Darstellung von Bildern und Schall

<yambe:breadcrumb>Informationsdarstellung|Informationsdarstellung</yambe:breadcrumb>

Um Bilder oder Schall in einem Computersystem darstellen zu können, müssen diese digitalisiert werden. Im Folgenden wird dieser Vorgang beschrieben.

Unsere Wahrnehmung der Außenwelt in Form von Bildern oder Schall ist analoger Natur: In unseren Sinnen entsteht ein exaktes Abbild der Außenwelt, indem eine Größe der Außenwelt (im Fall von Bildern die Farbe, bei Schallwellen die Amplitude), die sich in Abhängigkeit des Ortes (statische Bilder), der Zeit (Schall), bzw. auch beider Bezugsgrößen (Bewegtbilder) ändern, in unseren Sinnesorganen nachgebildet und transformiert werden. Der Genauigkeit, mit der diese Größen wahrgenommen werden, sind (zumindest theoretisch) keine Grenzen gesetzt.

• 
  "analoges" Bild
• 
  Ausschnitt aus einer (analogen) Schallwelle

Um analoge Abbildungen mit Computersystemen bearbeiten, verarbeiten, speichern und transportieren zu können, müssen diese Größen in Einheiten bestimmter Größe zerlegt werden: ein Bild wird gerastert und so in Bildpunkte zerlegt (siehe Pixelgrafik), eine Schallwelle bzw. ein Bewegtbild wird in gewissen Zeitabständen abgetastet, und auch die Zielgröße wird auf gewisse Werte hin approximiert. Auf diese Weise erhält man für jeden Bildpunkt (Bilder) und/oder Zeitpunkt (Schall, Bewegtbilder) einen (oder mehrere) Zahlenwert(e) als Abbildung der Zielgröße, die dann digital (d. h. im Binärsystem) dargestellt werden.

• 
  gerastertes Bild
• 
  Abtastung einer Schallwelle

• 
  Digitalisierung der Zielwerte
• 
  digitalisierte Schallwelle

Die Umkehrung des Vorgangs (zur Ausgabe des Bildes bzw. der Schallwelle) erfolgt, indem die digitalisierten Zielgrößen an den betreffenden Bildpunkten bzw. Zeitpunkten wieder in ihre analoge Form gebracht (und eventuell durch Zwischenwerte auf geeignete Weise verbunden werden). Wird die Auflösung aller Größen klein genug gewählt, ist kein Unterschied zwischen dem regenerierten Bild bzw. der regenerierten Schallwelle und dem Original festzustellen.

• 
  Rückgewinnung der analogen Form einer Schallwelle

Zitiervorschlag

Bodenhofer in Pils, Informationsverarbeitung I (21.9.2009), Informationsdarstellung#Darstellung von Bildern und Schall (mussswiki.idv.edu/iv1)