Medien & Informatik · Klasse 5/6
Mehr Farben, mehr Bits
Mit einem Bit geht nur an oder aus. Für Farben braucht jedes Kästchen mehr Schalter.
Aus dem Alltag
Das Bild soll bunt werden
Mit 0 und 1 kannst du „dunkel“ und „hell“ sagen. Aber wie sagst du „gelb“? Oder „blau“? Mit einer einzigen Ziffer geht das nicht – die kann nur zwei Dinge bedeuten.
Der Trick: Mehr Ziffern je Kästchen. Und eine Tabelle, die sagt, was sie bedeuten.
Deine Aufgabe: Überlegt: Wenn ihr je Kästchen ZWEI Ziffern schreiben dürft (00, 01, 10, 11) – wie viele verschiedene Farben könnt ihr damit unterscheiden?
Erklärt
Die Farbtabelle – Schritt für Schritt
Schritt 1: Zwei Bits je Kästchen. Mit zwei Ziffern gibt es vier Kombinationen: 00, 01, 10, 11. Vier Kombinationen – vier Farben. Aber welche Kombination ist welche Farbe? Das legt eine Farbtabelle fest, die der Computer zum Bild dazuspeichert.
Die Tabelle (2 Bit)
00= Weiß01= Koralle10= Blau11= Gelb
Ein Kästchen
- Vorher:
1(an) - Jetzt:
01(Koralle) - Doppelt so viele Ziffern
Das ganze Bild
- 8 × 8 × 1 Bit = 8 Byte
- 8 × 8 × 2 Bit = 16 Byte
- Doppelter Platz für 4 Farben
Schritt 2: Vier Bits je Kästchen. Mit vier Ziffern gibt es 16 Kombinationen (0000 bis 1111) – also 16 Farben. Das Bild braucht jetzt viermal so viel Platz wie in Schwarz-Weiß: 32 Byte.
Schritt 3: Die Regel. Jedes Bit mehr verdoppelt die Farben: 1 Bit → 2, 2 Bit → 4, 3 Bit → 8, 4 Bit → 16, 8 Bit → 256. Mehr Farben kosten immer mehr Platz.
Sagt, welche Bits welche Farbe sind.
1 → 2 → 4 → 8 → 16 Farben.
2 Bit: doppelt, 4 Bit: viermal so viel.
Tafelbild
Der Farbtabellen-Editor
So funktioniert das Tafelbild
- Du siehst: oben die Farbtabelle: jede Farbe mit ihren Bits (00, 01, 10, 11). Darunter das Raster mit einer Blume, rechts die Bits dazu – jetzt zwei Ziffern je Kästchen. Ganz rechts die Rechnung: wie viele Byte das Bild braucht, und was es in Schwarz-Weiß wären.
- Du kannst: in der Tabelle eine Farbe wählen und dann ins Raster malen. Mit „2 Bit · 4 Farben“ und „4 Bit · 16 Farben“ wechselst du die Tabelle. „Blume laden“ holt das Startbild zurück.
Lies ein Kästchen
Such in der Blume ein gelbes Kästchen. Welche zwei Ziffern stehen dafür in den Bits? Prüfe mit der Tabelle oben.
Mal mit Blau
Wähle Blau und mal drei Kästchen. Wie ändern sich die Bits – welche zwei Ziffern kommen dazu?
Auf 16 Farben
Drück „4 Bit · 16 Farben“. Was passiert mit der Tabelle? Mit den Bits? Mit der Zahl der Byte? Und sieht das Bild anders aus?
Ohne JavaScript gilt: Mit 2 Bit je Pixel gibt es 4 Farben (00, 01, 10, 11), mit 4 Bit 16 Farben. Ein 8×8-Bild braucht dann 16 Byte statt 8 – oder 32 Byte mit 16 Farben.
Deine Aufgabe: Mal die Blume mit 16 Farben bunter. Dann überlegt: Wofür bezahlt ihr den doppelten Platz, wenn ihr nur fünf Farben benutzt?
Was du gesehen hast
- Dasselbe Bild, doppelt so viele Ziffern: Der Platz hängt an den Bits je Kästchen, nicht daran, wie viele Farben man wirklich benutzt.
- Die Tabelle ist die Übersetzung. Ohne sie weiß niemand, ob
10Blau oder Grün heißen soll – deshalb wird sie mitgespeichert. - Für Fotos reichen 16 Farben nicht. Was dann? Das ist Lektion 5.
Tipp
Sichern
Ins Heft und zwei Aufgaben
4. Mehr Farben, mehr Bits
Mit 2 Bit je Kästchen gibt es Farben, mit 4 Bit , mit 8 Bit .
Die Farbtabelle sagt, welche Bits welche bedeuten. In unserer 2-Bit-Tabelle ist 11 = .
Ein 8×8-Bild braucht in Schwarz-Weiß Byte, mit 4 Farben Byte, mit 16 Farben Byte.
Die Zahlen stehen rechts im Tafelbild – einmal 2 Bit, einmal 4 Bit einstellen.
Jedes Bit mehr je Kästchen verdoppelt die Farben – und der Platz wächst mit. Die Farbtabelle übersetzt Bits in Farben.
Deine Aufgabe
Wie viele Farben?
Jedes Bit mehr verdoppelt die Farben.
Jedes Bit mehr verdoppelt die Farben.
Mit 2 Bit je Pixel – wie viele Farben sind möglich?
Mit 4 Bit je Pixel – wie viele Farben?
Mit 8 Bit je Pixel – wie viele Farben?
Ein 8×8-Bild mit 2 Bit je Pixel – wie viele Byte?
Deine Aufgabe
Bits und Farben zuordnen
Wie viele Farben gehen mit wie vielen Bits?
- 1 Bit
- 2 Bit
- 4 Bit
- 8 Bit
- 24 Bit
- 16 Farben
- 16,7 Millionen Farben
- 2 Farben
- 256 Farben
- 4 Farben