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Was ist ein digitales Bild?

Was ist ein digitales Bild?

Genau genommen ist ein digitales Bild kein Bild im herkömmlichen Sinn - es ist die Beschreibung eines Bildes. Computer speichern und bearbeiten alle Daten in Form eines universellen binären Codes. Vergleichbar mit dem Morsealphabet bestehen alle Zeichen und Symbole aus einer Reihe von Schaltungen, meist dargestellt als Reihe von Nullen und Einsen. Das ursprüngliche System war die Codierung von Schriftzeichen in Gruppen von gleich langen (acht Zeichen oder Bits) genormten Ketten von Nullen und Einsen - dem sogenannten ASCII-Code (American Standard Code for Information Interchange). Die nachfolgende ASCII-Tabelle wird so gelesen, dass der Zeilenwert hinter den Spaltenwert geschrieben wird. (Beispiel: A = 01000001)

ASCII-Tabelle
binär 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
0000 NUL DLE SP 0 @ P ` p
0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q
0010 STX DC2 " 2 B R b r
0011 ETX DC3 # 3 C S c s
0100 EOT DC4 $ 4 D T d t
0101 ENQ NAK % 5 E U e u
0110 ACK SYN & 6 F V f v
0111 BEL ETB ' 7 G W g w
1000 BS CAN ( 8 H X h x
1001 HT EM ) 9 I Y i y
1010 LF SUB * : J Z j z
1011 VT ESC + ; K [ k {
1100 EF FS , < L \ l |
1101 CR GS - = M ] m }
1110 SO RS . > N ^ n ~
1111 SI US / ? O _ o DEL

Wird dieser Code anders decodiert, z.B. in der Form, dass innerhalb eines festgelegten Rasters für eine Eins ein schwarzer Punkt, für die Null ein weisser Punkt (Pixel = picture element) gesetzt wird, dann erscheint statt des Wortes "DIGITALESBILD" eine Grafik (kleine Grafik rechts oben neben der Vergrößerung in Original-Bildschirmgröße):

Raster


Ein Bild kann als eine Rastergrafik (Pixelbild, Bitmap) wie eine "Bauanleitung" für ein Mosaik mit einem binären Code beschrieben werden. Wird die Codierungsvorschrift verändert, beispielsweise dadurch, dass zur Beschreibung eines Pixels nicht nur ein sondern zwei Bit verwendet werden, dann können statt zwei Farben vier beschrieben werden (z.B. 00 = Weiss, 01 = Gelb, 10 = Blau, 11 = Schwarz). Die Anzahl möglicher Farben verdoppelt sich pro verwendetem Bit - mit acht Bit pro Pixel können bis zu 256 Farben beschrieben werden, mit 24 Bit über 16,7 Millionen. Analoge Bilder können mit verschiedenen Geräten

Ähnlich können mit anderen Codierungsvorschriften auch Geräusche, Animationen, Videos, mathematische Formeln usw. in binärer Form codiert und decodiert werden.

Eine andere Form der Beschreibung von Bildern geschieht mit mathematischen Beschreibungen von (Umriss-)Linien als Vektoren. Alle Linien unf Formen können in mathematischen Beschreibungen definiert, gespeichert und beschrieben werden. Diese Art von Bildern sind sog. Vektorgrafiken, wie sie vor allem für technische Planzeichnungen, einfache Symbolgrafiken oder auch für Schrifttypen verwendet werden. Dadurch, dass die Grafiken nicht mehr durch eine festgelegte Anzahl von Pixeln definiert sind, die bei vergrößerter Darstellung mit vergrößert werden und so zu treppenförmigen Kanten bei schrägen Linien führen, ist bei Vektorgrafiken eine Darstellung in beliebiger Größe möglich, da erst die ausgegebenden Geräte bzw. Gerätetreiber (Monitor, Drucker) die Grafik in Raster mit höchstmöglicher Auflösung (Bildpunkte pro Maßeinheit) umrechnen.

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