antwort unter der Annahme, dass es keine Grenzen beim Falten gibt (unendlich oft gefaltet werden kann)
+  * Aussage "Diese Faltaufgabe ist eine wunderbare Verbildlichung der Chancen und Grenzen der Digitalisierung." Was denken Sie?
-<WRAP center round todo 80%>
+----
-**Aufgabe 4**\\
+**Auftrag 10**
 Ziel der Aufgabe ist es, das Verfahren um einen Punkt (eine Position eines Punktes) auf einem A4 Blatt digitalisieren zu verbessern und vervollständigen.
 Analysieren Sie die Aufgaben und ihre Ergebnisse, indem Sie die folgenden Fragen bearbeiten:
@@ Zeile 53: / Zeile 30: @@
   * Welche Schwierigkeiten oder mögliche Schwächen des Verfahrens können Sie feststellen?
   * Testen Sie das optimierte Verfahren an mindestens zwei Beispielen.
+<wrap lo>Aufgabe übernommen von G. Schaller (MERCI)</wrap>
 </WRAP>
-===== Analog und Digital speichern =====
+{{ :gf1:digitalanalog2.png?250|}}
+==== Bedeutung und Beispiele von "analog" und "digital" ====
+<WRAP nicebox blue>
+**Digital** ist eigentlich dem Begriff nummerisch (in Zahlen) gleichzusetzen. Es ist möglich am Computer verschiedenste Medien, wie Bilder, Lieder, Videos digital abzuspeichern. Dazu müssen diese Informationen (die Medien) in etwas binäres übersetzt werden. Da ein Computer immer binär arbeitet, also mit Nullen und Einsen, können beispielsweise Bilder oder Lieder nur abgespeichert und von einem Computer bearbeitet werden, wenn diese in eine Sequenz von Nullen und Einsen übersetzt worden ist.
+</WRAP>
+<WRAP nicebox blue>
+**Analog** bedeutet entsprechend, gleichartig, sinngemäss oder übertrag. Somit bilden Analoge Medien das "Echte" ohne Verluste und gleichbleibend ab. Die Informationen müssen somit nicht wie im Digitalen übersetzt werden. Meist bedeutet dies auch, dass die Information viel Speicherplatz braucht. In dieser analogen Welt gehen keine (oder fast keine) Informationen verloren.
+</WRAP>
+Durch die Digitalisierung wird zwar Platz gewonnen, jedoch gibt es auch einen negativen Aspekt.
+Das grosse Problem ist, dass es mit Nullen und Einsen nur möglich ist, eine endliche Anzahl von Informationen abzuspeichern (vergleich Punktposition auf dem Blatt). \\
+Dadurch geht sehr viel an Informationen der analogen Welt bei der Übersetzung ins Digitale verloren. Beim Digitalisieren eines analogen Signals (wie zum Beispiel ein Foto oder Musik aus der realen Welt) gehen hier also immer Informationen verloren.
+Die analoge Welt hingegen besteht aus unendlich vielen Informationen. \\
+{{ youtube>IZUcqFCsKnA }}
+\\
+Nun wird es Zeit, einige Beispiele aus dem Alltag zu nennen, welche Unterschiede zwischen den beiden Begriffen aufzeigen.
+  * Uhren können digital oder analog sein. Bei einer digitalen Uhr «hüpft» die Zeit, bei einer Analogen (am besten noch mit mechanischem Uhrwerk) «fliesst» die Zeit. Diese fliessende Zeit kann teilweise an vielen Bahnhofuhren beobachtet werden (Sekundenzeiger).
+  * Ein Freund sendet die Lösungen einer Hausaufgabe via Smartphone. Jedoch ist das Foto zu klein, um seine sehr kleine Handschrift komplett lesen zu können, auch beim Heranzoomen ist es fast nicht möglich, alles zu lesen. Das originale Dokument mit der Lösung wäre mit näherer Betrachtung lesbar gewesen. Durch die Digitalisierung gingen zu viele wichtige Infos verloren.
 Analog und digital, zwei zentrale Begriffe in der Informatik, was bedeuten diese für das Speichern von Bildern, Musik oder ganz allgemein die Speicherung? Was ist der Unterschied und worum geht es hier in den Grundzügen?
 Im Wesentlichen geht es darum, wie Informationen repräsentiert, also dargestellt – und gespeichert- werden. Der Computer arbeitet digital. Das bedeutet, dass er alle Informationen numerisch, also mit Hilfe von Zahlen (Nullen und Einsen) darstellt, «versteht», speichert und diese Daten dann auch wiedergegeben werden können.
+==== Fotografie ====
+Schon im frühen 19. Jahrhundert wurde die Technik des Fotografierens entwickelt. Die Entdeckung, dass bestimmte chemische Verbindungen auf Licht reagieren und Bilder dauerhaft auf lichtempfindlichen Oberflächen festgehalten werden können, wurde in dieser Zeit gemacht. Im Jahr 1826 schuf der französische Erfinder Nicéphore Niépce das erste dauerhafte Foto, indem er eine beschichtete Metallplatte belichtete, das über mehrere Stunden. Später entwickelte Louis Daguerre das Verfahren weiter und machte die Fotografie durch seine Daguerreotypie in den 1830er Jahren kommerziell nutzbar.
+{{ youtube>hYwKNp8d-_A }}
+\\ [[https://padlet.com/cathrinemarro/zeitstrahl-die-geschichte-der-fotografie-b1k696tx3ol0r1h4 |{{ :gf1:zeitstrahl_fotografie.png?direct&1000|Erstellt mit Padlet, KI-timeline}}]] \\
+Der Elektroingenieur und Wissenschaftler Eugene F. Lally präsentierte 1961 ein Konzept für bemannte Marsmissionen, das Sensoren mit einer mosaischen Anordnung von Fotodetektoren vorschlug. Diese sollten analoge Bilder in digitale Signale umwandeln und in Echtzeit Navigation und Steuerung ermöglichen. Sein Entwurf war das erste Konzept der digitalen Fotografie und diente als Grundlage für spätere Weltraummissionen.
+Nach und nach wurden in den 70er Jahren Sensoren entwickelt, wodurch Bilder auf Magnetband erstmals digital gespeichert werden konnten.
+<accordion>
+<panel title = "Weiterführende Links">
+  * [[https://www.digitalkameramuseum.de/de/geschichte|Museum für Fotografie in Deutschland ]]
+  * [[https://www.marc-jordi-fischer.com/geschichte-der-fotografie/|Ein Fotograf fasst zusammen]]
+</panel>
+</accordion>
+<hidden>
+<WRAP nicebox green>
+**Auftrag 11** \\
+In Gruppenarbeit steht ihnen jeweils eine kleine Kiste mit Material zur Verfügung. Bearbeiten Sie den folgenden Arbeitsauftrag. Ordnen Sie den Gegenständen jeweils das Prädikat "analog" oder "digital" zu. Notieren Sie zu jedem Gegenstand eine //Begründung// auf dem vorgesehenen OneNote.
+</WRAP>
+</hidden>
 ==== Musik und Klänge ====
 {{ :gf1:digital_alanog.png?250|}}
-Physikalisch betrachtet sind Töne nichts anderes als Schallwellen (oder oft auch eine Überlagerung von Wellen) die sich ausdehnen. Studieren Sie als Beispiel hierzu die folgende Abbildung (links). Die rote Wellenkurve (Sinus-Welle) stellt einen bestimmten Ton in der analogen Welt dar. Zum Beispiel wenn Sie auf einem Klavier eine einzige Taste drücken, entsteht eine Schallwelle (eine Summe aus Sinuswellen, diese Welle sieht dann auf dem Bildschirm dargestellt nicht mehr so schön aus, wird für unser Ohr aber als schön wahrgenommen). Diese Welle ist kontinuierlich, das heisst, dass es zwischen zwei Punkten auf der Welle immer unendlich viele Zwischenpunkte gibt und keine Lücken, denn zu jedem erdenklichen Zeitpunkt ist der Schall da. Die Welle besteht analog also aus unendlich vielen Punkten. Wenn wir diesen Ton nun digital abspeichern wollen, dann haben wir wiederum das Problem, dass wir nicht unendlich viele Punkte abspeichern können. Das Signal wird beim Digitalisieren also diskret, das heisst es gibt Sprünge, wie wir auf der rechten Seite der Abbildung erkennen können. Die senkrechten Stücke der Kurve gibt es eigentlich nicht, es ist das Wechseln zwischen zwei Signalstärken.
+Physikalisch betrachtet sind Töne nichts anderes als Schallwellen (oder oft auch eine Überlagerung von Wellen) die sich ausdehnen. \\
+Die nebenstehende Abbildung zeigt die rote Wellenkurve (Sinus-Welle. Diese stellt einen bestimmten Ton in der analogen Welt dar. Zum Beispiel wenn Sie auf einem Klavier eine einzige Taste drücken, entsteht eine Schallwelle (eine Summe aus Sinuswellen, diese Welle sieht dann auf dem Bildschirm dargestellt nicht mehr so schön aus, wird für unser Ohr aber als schön wahrgenommen).\\
+Diese Welle ist kontinuierlich, das heisst, dass es zwischen zwei Punkten auf der Welle immer unendlich viele Zwischenpunkte gibt und keine Lücken, denn zu jedem erdenklichen Zeitpunkt ist der Schall da. Die Welle besteht analog also aus unendlich vielen Punkten. Wenn wir diesen Ton nun digital abspeichern wollen, dann haben wir wiederum das Problem, dass wir nicht unendlich viele Punkte abspeichern können. Das Signal wird beim Digitalisieren also diskret, das heisst es gibt Sprünge, wie wir auf der rechten Seite der Abbildung erkennen können. Die senkrechten Stücke der Kurve gibt es eigentlich nicht, es ist das Wechseln zwischen zwei Signalstärken. \\ \\
-Bei der analogen Darstellung können die Daten lückenlos wiedergegeben werden, da die Kurve kontinuierlich aus unendlich vielen Datenpunkten besteht.Bei der digitalen Darstellung hängt die Genauigkeit von der Abtastrate ab, d.h. wie klein die gewählten Timeslots sind, für welche eine Signalstärke gewählt wird. Der Ausdruck Sampling bezeichnet dann das Zusammensetzen dieser digital gespeicherten Tonaufnahmen.
+Bei der analogen Darstellung können die Daten lückenlos wiedergegeben werden, da die Kurve kontinuierlich aus unendlich vielen Datenpunkten besteht. Bei der digitalen Darstellung hängt die Genauigkeit von der Abtastrate ab, d.h. wie klein die gewählten Timeslots sind, für welche eine Signalstärke gewählt wird. Der Ausdruck Sampling bezeichnet dann das Zusammensetzen dieser digital gespeicherten Tonaufnahmen.
+{{ youtube>damygTu1O6I }}
-Wird ein Ton (Musik, Podcast) digitalisiert und gespeichert, gibt es immer ein Abwägen zwischen Audioqualität und Dateigrösse. Denn Je kleiner die Datei, desto schlechter klingt sie. Geläufig sind heute meist zwei verschiedene Formate MP3 und WAV. WAV Dateien werden ohne jede Kompression abgespeichert, und somit auch keinerlei Verlust beim Exportieren zu haben. Dafür können sie ziemlich groß sein. Wird die Datei als MP3 abgespeichert, wird diese ca. 80% kleiner. Dies wird mit einer Reduktion der Audioqualität erreicht. Der Trick dabei ist, dass - zumindest in der Theorie - nur die Bestandteile aus der Audiodatei entfernt werden, die unhörbar sind. Für größere Datenraten (die immer noch viel kleiner als ein WAV sind) trifft das auch zu. Je kleiner die Dateien werden, desto mehr wird die Kompression hörbar.
+Wird ein Ton (Musik, Podcast) digitalisiert und gespeichert, gibt es immer ein Abwägen zwischen Audioqualität und Dateigrösse. \\
-<WRAP center round todo 80%>
+Denn je kleiner die Audiodatei, desto schlechter klingt sie. Geläufig sind heute meist die zwei verschiedene Formate MP3 und WAV. WAV-Dateien werden ohne jede Kompression abgespeichert, und somit auch keinerlei Verlust beim Exportieren zu haben. Dafür können sie ziemlich groß sein. Wird die Datei als MP3 abgespeichert, wird diese ca. 80% kleiner. Dies wird mit einer Reduktion der Audioqualität erreicht. Der Trick dabei ist, dass - zumindest in der Theorie - nur die Bestandteile aus der Audiodatei entfernt werden, die unhörbar sind. Für größere Datenraten (die immer noch viel kleiner als ein WAV sind) trifft das auch zu. Je kleiner die Dateien werden, desto mehr wird die Kompression hörbar.
-**Aufgabe 5**\\
+<WRAP nicebox green>
+**Auftrag 12**\\
 [[https://youtu.be/3VkW0FY_emA | Hier]] findest du ein Musikstück in verschiedenen Qualitäten.
   - Ab wann ist das Musikstück "gut hörbar"?
   - Recherchieren Sie kurz, was 'kbps' bedeutet.
-  - Was muss somit beachtet werden, wenn Sie als Hausaufgabe einen Podcast machen müssten und diesen bearbeiten und dann abspeichern sollten? Notieren Sie auf Onenote die wichtigsten Erkenntnisse.
+  - Was muss somit beachtet werden, wenn Sie als Hausaufgabe einen Podcast machen müssten und diesen bearbeiten und dann abspeichern sollten? Notieren Sie auf OneNote die wichtigsten Erkenntnisse.
 </WRAP>
-=== Analoge Speichermedien von Musik ===
 {{ :gf1:ton_schallplatte_ect.png?nolink&200|}}
-Musik oder Klänge in digitaler Form können auf verschiedenen Speichermedien gespeichert werden (CD, USB-Stick, Cloud, SD-Karte, Auf dem Gerät - Computer, Tabelt oder Telefon. \\
+Musik oder Klänge in digitaler Form können auf verschiedenen Speichermedien gespeichert werden (CD, USB-Stick, Cloud, SD-Karte, Auf dem Gerät - Computer, Tablet oder Telefon. \\
 Musik kann und konnte schon viel früher in analoger Form gespeichert werden. Vor allem die **Schallplatten** (auch Vinyls oder LPs genannt) setzten sich durch. Beim "Beschreiben" der Platte wird der Ton vereinfacht gesagt direkt als Welle in die Rille der Platte geschrieben. \\
 Viele Plattenliebhaber sind heute noch davon überzeigt, dass diese Schallplatten die Musik in der besseren Qualität abspielen, da sie wie gesagt das nicht verlustbehaftete analoge Originalsignal abspielen und nicht wie über die Streamingdienste (oder via MP3) eine digitale Version davon. \\
 Neben den Schallplatten gab es in den 70er bis 90er Jahren oft auch die **Tonkassetten**, auch Kompaktkassetten genannt, welche ein elektromagnetisches Band zum Aufzeichnen und auch wiedergeben von Ton aufgerollt haben. Im Vergleich zur Schallplatte hatte die Kassette den Vorteil, dass Sie sehr bedienerfreundlich, robust und vor allem selbst bespielbar war. Diese Kompaktkassette ist hier genannt für alle Variationen von Speichermedien mit Magnetband.
-  * Als Zusatz [[https://www.youtube.com/watch?v=J6sadFzrzbA&ab_channel=cwtv1969 |hier]]  einen Beitrag, was der Wiedergabeklang eine Schallplatte von einer CD unterscheidet.
+<WRAP nicebox blue>
+  * Als Zusatz [[https://www.youtube.com/watch?v=J6sadFzrzbA&ab_channel=cwtv1969 |hier]]  einen Beitrag zum Wiedergabeklang eine Schallplatte und einer CD.
-===== Fotografie -Pixel, die Bildpunkte =====
+  * [[https://www.wissenswerkstatt.net/2009/digital-ist-besser-uber-vinyl-cds-mp3s-und-die-macht-der-horgewohnheiten/#identifier_0_990 |Link 1]] ist ein Bericht, warum mehr und mehr das MP3 "besser" klingt als das WAV.
+  * [[https://www.planet-wissen.de/video-so-entstehen-schallplatten-100.html |Link2]] zeigt, wie eine Schallplatte (analoger Tonträger) entsteht und vieles mehr.
-Untersuchen wir nun Bilder und die Speicherung von ebendiesen. Erinnern Sie sich an die Digitalisierung des Punktes zu Beginn des Themas und die daraus gewonnenen Erkenntnisse.
+  * Wenn Sie mehr über Audiokassetten wissen möchte, kann [[https://de.wikipedia.org/wiki/Kompaktkassette |bei Wikipedia]] und [[https://blog.teufel.de/musikkassette/|bei diesem Audiohändler]]  nachlesen.
-Zum Starten ein kleines Beispiel ein "gewöhnliches" Blumenfoto links an. Wir erkennen die Geranien in verschiedenen Farben, ein Fenster im Hintergrund und viele kleine Details.  Damit wir das Foto jedoch digital abspeichern können, wird schon beim Fotografieren in der Digitalkamera das Bild in ganz kleine Vierecke eingeteilt, über das gesamte Bild wird somit ein Raster (oder auch Gitter) gelegt. Diese „Bildpunkte“ nennen wir die Pixel des Bildes. **Pixel** ist aus diesem Grund vermutlich die Abkürzung von **//«Picture Element»//**. In der Realität (in der analogen Welt) besteht das Bild aus unendlich vielen solcher Punkte, die alle unendlich klein sind. Nennen wir diese Lichtpunkte. Da wir im Computer jedoch nicht unendlich viele Pixel darstellen oder speichern können, sind diese Pixel viel grösser als die unendlich kleinen Lichtpunkte und das Pixel-Gitter oder -Raster viel gröber als die (ungeordnete?) Lichtpunkteflut.
-Die Konzequenz davon ist, dass wir  das Foto also nicht auf ein beliebig grosses Plakat drucken, ohne dass diese Pixel sichtbar werden.
-<grid><col> {{:gf1:blumen2.jpeg?nolink&400 |}}</col><col>{{:gf1:blumen3.png?nolink&400 |}}</col></grid>
-Wie können aber diese Pixel in Nuller und Einser umgeseschrieben werden? Was könnten die Herausforderungen und Schwierigkeiten sein?
-Um diesen Fragen etwas besser auf die Spur zu kommen, lösen Sie die folgende Aufgaben.
-<WRAP center round todo 80%>
-**Aufgabe 6**
-  * Wie könnte das folgende Bild in Code übersetzt werden?{{ :gf1:pixelation1.png?nolink&200 |}} Tauschen Sie sich zu zweit kurz aus und notieren Sie einen möglichen Code zum Bild.
-  * Öffnen Sie die [[https://studio.code.org/s/pixelation/lessons/2/levels/1 | Website]]. Das weisse Feld in der rechten Fenstermitte kann durch 0 und 1 beschrieben werden. Was passiert mit dem Bild? Können Sie das Bild von Aufgabe 1 herstellen? Falls Sie gar nicht weiter arbeiten können: Unten Links auf der Seite gibt es ein Hilfevideo – Versuchen Sie es aber zuerst unbedingt selbst.
-  * Löschen Sie ihre Versuche und Ihr testen und erstellen Sie ein Pixel-Emoji. Belassen Sie die Bildgrösse bei 10 x 10 Pixel. Machen Sie ein Bildschirmfoto der fertigen Arbeit (Bild und Code) und legen Sie diese auf OneNote.
-  * Zusatz: Es gibt eine ganze Kunstszene, welche sich der Pixel-Art verschrieben hat. Suchen Sie kurz auf dem Netz nach Beispielbildern. Wenn Sie Zeit haben, können Sie dies [[https://www.pixilart.com/draw?ref=home-page   | hier]] selber ausprobieren!
 </WRAP>
-==== Die Darstellung von Farben ====
-Die Anzahl der Pixel, die wir mit einer Kamera aufnehmen und abspeichern können hängt hierbei natürlich von der maximalen Auflösung der Kamera und vom Speicherplatz auf der SD-Karte (Speicherkarte) in der Kamera ab. Je mehr Pixel wir mit einer Kamera ablichten können, umso besser ist die Auflösung des Fotos.
-Natürlich ist bei diesem Beispiel nicht nur die Grösse der Pixel, sondern auch die Anzahl der Farben entscheidend. Auch mit den Farben in der analogen Natur stellt sich das gleiche Problem beim digitalisieren. Im Prinzip gibt es unendlich viele Farben und Farbtöne. Beim Digitalisieren stellt sich somit wieder über die Endlichkeit der Farben ein Problem. Wir haben nicht unendlich viel Speicher für alle Farben zur Verfügung haben. Hierbei einigt man sich auf eine bestimmte Anzahl Farben, die für die Pixel zur Verfügung stehen. Die Anzahl verschiedener Farben, die bei einem Foto aufgenommen werden können, nennt man allgemein den Farbraum. Da wir Menschen über unsere Augen sowieso nur eine limitierte Anzahl an Farben wahrnehmen und unterscheiden können, ist eine //unlimitierte// Anzahl Farbtöne für unser Auge nicht wahrnehmbar.
-===Farbtiefe===
-Die Farbtiefe einer Grafik wird immer in Anzahl Bits angegeben und ist ein Mass für die Anzahl Farben, die eine Rastergrafik haben kann. Da wir bei unserem Beispiel nur zwei Farben haben, reicht uns eine Farbtiefe von 1 Bit aus, um beide Farben zu codieren. Dies wären zum Beispiel die 0 für Weiss und die 1 für Schwarz.
-Hätten wir eine Farbtiefe von 2 Bit gewählt, könnten wir schon 4 Farben codieren (00, 01, 10 und 11 für jeweils unterschiedliche Farben). Bei einer Farbtiefe von 3 Bit hätten wir schon 8 mögliche Farben zur Verfügung.
-Je mehr Bit für die "Beschreibung" einer Farbe zur Verfügung stehen, je differenzierter können die Farben des Bildes sein.
-===RGB heisst RotGrünBlau===
-Farben können beispielsweise in RGB-Code, was soviel heisst wie Rot, Grün, Blau, codiert werden. Um Ihnen eine Idee davon zu geben können Sie [[https://informatik.schule.de/rgb/RGB_farbmischer.html | hier]] den Farbmischer ausprobieren – Stellen Sie auf «binär» um! Beispielsweise kann die Farbe "Lila" {{:gf1:farbe_codieren.png?100|}} durch den RGB Code
-{{:gf1:farbe_codieren_rgb.png?100|}} als somit 100110110100110111011010<sub>2</sub> binär beschrieben werden.
-<WRAP center round todo 80%>
-**Aufgabe 7**
-  - Arbeiten Sie die Aufgaben [[https://studio.code.org/s/pixelation/lessons/3/levels/1 |hier]] durch. Es geht darum erste Erfahrungen mit dem Codieren von Farben zu sammeln.
-  - Im folgenden ist ein Bild abgebildet. Dies wurde [[https://studio.code.org/s/pixelation/lessons/5/levels/1 | hier ]] erstellt. Bilden Sie dieses Bild möglichst genau nach.
-{{ :gf1:pixelation2.png?nolink&200 |}} Auf was muss geachtet werden? Notieren Sie kurz in OneNote.
-</WRAP>
-==== Auflösung ====
-Die **absolute Auflösung** ist ein umgangssprachliches Mass für die Bildgröße einer Rastergrafik. Sie wird durch die Gesamtzahl der Pixel (Bildpunkte) oder durch die Anzahl der Spalten (Breite) und Zeilen (Höhe) einer Rastergrafik angegeben.
-Beim Blumenbild zeigen die Informationen zum Foto 3456 × 2592 Pixel.
-Die **relative Auflösung** eines Bildes wird in der Regel in „ppi“ (pixels per inch) angegeben und beschreibt, wie viele Pixel (digitale Bildpunkte) auf der Länge von einem inch oder auch Zoll gennant - was  2.54 cm entspricht - vorhanden sind. Diese relative Auflösung ist aber nicht zu verwechseln mit der absoluten Auflösung, welche die tatsächliche Pixel-Anzahl innerhalb des ganzen Bildes beschreibt.
-{{ :gf1:ppi_2.png?nolink&200|}}
-Diese relative Auflösung sagt erst etwas über die Bildqualität aus, wenn man sie in Bezug zur Darstellungsgrösse setzt. Ein Pixel als Einheit kann gross oder klein gewählt werden.
-//Beispiel 1:// \\
-Stellt man ein kleines Bild mit der absoluten Auflösung 100 mal 150 Pixel in der Grösse 1 mal 1.5 Zoll (2.54 mal 3.81 cm) dar, hat es eine relative Auflösung von 100 ppi. Stellt man dasselbe Bild aber in der Grösse 2 mal 3 Zoll (5.08 mal 7.62 cm) dar, also doppelt so gross, verändert sich die Anzahl der Pixel nicht, diese werden einfach ebenfalls doppelt so gross dargestellt. Somit kommen auf ein Zoll nun nicht mehr 100, sondern nur noch 50 Pixel, also 50 ppi. Die relative Auflösung ist also abhängig von der Darstellungsgrösse, während die absolute Auflösung konstant bleibt.
-Ein weiterführendes Video finden Sie [[https://www.youtube.com/watch?v=EE9QjfqtiU0&ab_channel=FotografierenmitMarcusFotos.de | hier]]
-=== Speicherbedarf ===
-Wie kann die Speichergrösse (der Speicherplatz) eines Bildes – ohne Kompressionen – bestimmt werden?
-Grundsätzlich gilt hier die Faustregel: //Breite des Bildes [in Pixel] mal Höhe des Bildes [in Pixel] mal Farbtiefe [in Bit]//
-^Farbtiefe ^Farbstufen ^Breite ^Länge ^Grösse in Bit ^Grösse in Byte ^Bemerkungen ^^
-|1 Bit| 2 Farbstufen |1600 Pixel | 1800 Pixel| 2.8 Megapixel = 2.88. Megabit|  2,88 Megabit : 8 = 0,36 Megabyte||
-|8 Bit| 256 Graustufen|1600 Pixel | 1800 Pixel| 2.8 Megapixel = 2.88. Megabit|  2,88 Megabit · 8 : 8 = 2.88 Megabyte|Schwarzweissfotographie||
-|24 Bit | 256 Abstufungen in Rot Grün Blau ergibt 16.7 Mio Farben |1600 Pixel | 1800 Pixel| 2.8 Megapixel = 2.88. Megabit|  2,88 Megabit · 24 : 8 = 8.4  Megabyte|Farbfotographie||
-<WRAP center round todo 80%>
-**Aufgabe 8**
-Gegeben ist die Rastergrafik (das Bild) mit einer absoluten Auflösung von 300 x 150 Pixeln. Beantworten Sie die folgenden Fragen schriftlich (Auf OneNote).
-{{ :gf1:aufloesung_1.jpg?nolink&200 |}}
-Wie gross ist der Speicherbedarf unter folgenden Annahmen: Es handelt sich um ein Schwarzweiss-Bild und  die Farbtiefe ist nur 1 Bit, das heisst 1 Bit Speicherplatz pro Pixel). Geben Sie Ihr Resultat in Bits (b), Bytes (B) und Kilobytes (KB) an! Bei diesem Beispiel ignorieren wir die Bytes für die Grössenangaben über das Bild.
-</WRAP>
-<WRAP center round todo 80%>
-**Aufgabe 9**
-Gegeben ist die folgende Rastergrafik (Bild) mit einer absoluten Auflösung von 1048 x 786 Pixeln.
-Beantworten Sie die folgenden Fragen schriftlich (OneNote).
-{{ :gf1:aufloesung2.jpg?nolink&200 |}}
-Wie gross wäre der Speicherbedarf, wenn jeder der RGB-Farbkanäle eine Tiefe von genau 2 Bit hat. Die gesamte Farbtiefe wäre also 6 Bit pro Pixel. Geben Sie Ihr Resultat in Bits (b), Bytes (B) und Kilobytes (KB) an! Bei diesem Beispiel ignorieren wir die Bytes für die Grössenangaben über das Bild. Wie viele unterschiedliche Farben (Farbraum) kann das Bild mit einer Farbtiefe von 3·2 (also 6) Bit haben?
-</WRAP>
-==== Rastergrafik versus Vektorgrafik ====
-**Rastergrafik** \\
-Grafiken können grob eingeteilt auf zwei verschiedene Arten abgespeichert werden. Zum einen gibt es pixelbasierte Grafiken (sogenannte Bitmap- oder Raster-Grafiken), bei denen das Bild in kleine Pixel eingeteilt wird und jedem Pixel eine bestimmte Farbe zugeordnet wird. Das Verfahren wird eingesetzt um zum Beispiel Fotos abzuspeichern. \\
-//Diese so genannten Rastergraphiken haben als Dateiendungen beispielsweise jpg, .jpeg, .png, .gif.//
-**Vektorgrafik** \\
-Eine weitere Möglichkeit ist die Vektorgrafik. Dies sind Grafiken, die aus so genannten Vektoren (und dadurch aus Polygonen, Kreisen und anderen geometrischen Figuren) zusammenzusetzen und so abzuspeichern werden. Dieses Verfahren wird bei am Computer generierten Grafiken häufig eingesetzt. . //Dies sind die Bildateien mit der Endung  .eps, .svg und auch .ai.// \\
-Hinter der Vektorgrafik steht eine ganz andere Idee und der Unterschied zwischen beiden Ideen versteht man am besten, wenn man einmal versucht ein Objekt zum einen nur aus Punkten/Pixeln (Rastergrafik) und zum anderen dasselbe Objekt nur aus //Vektoren// zu zeichnen.
-Durch das Konzept der Vektorgrafik lassen sich die Bilder beliebig vergrössern, nicht jedes Pixel definiert ist, sondern die Figur an sich wird über Vektoren ( Pfeile oder "Linien" mit Richtung) beschrieben. Durch das Vergrössern und Verkleinern verändert sich das Verhältnis der Richtungen zwischen den Vektoren nicht. Dadurch wird auch durch starken Hineinzoomen keine Unschärfe entstehen, denn der Computer berechnet die Grafik nach jedem Zoom wieder neu berechnet und korrekt, und das Bild behält die Schärfe.
-Für ein Abspeichern eines Vektors genügt es zu wissen, bei welchen Koordinaten der Vektor anfängt und aufhört, welche Dicke und welche Farbe der Vektor hat.
-<WRAP center round todo 80%>
-**Aufgabe 10** \\
-  * Vergleichen Sie die beiden Graphiken, indem Sie im Browser mit den Tasten ''Ctrl'' und ''+'' bzw. ''Ctrl'' und  ''-'' zoomen. (Für MAC: ''Command'' plus Umschalt plus ''+'' bzw. ''Command'' plus Umschalt plus  ''-''.) Sie können auch via Ansicht --> Zoom arbeiten.
- {{:gf1:smiley.png?direct&50 |}}
-<html> <svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 50 50" width="50" height="50"><defs><style>.cls-1{fill:#fdd835;}.cls-2{fill:#202020;}.cls-3{fill:#ea5456;}</style></defs><g id="Ebene_2" data-name="Ebene 2"><g id="Ebene_1-2" data-name="Ebene 1"><circle class="cls-1" cx="25" cy="25" r="25"/><path class="cls-2" d="M13.89,29.75h22.4s-.26,9.54-11.2,9.54S13.89,29.75,13.89,29.75Z"/><path class="cls-3" d="M19.45,38.17a13.19,13.19,0,0,0,5.64,1.12,13.17,13.17,0,0,0,5.63-1.12c-.39-1.59-2.76-2.8-5.63-2.8S19.85,36.58,19.45,38.17Z"/><path class="cls-2" d="M11.08,25.24A4,4,0,0,1,12,21.43a5,5,0,0,1,3.82-1.54,5,5,0,0,1,3.57,1.67,5.33,5.33,0,0,1,.91,1.63,5.5,5.5,0,0,1,.13,2,15.47,15.47,0,0,1-1.91.3c-.55.11-1,.12-1.37.18a8.07,8.07,0,0,1-1.55.16,11.65,11.65,0,0,1-1.37-.3A20.49,20.49,0,0,0,11.08,25.24Z"/><path class="cls-2" d="M39.1,25.24a20.66,20.66,0,0,0-3.16.34,12.05,12.05,0,0,1-1.36.3A8.09,8.09,0,0,1,33,25.72c-.39-.06-.82-.07-1.37-.18a15.77,15.77,0,0,1-1.91-.3,5.29,5.29,0,0,1,.14-2,5.11,5.11,0,0,1,.9-1.63,5,5,0,0,1,3.57-1.67,5,5,0,0,1,3.82,1.54A4,4,0,0,1,39.1,25.24Z"/></g></g></svg>
-</html>
-  * Öffnen Sie den [[https://www.w3schools.com/graphics/tryit.asp?filename=trysvg_myfirst | Editor]] und verändern Sie die Graphik //«My first SVG»// zu einem Smilie [[https://www.mediaevent.de/tutorial/svg-cheat-sheet.html |Link]]
-  * Klickt auf den [[https://gist.github.com/Sulkar/56a8e94f6214f2ad1a7bc62654f319f6 | Link]] und sucht den Button <button type="default" size="xs" icon=""> [[https://gist.github.com/Sulkar/56a8e94f6214f2ad1a7bc62654f319f6?short_path=8124274 |<>]] </button> und schaut kurz in den Code dieses Bildes.
-**Bemerkung:** Da im SVG-Format die Längen und Grössenangaben nicht mit cm, sondern mit Pixel gemacht werden, wäre die obige SVG-Grafik sehr klein. Es würde sich also lohnen, alle Werte mit 10 oder 100 zu multiplizieren…
-</WRAP>
-:!: ein gutes Erklärvideo dazu finden Sie [[https://www.youtube.com/watch?v=p2thSkOa_Xg&ab_channel=BuddyMedia |hier]]
-====Datenkompression====
-Oft müssen sehr grosse Daten gespeichert werden. Wie können diese optimal und möglichst «kompakt» gespeichert werden? Hier gibt es eine verlustfreie und eine verlustbehaftete Antwort auf diese Frage.
-{{ :gf1:conceptmap_kompression.png?nolink&700 |}}
-**Was ist Datenkompression?**
-Datenkompression ist ein Vorgang, bei dem die Menge der digitalen Daten (Einser und Nuller) möglichst geschickt reduziert wird und somit der benötigte Speicherplatz oder auch die Übertragungszeit beim Senden von Daten sinkt. \\
-Hier ein [[https://youtu.be/Md_6rUgZMsc|Lernvideo]] dazu.
-Eine verlustfreie Komprimierung ist das Erzeugen eines Datenpaketes, welches eine bitidentische Rekonstruktion des Datensatzes (Audiosignal, Bild, Text, anders) erlauben.
-<WRAP center round todo 80%>
-**Aufgabe 11**
-Versuchen Sie die folgenden Daten so zu schreiben, dass Sie mit möglichst wenig Zeichen auskommen, wir möchten dadurch eine verlustfreie Kompression der Zeichenkette durchführen?
-  - 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1
-  - c c c a b b b c c a c c b c a a b c c b a a b b c a a b b b b b c b a b c a c
-  - 1000004 1000006 1000004 1000008 1000005 1000011 1000012 1000011\\
-  -  Der abgebildete Buchstabe E enspricht in Bit-Code 111111111110000000011000000001100001110110000101111000000111100000011110000101111000011101100000000110000000011111111111\\
-{{ :gf1:kompressiona1.png?nolink&300 |}}\\
-Welche Erkenntnisse ergeben sich? Wie können diese Zeichenketten komprimiert bzw. kürzer geschrieben werden?
-</WRAP>
-Es gibt viele verschiedene Kompressionsalgorithmen, der in der Aufgabe verwendeter Algorithmus ist vermutlich die [[https://de.wikipedia.org/wiki/Laufl%C3%A4ngenkodierung|Lauflängencodierung]].
-In den Zusatzaufgaben können Sie noch die Huffmancodierung erarbeiten.
 <accordion>
-<panel title="Zusatzaufgabe">
+<panel title="Neues Wissen - Fragen zu Lernzielen">
-<WRAP center round todo 80%>
+  * **Digital und Analog an Beispielen:** Kann ich den Unterschied zwischen analogen und digitalen Informationen erklären und anhand eines jeweiligen Beispiels ausführlich erläutern?
-**Zusatzaufgabe**
+  * **Punkte digitalisieren:** Kann ich ein Verfahren vorschlagen und erklären, um einen „analogen“ Punkt zu digitalisieren, kenne ich den Nutzen und die Grenzen dieses Verfahrens?
-Schauen Sie das [[https://youtu.be/qE4mEwHL62c|Video]]und codieren Sie den Satz «Heute haben wir Schule» mit der Huffmancodierung.
-Lösung 110110011000111011111010010010110110110111001011000101 \\
-https://www.dcode.fr/huffman-tree-compression
-</WRAP>
 </panel>
 </accordion>
-===Verlustbehaftete Komprimierung===
+[[gf1:start|Start]]\\
-Eine verlustbehaftete Komprimierung ist das Erzeugen eines Datenpaketes, welches eine Datenreduktion beinhaltet und so nur gezielt die relevanten Informationen und oft vermindert präzise abgespeichert werden. Weniger wichtige Informationen werden unwiderruflich verworfen. \\
+[[gf1:analogdigitalbilder|Weiter]]
-== Vom Bild zur Kompression ==
-{{ :gf1:wahrnehmung.png?nolink&200|}}
-Ein «echtes» Bild entsteht, indem Licht auf die Netzhaut eines menschlichen Auges trifft. Die Zellen in der Netzhaut erzeugen elektrische Signale, welche durch Nervenbahnen in das Gehirn geleitet werden. Diese Signale werden ausgewertet und im Bewusstsein entsteht ein Bild (eine Wahrnehmung).
-== Optische und akustische Täuschungen ==
-Es gibt eine riesige Flut von Informationen, welche durch das Auge als über die Netzhaut als Signale ins Gehirn geleitet werden. Damit der Übersetzungsprozess von Sinneseindrücken zu Bildern schnell funktioniert, gibt es Hilfsmechanismen. Beispielsweise kann vereinfacht gesagt werden:
-„//Es kommt gar nicht auf jede einzelne Information an – wenn der grobe Eindruck eine bekannte Information nahelegt, ergänzt das Gehirn den Rest//“. Optische und akustische Täuschungen nutzen genau diese Mechanismen, um falsche Interpretationen entstehen zu lassen.
-Hier ein [[https://youtu.be/5blNmM98Vcs?t=413|Video]] dazu.
-^optische Täuschung ^optische (textbasierte) Täuschung ^akustische Täuschung ^
-|{{ :gf1:optischetaeuschubng.png?nolink&400|}}|Gmäess eneir Sutide eneir Uvinisterät, ist es nchit  witihcg, in wlecehr Rneflogheie die Bstachuebn in eneim Wort snid, das ezniige was wcthiig ist, das der estre und der leztte Bstabchue an der ritihcegn Pstoiin snid| Die [[https://youtu.be/5blNmM98Vcs?t=413|Oktavillusion]] und noch andere akustische illusionen werden in diesem Video erklärt und können "getestet" werden.|
-Diese Erkenntnisse werden bei der verlustbehafteten Komprimierung digitaler Bilder verwendet, kleine Änderungen an einem Bild verändern den Gesamteindruck fürs Auge oder das Ohr nicht oder nicht gross.
-Die Mehrzahl der Tonaufnahmen umfasst Töne, die in der realen Welt aufgenommen wurden und die damit schwer verlustfrei zu komprimieren sind – ähnlich dem Umstand, dass sich Fotos nicht so sehr komprimieren lassen, wie computergenerierte Bilder, wenngleich auch computergenerierte Tonabfolgen sehr komplizierte Wellenformen enthalten können, die sich mit vielen Kompressionsalgorithmen nur schlecht komprimieren lassen. Außerdem ändern sich die Werte der Audiosamples sehr schnell und es gibt selten Folgen von gleichen Bytes, weswegen allgemeine Datenkompressionsalgorithmen nicht gut funktionieren. Hier sind sehr gute **Kompressionsalgorithmen** (Kompressionsverfahren) nötig.
-Verlustbehaftete Komprimierungsverfahren...
-  * verändern eine Datei so, dass sie möglichst wenig Speicherplatz benötigen, ohne dabei die menschliche Wahrnehmung stark zu verfälschen.
-  * einzelne Bildpunkte bzw. Frequenzen „weglassen“, ersetzen
-  * ähnliche Farben „gleich machen“, d.h. durch eine Mischfarbe ersetzen bzw. ähnliche Töne angleichen.
-  * nebeneinander liegende Pixel, die sich wenig unterscheiden, durch gleiche Pixel gleicher Farbe ersetzen und gleiches für die Töne.
-<WRAP center round todo 80%>
-**Aufgabe 12**
-  - Vereinfachen Sie den Code des folgenden Bildes, wenden Sie dabei die //Komprimierungsregeln// "weiße Pixel bleiben unverändert" und "schwarze Pixel bleiben schwarz, wenn ihr linker und rechter Nachbar auch schwarz war, sonst werden sie weiß" an. Wie viel kürzer wird der "Bit-Code".{{ :gf1:kompressiona1.png?nolink&400 |}} Für den Editor: 000010100000110000000001111111111110000000011000000001100001110110000101111000000111100000011110000101111000011101100000000110000000011111111111
-  - Vereinfachen Sie den Code des folgenden Bildes, verwenden Sie dabei die Regel "Es wird die Farbtiefe auf nur 3 Bit gesenkt und somit gibt es nur noch 1 Bit pro Farbkanal" an. {{ :gf1:kompressiona2.png?nolink&400 |}}
-  - Wie viel kürzer wird der Bit-Code, wenn er nun auf die gleiche Weise wie bei Aufgabe 11 komprimiert wird? Was passiert, wenn er zweimal komprimiert wird? \\
-[[http://netmedia.zju.edu.cn/multimedia2013/books/data.compression.complete.reference.4th.pdf | Referenz die Seite 19-23 und 32, zum Nachlesen]]
-</WRAP>
-====Analoge Speicherung von Bildern ====
-{{ :group:gf1:bild_analog.png?nolink&100|}}
-Tatsächlich konnte man aber schon der Entwicklung der Computer und des digitalen Speichers Fotos machen (und so Bilder speichern) und Klänge durch analoge Aufzeichnungen auf Tonbänder festhalten. Dafür brauchte man analoge Speichermedien. Bei der analogen Fotografie wurden die Lichtsignale eines Bildes auf einen Fotofilm abgelichtet. Dieser Fotofilm hatte (und hat immer noch) eine lichtempfindliche Filmrolle im Inneren aufgerollt - oder noch früher die lichtempfindlichen Fotoplatten – wo eine chemische Reaktion mit dem Licht dafür sorgte, dass das Bild auf den Film übertragen wurde. Diese Rolle wurde dann in der Dunkelkammer auf lichtempfindliches Fotopapier übertragen und das Fotopapier durch eine Fixierlösung lichtunempfindlich gemacht.
-=== Eine Frage der Qualität? ===
-Die beiden Beispiele aus der Fotografie und der Musik zeigen deutlich auf, dass es unmöglich ist, ein analoges Signal (ob nun Bild oder Ton) ganz genau digital abzuspeichern. Beim Digitalisieren von analogen Signalen entsteht also immer ein Verlust an Informationen. Dieser Infomrationsverlust fällt jedoch nicht immer gleich schwer ins Gewicht. In vielen Fällen bietet das digitale Speichern und Verarbeiten von analogen Signalen einfach so viele Vorteile, diese die Nachteile des Verlustes überwiegen.
-{{:group:gf1:bild_ton_2.png?nolink&400|}}
-<accordion>
-<panel title="Lernziele">
-  * **Digital und Analog an Beispielen:** Ich kann den Unterschied zwischen analogen und digitalen Informationen erklären und anhand eines Beispieles ausführlich erläutern (Bilder, Ton, Uhr, …).
-  * **Punkte digitalisieren:** Ich kann ein Verfahren vorschlagen und erklären, um einen „analogen“ Punkt zu digitalisieren, kenne den Nutzen und die Grenzen dieses Verfahrens.
-  * **Rastergrafik:** Ich kann ein Verfahren, wie Bild in einer Rastergrafik digitalisiert werden kann und kann dies an einem Beispiel erkennen, das gegebene Beispiel deuten, verändern und auch erklären. Ich kann die Vorteile und Nachteile dieser Bilddigitalisierungsart nennen.  Ich kann kann erklären, was die Schwierigkeit beim Digitalisieren von Farben ist, kenne die drei Farbkanäle RGB und die damit verbundene Codierung in Binärzahlen.
-  * **Vektorgrafik:** Ich kann ein Verfahren zum erstellen einer Vektorgraphik nennen und kann dies an einem Beispiel erkennen, dieses Beispiel deuten, verändern und auch erklären. Ich kann die Vorteile und Nachteile dieser Bilddigitalisierungsart nennen.
-  * **Kompression** Ich kann erklären, was 'Kompression' bedeutet, was der Grundgedanken des verlustfreien und des verlustbehafteten Komprimierens ist und wie dies in einem einfachen Beispiel umgesetzt werden kann.
-</panel>
-</accordion>
-[[gf1:start|Start]]