Wie die Farbe in den Computer kam!

Präsentation zum Thema: "Wie die Farbe in den Computer kam!"—  Präsentation transkript:

1 Wie die Farbe in den Computer kam!

2 Ein Computerprogramm besteht aus Nullen 000000 und Einsen 11111111.

3 Zuerst gab es nur Licht aus = 0 = schwarz und Licht an = 1 = weiß

4 Weiß war aber meist ein leuchtendes Grün.

5 Als die ersten Graphiker den Computer entdeckten und mit den Informatikern für das Betriebssystem fachsimpelten, entstanden die ersten Webfarben. Am Bildschirm werden Farben aus Licht gemischt. Die Grundfarben sind nicht Rot, Gelb und Blau wie beim Tuschkasten, sondern RGB Rot, Grün und Blau, denn rotes, grünes und blaues Licht gemischt ergibt weiß, während kein Licht schwarz ergibt.

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7 Hier könnt ihr die Mischung der Lichtfarben erkennen.
Rot und grün ergibt gelb, Grün und blau ergibt cyan; Blau und rot ergibt magenta. Einige Farben kommen euch vielleicht bekannt vor. Bei einem Farbdrucker gibt es meist vier Farbpatronen: CMYK C = Cyan, M = Magenta, Y= Yellow und K = Key steht für schwarz.

8 Mit Beginn der Webgestaltungen wurde die „websichere Farbpalette“ Mitte der 1990er Jahre entwickelt, als Computer nur 216 Farben anzeigen konnten. Die Palette wurde zuerst durch Lynda Weinman vorgeschlagen. Das Ziel dieser Farbpalette war es, eine einheitliche Farbdarstellung auf den unterschiedlichen Bildschirmen zu erreichen. Sechs verschiedenen Farbtönungen ( 0 %, 20%, 40%, 60%, 80% und 100%) jeder Grundfarbe des Bildschirms: Rot, Grün und Blau ergab 6 × 6 × 6 = 63 = 216 darstellbare Farben. Der Spielraum für eine gute Farbgestaltung von Webseiten war dadurch zwangsläufig eingeschränkt. Die 216 Webfarben waren ziemlich schrill. Spätestens seit 2000 können fast alle Grafikkarten eine ausreichend große Anzahl von unterschiedlichen Farben darstellen. Bei einer Notierung von 256 unterschiedenen Anteilen statt ursprünglich 6 Anteilen je Grundfarbe RGB ergeben sich 2563 also über 16,7 Millionen Farbdarstellungen. Dadurch hat die Palette der „websicheren Farben“ nur noch als Orientierungshilfe Bedeutung.

9 Das sind die 216 websicheren Farben.

10 Die Farben werden also mathematisch erzeugt.
Die unterschiedlichen Anteile der Lichtfarben Rot Grün Blau bestimmen den Farbton. Allerdings nicht im Dezimalsystem, sondern im Hexadezimalsystem, das auf dem binären Code aus Nullen und Einsen aufbaut. Dazu müsst ihr wissen, was bits und bytes sind.

11 Bit: Grundlage der Datenspeicherung
Informationen müssen in Computern gespeichert werden, damit sie dem Benutzer jederzeit zur Verfügung stehen. Ein "Bit" bedeutet "binary digit" und stellt dabei die kleinste elektronische Speichereinheit dar. Computer arbeiten mit Binärzahlen. Zustände: Ein Computer kann nur mit zwei Zuständen arbeiten: AN oder AUS bzw. 1 oder 0. Ein Bit kann nur diese zwei Zustände annehmen. So stellt ein Bit eine Art Behälter dar, in dem nur eine 1 oder eine 0 abgelegt werden kann. Speicherung: Um diese Bits in einem Computer zu speichern, stehen Ihnen mehrere Datenträger wie Festplatte, USB-Stick oder DVD zur Verfügung. Diese Datenträger kennen ebenfalls nur die zwei Zustände 1 oder 0. Datentransfer: DSL-Anbieter geben Datentransferraten in 16 bzw. 32 Megabit pro Sekunde an. Ein Bit sagt also oftmals etwas über die Geschwindigkeit beim Datentransfer aus.

12 Byte: Die kleinste Datenmenge
Computer speichern nicht nur einzelne Zustände ab, sondern ganze Zahlen, Buchstaben oder Wörter. Dafür werden mehrere Bits zu einer Speichereinheit zusammengefasst. Byte: 8 (nicht 10!) Bits ergeben zusammen ein Byte. Ein Byte ist damit die kleinste Datenmenge. Da jedes Bit zwei verschiedene Zustände annehmen kann, ergeben sich auch verschiedene Kombinationsmöglichkeiten, wenn man 8 Bits zu einem Byte zusammenfasst. Jede Kombination steht für eine bestimmte Zahl, ein Zeichen oder einen Buchstaben. So könnte die Kombination für den Buchstaben A stehen. Ein Byte kann also 2*2*2*2*2*2*2*2 = 28 = 256 unterschiedliche Inhalte haben. Diese Zahl 256 wird noch oft vorkommen. Umrechnung: Bytes lassen sich wiederum in höhere Einheiten umrechnen. In modernen PCs müssen große Datenmengen abgespeichert werden. 1024 Bytes = 1 Kilobyte (KB) 1024 Kilobytes = 1 Megabyte (MB) 1024 Megabyte = 1 Gigabyte (GB) 1024 Gigabyte = 1 Terabyte (TB) oder Bytes = Bytes

13 Was ist das Besondere an der Zahl 1024?

14 Ein bit hat also zwei Zustände 0 oder 1, ein byte besteht aus 8 solchen bits und kann 256 verschiedene Zustände annehmen. Im Hexadezimalsystem gibt es 16 Zeichen, so wie es im Binärsystem zwei Zeichen 0 1 gibt und im Dezimalsystem 10 Zeichen Zwei Stellen im Hexadezimalsystem können also 16 * 16 = 256 verschiedene Zahlen ausdrücken. Man könnte sich für das Hexadezimalsystem 15 neue Zeichen ausdenken, aber man nimmt einfach die üblichen zehn Ziffern und dann braucht man noch 6 weitere Zeichen und da nimmt man die ersten sechs Buchstaben des Alphabets, die sind ja schon auf der Computertastatur. Also: A (=10) B (=11) C (=12) D(=13) E (=14) F (=15)

15 Warum ist F nicht gleich 16?
Ganz einfach, weil 16 = 10 ist im Hexadezimalcode. Und 2 = 10 im dualen Code Und 10 = 10 im Dezimalsystem. Warum ist das so? Wenn die Ziffern in einem Zahlensystem – egal ob dual, dezimal oder hexadezimal – aufgebraucht sind, kommt eine neue Stelle im Stellenwertsystem. Nach der 9 im Dezimalsystem kommt die 10 = 1* Nach der 1 im Dualsystem kommt die 10 = 1*2 + 0. Nach dem F im Hexadezimalsystem kommt die 10 = 1* Zählt man dann weiter, durchläuft die letzte Ziffer zunächst alle möglichen Ziffern, dann kommt wieder der Übertrag in die zweite. Stelle und usw.

16 Noch ein Beispiel 27, meine Lieblingszahl.
Sie bedeutet im Dezimalsystem 2* Im Dualsystem gibt es aber weder die 2 noch die 7, sondern nur Nullen und Einsen. Die Potenzen von 2 sind 0, 2, 4, 8, 16, 32. Die 32= 25 passt nicht in die 27, also ist diese Potenz zu hoch. Die 16 = 24 passt einmal in die 27, also 27 = Die nächstkleinere Potenz von 2 , die 8 = 23, passt einmal in die 11, also 27 = Die nächstkleinere Potenz von 2 , die 4 = 22, passt nicht in die 3, also 27 = Die nächstkleinere Potenz von 2 , die 2 = 21, passt einmal in die 3, also 27 = Und 1 ist eine Ziffer, die es im dualen System gibt. Endergebnis: 27 = 1*16 + 1*8 + 0*4 + 1*2 +1 = im dualen System. Und jetzt das Hexadezimalsystem: die 16 passt einmal in die 27: 27 = Die 11 = B existiert als Ziffer im Hexadezimalsystem. Dann sind wir schon fertig, denn 27 = 1* = 1*16 + B = 1B

17 Noch ein Beispiel, deine Lieblingszahl.

18 Noch ein Beispiel 1957, meine 2. Lieblingszahl.
Dezimalsystem: 1957 = 1* * *10 + 7 1957 = 1* * * Dualsystem: 1957 = 1*1024+1*512+1*256+1*128+0*64+1*32+0*16+0*8+1*4+0*2+1 1957 = 1* *29 + 1*28 + 1*27 + 0*26 + 1*25 + 0*24 + 0*23 +1*22+0*21+1 1957 = Hexadezimalsystem : 1957 = 7*256 + A* = 7*162 + A* 1957 = 7A5

19 Noch ein Beispiel 1957, meine 2. Lieblingszahl.
Dezimalsystem: 1957 = 1* * *10 + 7 1957 = 1* * * Dualsystem: 1957 = 1*1024+1*512+1*256+1*128+0*64+1*32+0*16+0*8+1*4+0*2+1 1957 = 1* *29 + 1*28 + 1*27 + 0*26 + 1*25 + 0*24 + 0*23 +1*22+0*21+1 1957 = Hexadezimalsystem : 1957 = 7*256 + A* = 7*162 + A* 1957 = 7A5

20 Wie geht es weiter? Die Grafikkarte des Computers rechnet also im Hexadezimalcode die eingelesenen Zahlen in Farben um: jede Farbe beginnt mit einer Raute # dann kommt die Zahl für den Rot-Anteil, dann die Zahl für den Grün-Anteil, dann die Zahl für den Blau-Anteil. Ein Pixel ist ein Bildpunkt. Je mehr Punkte, desto besser ist die Auflösung des Bildes. Viel Zahlensalat für ein einzelnes Pixel! Denn jedes Pixel in einem Foto hat seinen eigenen Farbwert. Ein Foto mit meinem Handy gemacht hat 5344 * 3008 Pixel, also schon eine recht gute Auflösung. Das sind ca. 16 Millionen Pixel, die alle unterschiedliche Farbwerte haben. Im jpg-Format werden aber Bereiche mit ähnlichen Farbtönen zusammengefasst, so dass die Datenmenge kleiner wird. Bei What'sApp werden Fotos meist auf 1600*1200 Pixel reduziert, um das Datenvolumen klein zu halten, das sind dann nur noch knapp 2 Millionen Pixel (jedes wird mit 4 byte verschlüsselt). Die sind aber nicht geeignet, um in einer guten Qualität ausgedruckt zu werden.

21 So sieht der Farbwähler in Photoshop aus
So sieht der Farbwähler in Photoshop aus. Und rechts seht ihr die RGB-Werte: hier 100% Rot = 255 Anteile rotes Licht, kein grün, kein blau. In CMYK umgerechnet 0, 99 (eigentlich 100),100, 0 und als Hexadezimalcode #FF0000.

22 Klickt man nur Webfarben an, sieht die Farbpalette anders aus, sie zeigt hier im Rotbereich nur 20 Farbtöne an.

23 Hier noch ein weiteres Beispiel: viel Licht = helle Farben

24 welcher Hexadezimalcode?
Und weiß und schwarz? Welche RGB-Werte? Welche CMYK-Werte und welcher Hexadezimalcode?

25 Weiß: RGB: höchste Zahl volles Licht aus allen Kanälen CMYK: keine Farbe Hexadezimal: #FFFFFF Schwarz: RGB: kein Licht CMYK: alle Farben, aber nicht 400% dann trocknet die Farbe nicht, aber auch nicht 0,0,0,100, dann ist das Schwarz nicht satt! #000000

26 Noch Fragen?