11.1.1 Hell-Dunkel-Pixel

Vor Beginn der Digitalisierung wurden Informationen mit Hilfe von Briefen, Telegrammen, Telefonaten, Zeitschriften, Büchern,... ausgetauscht. Im Zeitalter der Digitalisierung nutzen wir zunehmend digitale Endgeräte (Smartphone, Tablet, PC, IoT-Geräte,...).

Die für uns wichtigste Schnittstelle zu den digitalen Endgeräten ist das Display.

Das denkbar einfachste Display ist ein schwarz-weiß-Display. Es besteht aus einzelnen Leuchtbereichen, welche eingeschaltet (hell) oder ausgeschaltet (dunkel) sind.

Hell-Dunkel-Bild: Smiley

Hell-Dunkel-Bild: Text

Mit einem solchen einfachen Display kann man Informationen übermitteln. Zum Beispiel ein Gefühl ausdrücken oder einen Text ausgeben.

Ein einzelnes Rechteck in einem schwarz-weiß-Display, das hell oder dunkel sein kann, nennt man ein Pixel.

Das Wort "Pixel" ist ein Kunstwort:

  • Plural des englischen Worts "picture" (picture → pic → pics → pix)
  • erste Silbe von "element" (element → el)

Das Wort "Pixel" kann man mit "Bildelement" übersetzen.

Ein Computer funktioniert mit elektrischem Strom und kennt nur zwei verschiedene Zustände:

  • Strom an = 1
  • Strom aus = 0

Ein Pixel wird entsprechend codiert:

  • Pixel soll leuchten = Strom an = 1
  • Pixel soll nicht leuchten = Strom aus = 0

Das Smiley-Pixel kann also wie folgt codiert werden:

1
2

Diese Folge von 1 und 0 kann man hintereinander aufschreiben:

und über das Internet übertragen. Beim Empfangsgerät gilt:

  • bei einer 0 leuchtet ein Pixel nicht,
  • bei einer 1 leuchtet ein Pixel.

So kann ein Display z.B. wieder ein Smiley anzeigen.

Eine Folge von 1 und 0 enthält genau zwei verschiedene Zeichen. Das lateinische Wort für "zweimal" ist "bis", weswegen zur Beschreibung einer Zeichenfolge mit genau zwei Zeichen der Begriff "Binär-Code" gewählt wurde.

Binär-Code = Zeichenfolge mit genau zwei verschiedenen Zeichen, meistens die Zeichen "1" und "0".

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Welches ist die wichtigste Schnittstelle eines digitalen Endgeräts? |!Stift||!Maus||Display||!Tastatur|

Wie nennt man ein einzelnes Bildelement eines Displays? |!Hexel||!Pixum||Pixel||!Bildpunkt|

Mit welchen beiden Zuständen arbeitet ein Computer? |1 und 0||!kalt und warm||Strom an und Strom aus||!hell und dunkel|

Wie wird ein Hell-Dunkel-Bild codiert? |!ein Zufallsgenerator erzeugt die 1en und 0er||jedem Pixel das leuchten soll, wird eine 1 zugeordnet||jedem Pixel das nicht leuchten soll, wird eine 0 zugeordnet|

Wie nennt man eine Zeichenfolge, die genau zwei verschiedene Zeichen beinhaltet? |!Binocularcode||!Binomialcode||Binärcode||!Bananencode|

Ihnen wurde folgender Binär-Code übermittelt, der ein Bild eines 15x15-Displays codiert:

Finden Sie heraus, welche Information sich hinter dem Binärcode verbirgt. Nachdem Sie herausgefunden haben, welche Information mit dem Binärcode übermittelt wurde, lassen Sie ihre Lösung in der vereinbarten Weise der Lehrkraft zukommen. Dafür gibt es die vereinbarte Menge an XPs.

Hinweis: Um die Aufgabe zu lösen, können Sie ein Blatt Papier nehmen und die angegebenen "1" und "0" in der richtigen Reihenfolge in ein Muster mit 225 Quadraten malen oder Sie können die folgende App nutzen.

In einem neuen Fenster starten: Schwarz-Weiß-Display

Setzen Sie in das Display einen Pixel-Text ihrer Wahl und setzen Sie danach in das Display ein Pixel-Bild ihrer Wahl.

  • Mit einer Google-Suche nach "Pixel Fonts" findet man Vorlagen für Pixel-Buchstaben und Pixel-Ziffern.
  • Mit einer Google-Suche nach "Pixel Icons" findet man Ideen für Pixel-Mini-Bilder.

Lassen Sie Ihrer Lehrkraft in der vereinbarten Weise jeweils eine Bildschirmkopie ihre Pixel-Textes und ihres Pixel-Bilds und jeweils den dazugehörenden Binärcode zukommen. Dafür gibt es die vereinbarte Menge an XPs.

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