b1 hoofdstuk 1 informatie digitaal. stedelijk gymnasium breda rcm 2 §1 bits, bytes en getallen...
TRANSCRIPT
B1 Hoofdstuk 1Informatie digitaal
Stedelijk Gymnasium Breda RCM 2
§1 Bits, bytes en getallen
“Een computer werkt alleen met enen en nullen.”
Informatie digitaal
Bits en bytes
B1H01 paragraaf 1
• Het kleinst mogelijke stukje informatie
• Twee mogelijke waarden• ja of nee• aan of uit• man of vrouw• 1 of 0
Stedelijk Gymnasium Breda RCM 4
§1 Bits, bytes en getallen
Bit
• Je kunt informatie vastleggen met één bit.
5Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
• Als je twee bits bij elkaar houdt, zijn er al vier mogelijkheden.
• Goede afspraken maken!
6Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
• Niet alleen het aantal enen is belangrijk.
• Ook de plaats van een 1!
7Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
Als je 3 bits bij elkaar houdt, zijn er 8 mogelijkheden
8
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Stedelijk Gymnasium Breda RCM§1 Bits, bytes en getallen
Met vier bits zijn er 16 mogelijkheden.
9
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
Stedelijk Gymnasium Breda RCM§1 Bits, bytes en getallen
Elk volgende bit geeft een verdubbeling van het aantal mogelijkheden.
5 bits 326 bits 647 bits 1288 bits 25616 bits 65.53632 bits 4.294.967.296
10Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
• 8 bits op een rij wordt 1 byte genoemd.
• In een byte kunnen de bits 256 verschillende combinaties geven.
• Byte wordt afgekort met een hoofdletter B
• Bit met een kleine letter b• B, kB, MB, GB, TB, PB, EB
11Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
• In 1 byte kan één teken.bv. A of € of é
• 1 byte = 8 bits• bv. 1001 1000• of 1111 0011• of 0010 0111
12Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
• 1 kB = 1 kilobyte• 210 = 1024 • Vroeger betekende kilo (in de IT) 1024• En mega
1024 x 1024 = 1.048.576 (=220)• Dat is afgeschaft.• Ook hier: kilo = 1.000
mega = 1.000.000
13Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
• De oude kilo (= 1024) wordt nu kibi genoemd.
• De oude mega (= 1.048.576) wordt nu mebi genoemd.
• Althans, dat zou moeten.
14Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
• 4,20 GiB = 4,2 x 1024 x 1024 x 1024 byte• 4,20 GiB = 4.509.715.660 byte• 4,200363159 GiB = 4.510.105.600 byte
15Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
• B1H01 Onderwerp 1
• Theorie bestuderen
• Opdrachten maken
16Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§1 Bits, bytes en getallen
Informatie digitaal
Getallen in het binaire stelsel
B1H01 paragraaf 2a
B1H01 Informatie digitaal
§1 Bits en bytes
§2 Getallen
18Stedelijk Gymnasium Breda
RCM§2 Getallen
§2 Binaire talstelsel
• Er zijn slechts twee tekens:0 en 1
• Hoe kun je nu het getal 3649 schrijven met alleen enen en nullen?
19
§2 Binaire talstelsel
• Schrijf het getal 3649 dus als een getal in het tweetallig (binaire) getalstelsel.
• Bij het gewone talstelsel zijn de machten van 10 belangrijk!
• In het binaire stelsel zijn de machten van 2 belangrijk.
• Er zijn maar twee opties: 1 en 0
20
§2 Binaire talstelsel
• 3649• 3 x 1000 = 3 x 103
• 6 x 100 = 6 x 102
• 4 x 10 = 4 x 101
• 9 x 1 = 9 x 100
21
Wij zijn gewend aan het decimale of 10-tallig stelsel
§2 Binaire talstelsel
• Decimale stelsel: grondtal 10• Binaire stelsel: grondtal 2• 1011011
22
20 (= 1)21 (= 2)22 (= 4)23 (= 8)24 (= 16)25 (= 32)26 (= 64)
§2 Binaire talstelsel
10110111 x 20
1 x 21
0 x 22
1 x 23
1 x 24
0 x 25
1 x 26
23
= 1 x 64 = 64= 0 x 32 = 0= 1 x 16 = 16= 1 x 8 = 8= 0 x 4 = 0= 1 x 2 = 2= 1 x 1 = 1
Samen1+2+0+8+16+0+64 = 91De decimale vertaling van 1011011 is dus 91
Informatie digitaal
Omrekenen binair en decimaal
B1H01 paragraaf 2b
§2 Omrekenen
• Hoe kun je 3649 binair schrijven?• Met welke machten van 2 kun je 3649
maken?
25
§2 Omrekenen
Met welke machten van 2 kun je 3649 maken?• 20 = 1 27 = 128• 21 = 2 28 = 256• 22 = 4 29 = 512• 23 = 8 210 = 1024• 24 = 16 211 = 2048• 25 = 32 212 = 4096• 26 = 64 213 = 8192
26
§2 Omrekenen
Met welke machten van 2 kun je 3649 maken?• 20 = 1 27 = 128• 21 = 2 28 = 256• 22 = 4 29 = 512• 23 = 8 210 = 1024• 24 = 16 211 = 2048• 25 = 32 212 = 4096• 26 = 64 213 = 8192
27
§2 Omrekenen
Met welke machten van 2 kun je 3649 maken?• 20 = 1 27 = 128• 21 = 2 28 = 256• 22 = 4 29 = 512• 23 = 8 210 = 1024• 24 = 16 211 = 2048• 25 = 32 212 = 4096• 26 = 64 213 = 8192
28
§2 Omrekenen
Met welke machten van 2 kun je 3649 maken?• 20 = 1 27 = 128• 21 = 2 28 = 256• 22 = 4 29 = 512• 23 = 8 210 = 1024• 24 = 16 211 = 2048• 25 = 32 212 = 4096• 26 = 64 213 = 8192
29
§2 Omrekenen
Met welke machten van 2 kun je 3649 maken?• 20 = 1 27 = 128• 21 = 2 28 = 256• 22 = 4 29 = 512• 23 = 8 210 = 1024• 24 = 16 211 = 2048• 25 = 32 212 = 4096• 26 = 64 213 = 8192
30
§2 Omrekenen
Met welke machten van 2 kun je 3649 maken?• 20 = 1 27 = 128• 21 = 2 28 = 256• 22 = 4 29 = 512• 23 = 8 210 = 1024• 24 = 16 211 = 2048• 25 = 32 212 = 4096• 26 = 64 213 = 8192
31
§2 Omrekenen
Met welke machten van 2 kun je 3649 maken?• 1 x 20 = 1 0 x 27 = 128• 0 x 21 = 2 0 x 28 = 256• 0 x 22 = 4 1 x 29 = 512• 0 x 23 = 8 1 x 210 = 1024• 0 x 24 = 16 1 x 211 = 2048• 0 x 25 = 32 0 x 212 = 4096• 1 x 26 = 64 0 x 213 = 8192
32
364910 =001110010000012
Informatie digitaal
Rekenen met binaire getallen
B1H01 paragraaf 2c
§2 Binair rekenen
• Tel op (binair)• 1001 en 1011
• 10011011+
34
§2 Binair rekenen
• Tel op (binair)• 1001 en 1011 1
• 10011011+
0
35
§2 Binair rekenen
• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11
• 10011011+
00
36
§2 Binair rekenen
• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11
• 10011011+
100
37
§2 Binair rekenen
• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11
• 10011011+
10100
NB: Met lettertype Courier New zijn alle tekens even breed.
38
§2 Binair rekenen
• Negatieve getallen?• Idee!• Plaats één bit vóór het getal.• is dat bit 0, dan positief• is dat bit 1 dan negatief• +3 011 -3 111• +3 + - 3 = 0 011 + 111 = 000?• Werkt niet, rekent erg onhandig• Kommagetallen?
39
Informatie digitaal
Hexadecimaal rekenen
B1H01 paragraaf 2d
§2 Hexadecimale getallen
• In plaats van 2 tekens (binair) of 10 tekens (decimaal) kun je ook elk ander aantal nemen.
• decimaal basis 10• binair basis 2• hexadecimaal basis 16• 16 tekens• 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
41
§2 Hexadecimale getallen
D H B D H B
0 9
1 10
2 11
3 12
4 13
5 14
6 15
7 16
8 17
42
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 0110
7 0111
8 1000
9 1001
A 1010
B 1011
C 1100
D 1101
E 1110
F 1111
10 10000
11 10001
§2 Hexadecimale getallen
D H B D H B
0 9
1 10
2 11
3 12
4 13
5 14
6 15
7 16
8 17
43
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 0110
7 0111
8 1000
9 1001
A 1010
B 1011
C 1100
D 1101
E 1110
F 1111
10 10000
11 10001
§2 Hexadecimale getallen
• Hexadecimaal stelsel; 16 tekens0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
• Neem het getal F• Decimaal is dat 15,
binair 1111• 24 = 161
44
§2 Hexadecimale getallen
• Hexadecimaal stelsel; 16 tekens0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
• Neem het getal FF• Decimaal is dat 255,
binair 1111 1111• 28 (1 byte) = 162
• Op twee posities kun je alle combinaties (256) van 1 byte kwijt!
45
§2 Hexadecimale getallen
• Hoe kun je 3649 als hexadecimaal getal schrijven?
• Met welke machten van 16 kun je 3649 maken? En hoe vaak heb je die macht dan nodig?
46
§2 Hexadecimale getallen
364910 = • 160 = 1• 161 = 16• 162 = 256• 163 = 4096• 164 = 65.536
47
§2 Hexadecimale getallen
364910 = • 160 = 1• 161 = 16• 162 = 256• 163 = 4096 0• 164 = 65.536 0
48
§2 Hexadecimale getallen
364910 = • 160 = 1• 161 = 16• 162 = 256 14• 163 = 4096 0• 164 = 65.536 0
3649/256 = 14 rest 65
49
§2 Hexadecimale getallen
364910 = • 160 = 1• 161 = 16 4• 162 = 256 14• 163 = 4096 0• 164 = 65.536 0
3649/256 = 14 rest 6565/16 = 4 rest 1
50
§2 Hexadecimale getallen
364910 = • 160 = 1 1• 161 = 16 4• 162 = 256 14• 163 = 4096 0• 164 = 65.536 0
3649/256 = 14 rest 6565/16 = 4 rest 1
51
§2 Hexadecimale getallen
364910 = D H• 160 = 1 1 1• 161 = 16 4 4• 162 = 256 14 E• 163 = 4096 0 0• 164 = 65.536 0 0
3649/256 = 14 rest 6565/16 = 4 rest 1364910 = 00E4116
52
§2 Omrekenen
Van binair naar hexadecimaal
11100101110101110010
53
§2 Omrekenen
Maak groepjes van vier bits
1110 0101 1101 0111 0010
Reken per groepje om.
E
54
§2 Omrekenen
Maak groepjes van vier bits
1110 0101 1101 0111 0010
Reken per groepje om.
E 5
55
§2 Omrekenen
Maak groepjes van vier bits
1110 0101 1101 0111 0010
Reken per groepje om.
E 5 D
56
§2 Omrekenen
Maak groepjes van vier bits
1110 0101 1101 0111 0010
Reken per groepje om.
E 5 D 7
57
§2 Omrekenen
Maak groepjes van vier bits
1110 0101 1101 0111 0010
Reken per groepje om.
E 5 D 7 2
58
§2 Omrekenen
• B1H01 Onderwerp 2
• Theorie bestuderen
• Opdrachten maken
59
Informatie digitaal
Schakelingen met bits
B1H01 paragraaf 3a
§3 Schakelingen met bits61
B1H01 Informatie digitaal
§1 Bits en bytes
§2 Omrekenen, binair, hexadecimaal
§3 Hoe laat je een computer rekenen?
§3 Schakelingen met bits
• Om met binaire getallen te kunnen rekeken, moeten we kunnen optellen.
• Tel op (binair)• 1001 en 1011
• 10011011+
62
§3 Schakelingen met bits
• Tel op (binair)• 1001 en 1011 1
• 10011011+
0
63
§3 Schakelingen met bits
• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11
• 10011011+
00
64
§3 Schakelingen met bits
• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11
• 10011011+
100
65
§3 Schakelingen met bits
• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11
• 10011011+
10100
66
§3 Schakelingen met bits
• Om met binaire getallen te kunnen
rekenen, moeten we kunnen
optellen.
• Hoe doe je dat elektronisch?
• Met schakelaars!
67
§3 Schakelingen met bits68
§3 Schakelingen met bits
A B Lamp
0 0
0 1
1 0
1 1
69
A B
0
0
01
AND-gate of EN-poort
§3 Schakelingen met bits
A B Lamp
0 0
0 1
1 0
1 1
70
A
B
0
1
11
OR-gate of OF-poort
§3 Schakelingen met bits
A B Lamp
0 0
0 1
1 0
1 1
71
A
B
0
1
10
XOR-gate of XOF-poort
§3 Schakelingen met bits
• Om berekeningen te kunnen uitvoeren, zitten er heel veel ‘schakelaars’ in een computer.
• Optellen bijvoorbeeld kan met een XOR.
72
Informatie digitaal
MultimediaLogic
B1H01 paragraaf 3b
§3 MultiMedia Logic
• Freeware simulatieprogramma
• Logische schakelingen
• M-schijf – Informatica – Software
• Informatica-Actief site
• Downloaden of kopiëren
• Downloadpagina Informatieca
• Installeren.
74
§3 MultiMedia Logic75
§3 MultiMedia Logic
B1H01 Onderwerp 3
Theorie bestuderen
Opgaven maken
76
Informatie digitaal
Tekst in ASCII
B1H01 paragraaf 4
§4 Tekst in enen en nullen
B1H01 Informatie digitaal
§1 Bits en bytes
§2 Omrekenen, binair, hexadecimaal
§3 en-poort, of-poort, xof-poortschakelingen met bits
§4 Tekst in enen en nullen
78
§4 Tekst in ASCII79
• Alles wat je door een computer wil laten bewerken, moet worden vertaald naar enen en nullen.
• Dat heet digitaliseren
• Hoe gaat dat met tekst?
§4 Tekst in ASCII80
• Teksten bestaan uit reeksen tekens.
• Elk teken krijgt een afgesproken nummer.
• Dat is een ASCII-code
• American Standard Code for Information Interchange
§4 Tekst in ASCII81
• 8-bits = 1 byte
• 28 mogelijkheden
• 256 verschillende mogelijkheden
• Bijvoorbeeld het teken *
• ASCII-code 42
• Binair 00101010
• Hexadecimaal 2A
• Altijd!
§4 Tekst in ASCII82
• Zie tabel in Onderwerp 4a
• De code per letter is in elk lettertype (font) hetzelfde
• De computer zoekt het juiste plaatje (font) bij de code op.
Informatie digitaal
Tekst in UNICODE
B1H01 paragraaf 4
§4 Tekst in Unicode84
• De 256 verschillende mogelijkheden zijn toereikend voor onze taal en ons schrift.
• Niet voor alle talen en schriften in de wereld.
• Denk aan Cyrilisch, Grieks, Chinees, Arabisch, Thais, wiskundige symbolen, Afrikaanse schriften etc.
§4 Tekst in Unicode85
• Uitgebreidere standaard werd noodzakelijk Unicode
• 16 bits (FFFF)
• 65.536 verschillende mogelijkheden
• Van 0000 tot FFFF
• Wel toereikend!
• De ASCII-tabel is een onderdeel van de Unicodetabel en loopt van 0000 tot 00FF (0 – 256)
§4 Tekst in Unicode86
• £ = 00A3
• ≈ = 2248
• = 00A9
• ₧ = 20A7
• F907 = ޟ
UnicodesiteTabellen met letters
Informatie digitaal
Standaard voor alles
B1H01 paragraaf 5a
§5 Datums in enen en nullen
B1H01 Informatie digitaal
§1 Bits en bytes
§2 Omrekenen, binair, hexadecimaal
§3 en-poort, of-poort, xof-poortschakelingen met bits
§4 Tekst in enen en nullen
§5 AfsprakenDatums in enen en nullen
88
§5 Standaards voor alles89
• Om goed te kunnen vergelijken en uit te wisselen, zijn goede afspraken nodig.
• Het coderen van lettertekens is een standaardisatie.
• Er zijn heel veel van dergelijke standaards.
• Met de kleiner wordende wereld komer er steeds meer.
§5 Standaards voor alles90
• weekdagen (zeven)
• maanden
• tijdrekening
• Jaartal
• mp3-bestanden
• SI-eenhedenstelsel
• netspanning (230 V)
§5 Standaards voor alles91
• Ook binnen de computerwereld zijn er veel standaardisaties
• beschrijven van cd’s en dvd’s
• gegevensuitwisseling tussen de verschillende onderdelen
• plaatsing van de toetsen op het toetsenbord
• communicatie via internet
§5 Standaards voor alles92
• kilo = 1000, mega = 1.000.000
• Ook in de computerwereld!
• Oude afspraak in de IT:1 kilobyte = 1024 byte1 megabyte = 1024 x 1024 byte
• Nieuwe afspraak1 kilobyte = 1000 byte1 kibibyte = 1024 byte1 megabyte = 1.000.000 byte1 mebibyte = 1024 x 1024 byte
§5 Standaards voor alles93
• Probleem:
• Wat wordt nu (anno 2012) bedoeld met 40 GB?
• Gigabyte of Gibibyte?
• Officieel 40 Gigabyte (afspraak)
• 40.000.000.000 byte
• Veelal toch nog 42.949.672.960= 40 x 1024 x 1024 x 1024 byte
• Verandering kost (veel) tijd.
Informatie digitaal
Datums in Excel
B1H01 paragraaf 5b
§5 Datums in Excel95
• Rekenprogramma’s als Excel kunnen met datums rekenen.
• Open Excel
• 1 januari 1900 is dag 1
• 2 januari 1900 is dag 2
• 3 januari 1900 is dag 3
• 1 februari 1900 is dag 32
• etc.
§5 Datums in Excel96
• een uur is 1/24 deel van een dag
• 1 uur = 1/24 = 0,041666667 dag
• een minuut is 1/60 uur
• 1 minuut is 1/24 x 1/60 dag
• 1 minuut is 0,000694444 dag
• 1 seconde is 1/24 x 1/60 x 1/60
= 0,000015741 dag
§5 Datums in Excel97
B1H01 Onderwerp 4 en 5
Theorie bestuderen
Opgaven maken
Informatie digitaal
Discreet en continu
B1H01 paragraaf 6
§6 Discreet en continu99
B1H01 Informatie digitaal
§1 Bits en bytes
§2 Getallen
§3 Hoe laat je een computer rekenen?
§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen
§5 Standaardiseren, datums
§6 Discreet en continu
§6 Discrete en continue schalen100
• Het nummeren van lettertekens is tamelijk eenvoudig.
• Hoe digitaliseer je bij ‘glijdende’ schalen?
• Het volume van de radio bijv.
§6 Discrete en continue schalen101
• Verdeel in stappen van gelijke ‘lengte’.
• Hoe meer stappen, des te fijner de verdeling.
13 stappen
102
• Hoe meer stappen, des te fijner de verdeling
§6 Discrete en continue schalen
• Neem zoveel stappen, dat we het verschil niet meer zien of horen.
100 stappen
103
• Grijstinten in 16 stappen
• Hoe meer stappen, des te fijner de verdeling
§6 Discrete en continue schalen
104
• Grijstinten in 64 stappen
• Hoe meer stappen, des te fijner de verdeling
§6 Discrete en continue schalen
105
• Grijstinten in 256 stappen
• Hoe meer stappen, des te fijner de verdeling
§6 Discrete en continue schalen
Informatie digitaal
Digitale kleuren RGB
B1H01 paragraaf 7a
§7 Kleuren en plaatjes107
B1H01 Informatie digitaal
§1 Bits en bytes
§2 Getallen
§3 Hoe laat je een computer rekenen?
§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen
§5 Standaardiseren, datums
§6 Discreet en continu
§7 Kleuren en plaatjes
§7 Digitale kleuren RGB108
• Om een plaatje of foto te digitaliseren, moeten alle kleuren in getallen worden gevangen.
• Een verdeling in 256 stappen is blijkbaar voldoende.
• Alle kleuren kun je maken met drie basiskleuren.
• Geel, magenta en cyaan of
• Rood, groen en blauw
§7 Digitale kleuren RGB 109
• Het mengen van kleuren is bij verf anders dan bij licht.
• Licht – additieve kleurmenging
• Verf – subtractieve kleurmenging
licht verf
110
licht (additief) verf (subtractief)
Primair
Rood (R)
Groen (G)
Blauw (B)
Primair
Cyaan (C)
Magenta (M)
Yellow (Y)
Secundair
Rood
Groen
Blauw
§7 Digitale kleuren RGB
111
• De primaire kleuren hebben ieder één byte ter beschikking
• 256 stappen per kleur
• 3 primaire kleuren
• 256 x 256 x 256 = 16.777.216 variaties
• Hele kleine nuances
• Voor het oog een glijdende schaal
§7 Digitale kleuren RGB
Kleur Rood Groen Blauw
Zwart 0 0 0
Wit 255 255 255
Rood 255 0 0
Groen 0 255 0
Blauw 0 0 255
112
§7 Digitale kleuren RGB
Kleur Rood Groen Blauw
Cyaan 255 0 255
Magenta 0 255 255
Geel 255 255 0
Oranje 255 127 0
Geel-groen 126 255 0
113
§7 Digitale kleuren RGB
Informatie digitaal
Digitale kleuren HSB
B1H01 paragraaf 7b
115
• Het maken van een specifieke RGB kleur is lastig
• Met HSB is dat vaak handiger
• Ook voor bij elkaar passende kleuren
• H staat voor Hue (= tint)
• De plaats op de regenboog
0 1
§7 Digitale kleuren HSB
116
• S staat voor saturation (verzadiging of intensiteit)
• Zeg maar de hoe fel de kleur is
• 0 1
§7 Digitale kleuren HSB
117
• B staat voor Brightness (helderheid of luminantie)
• Zeg maar de hoe licht de kleur is
• 0 1
§7 Digitale kleuren HSB
118
Hue
Satu
ratio
n
Brig
htn
ess
§7 Digitale kleuren HSB
119
• Eén van de opgaven laat je het verband tussen RGB en HSB onderzoeken.
• Applet kleurenmengerOnderwerp 7 opdracht 1
§7 Digitale kleuren HSB
§7 Digitale kleuren HSB120
B1H01 Onderwerp 6 en 7a en b
Theorie bestuderen
Opgaven maken
Informatie digitaal
Afbeeldingen in pixels
B1H01 paragraaf 7c
§7 Plaatjes en kleuren122
B1H01 Informatie digitaal
§1 Bits en bytes
§2 Getallen
§3 Hoe laat je een computer rekenen?
§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen
§5 Standaardiseren
§6 Discreet en continu
§7 Plaatjes en kleuren
123
• Om een plaatje te digitaliseren, moet je het verdelen in punten.
• Hoe meer punten, des te fijner de verdeling en des te groter het bestand.
• Van elk punt moet je de kleur vastleggen (met drie bytes).
• Zo’n punt heet een ‘picture element’ of pixel.
§7 Digitale afbeeldingen
124
• De fijnheid van de verdeling heet de resolutie.
• De eenheid van resolutie is ‘dots-per-inch’ of dpi(1 inch = 1 duim = 2,54 cm)
• Belangrijk bij printers
• Hoe meer dpi, des te fijner de afbeelding.
§7 Digitale afbeeldingen
Informatie digitaal
bmp, png, gif, jpg
B1H01 paragraaf 7d
126
• Type Bitmap (bmp)
• Van elk punt leg je de kleur vast met drie bytes.
• plaatje 800 bij 600 pixels
• 800 x 600 x 3 = 1.440.000 byte= 1,44 MB
• Vergelijkbaar met 500 pagina’s tekst!
• Compressie
§7 Digitale afbeeldingen
127
• Neem minder kleuren
• Neem één ipv drie bytes
• GIF (Graphics Interchange Format)PNG (Portable Network Graphics)
• Geschikt voor eenvoudig gekleurde afbeeldingen
§7 Digitale afbeeldingen
128
• Weinig kleuren
• Elke kleur krijgt een nummer
• De RGB-waarden daarvan zijn standaard
• Leg per pixel het kleurnummer vast.
§7 Digitale afbeeldingen
129
• JPEG(Joint Photographic Experts Group)
• Geschikt voor complex gekleurde afbeeldingen, foto’s.
• Veel kleuren
• Blokjes van 8 x 8 pixels
• Kleur van één pixel vastleggen
• Verschil met andere pixels vastleggen
§7 Digitale afbeeldingen
Informatie digitaal
Vectorgrafics
B1H01 paragraaf 7e
131
• Vectorgraphics is een manier om tekeningen te comprimeren.
• Je beschrijft niet de kleuren van elk pixel.
• Je beschrijft de tekening in woorden.
• ‘Een rood vierkant op een witte achtergrond.’
§7 Vector grafics
132
• Neem een witte achtergrond.
• Teken een blauwe lijn, 2px breed van (67,23) naar (88,103)
• Teken een vierkant met een gele lijn, 5px breed, middelpunt (56,89) en zijde 190px
• Werkt natuurlijk niet met een foto.
§7 Vector grafics
Informatie digitaal
Afbeeldingen bewerken
B1H01 paragraaf 7f
134
• Paint-accessoire
• Eenvoudig, weinig opties
• Ongeschikt om foto’s te bewerken.
• Heeft maar één tekenlaag
• HSB-kleurenkiezer
§7 Afbeeldingen bewerken
135
• Professionele Software
• PaintShop Pro
• Adobe Photoshop
• Adobe Illustrator
• Corel Draw
• Gimp (gratis, cursus op IA)
• Vele andere
§7 Afbeeldingen bewerken
136
• Irfan-view
• Freeware afbeeldingen bewerkingsprogramma
• Kan allerlei bestandsformaten lezen en opslaan.
§7 Afbeeldingen bewerken
137
• IN downloadpagina
• Site van Irfan-view
• http://www.irfanview.com/
§7 Afbeeldingen bewerken
Informatie digitaal
IrfanView
B1H01 paragraaf 7f
139
• Downloaden
• Installeren
• Icon
• Niet zo ingewikkeld
• Afbeeldingen bewerken
• Afbeeldingen converteren
§7 IrfanView
140
• Bij een van de opgaven staat een handleiding om er mee te werken.
• Nodig bij de opgaven aldaar
§7 IrfanView
141
• IN downloadpagina
• Site van Irfan-view
• http://www.irfanview.com/
§7 IrfanView
142
• B1H01 Onderwerp 7cdefghi
• Theorie bestuderen
• Opgaven maken
• Site van Irfan-view
• http://www.irfanview.com/
§7 IrfanView
143
• B1H01 SE-toets
• Planning week 39
• 24 – 28 september
• Afspraak: 4IN3 26 september
§7 IrfanView
Informatie digitaal
Digitaal geluid
B1H01 paragraaf 8
§8 Geluid in enen en nullen145
B1H01 Informatie digitaal
§3 Hoe laat je een computer rekenen?
§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen
§5 Standaardiseren, datums
§6 Discreet en continu
§7 Kleuren en plaatjes
§8 Geluid in enen en nullen
146
• Geluid bestaat uit golven.
• Een zuivere toon is een mooie golf (sinus)
§8 Digitaal geluid
147
• Muziek en stemgeluid bestaat uit vele tonen tegelijk. . .
• en door elkaar.
§8 Digitaal geluid
148
• Vele tonen en klanken . . .
§8 Digitaal geluid
149
• Dit plaatje is 0,001 s geluid.
• Hoe digitaliseer je dat?
§8 Digitaal geluid
150
• Leg heel vaak de hoogte (amplitude) van de golf vast.
• Hoe vaker, hoe beter het resultaat.
§8 Digitaal geluid
151
• Eén minuut geluid wordt dan een bestand van 10 MB!
• Op een audio cd past dan maar 80 minuten muziek.
• Dat is 800 MB.
• Om meer op een cd te krijgen, moeten we comprimeren.
• MP3 is zo’n compressie standaard
§8 Digitaal geluid
152
• Audio bewerken
• Audacity
• Freeware geluidbewerkingsprogramma
§8 Digitaal geluid
Informatie digitaal
Digitale film MPEG
B1H01 paragraaf 8
154
• Bij een film worden statische beelden snel na elkaar getoond.
• Minstens 24 per seconde
• Per seconde dus 24 plaatjes!!
• Veel geheugenruimte.
• Compressiestandaard: MPEG
• De kunst van het weglaten.
§8 Digitale film: MPEG
155
• MPEG staat voorMoving Picture Experts Group
• Samenwerkingsgroep van academici en zakenlui.
• Houdt zich bezig met het coderen van audio en video. . .
• en standaardiseren ervan.
• Standaarden voor bewegende beelden.
§8 Digitaal geluid
156
• MPEG1 1991Hieronder valt o.a. mp3.
• MPEG2Standaard voor het transport van video en audio voor televisie.
• MPEG3Opgezet voor hdtv, maar overbodig gebleken.
• MPEG4Uitbreiding op MPEG1 (3D)
§8 Digitaal geluid
157
• MPEG7Beschrijft de multimedia-inhoud met XML. Het zoeken van een video-bestand wordt eenvoudiger.
• MPEG21Het bewaren van auteurs- en herkomstinformatie; ook bij converteren.Is in ontwikkeling.
§8 Digitaal geluid
158
• Alleen de verschillen met het vorige plaatje worden vastgelegd.
• Veel geheugenbesparing
• Toch nog grote bestanden
• 1 minuut MPEG is ca 10 MB
§8 Digitale film: MPEG
159
• B1H01 Onderwerp 8
• Theorie bestuderen
• Audacity installeren (alleen thuis)
• Opgaven maken
§8 Digitale film: MPEG
Informatie digitaal
Bestanden met digitale informatie
B1H01 paragraaf 9
§9 Digitale informatie in bestanden161
B1H01 Informatie digitaal
§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen
§5 Standaardiseren, datums
§6 Discreet en continu
§7 Kleuren en plaatjes
§8 Geluid in enen en nullen
§9 Het verschil tussen al die enen en nullen
162
• Op de harde schijf, een cd of USB-geheugen staan alleen maar bits.
• Enen en nullen dus.
• Hoe weet de computer dat het om geluid gaat?
• Of tekst?
• Of een getal?
§9 Digitale informatie in bestanden
163
• In elk bestand wordt ook info bewaard over het soort bestand.
• Bij het opslaan (vanuit een programma) wordt ook de ‘extensie’ vastgelegd.
• .doc voor MS-Word.docx voor MS-Word.txt voor kladblok.mp3 voor geluid.jpg voor plaatjes
§9 Digitale informatie in bestanden
164
• De drie- of vierletters achter de punt heeft de extensie.
• .htm voor een html-bestand.xlsx voor MS-Excel.pdf voor portable document format.sys voor systemfiles.log voor logfiles.pptx voor MS-PowerPoint
§9 Digitale informatie in bestanden
165§9 Digitale informatie in bestanden
166
• Door de extensie wordt een bestand aan het juiste programma gekoppeld.
• Dat programma kan de bits van het bestand lezen en interpreteren.
• Andere programma’s niet.
§9 Digitale informatie in bestanden
167
• Een plaatje openen met WordPad?
§9 Digitale informatie in bestanden
168
• WordPad denkt dat het om tekst gaat en zoekt bij de binaire code het bijbehorende teken.
• Dat wordt geen plaatje.
§9 Digitale informatie in bestanden
169
• De bits in een bestand kun je bekijken me FileView.
• Mijn downloadpagina.
• Leerjaar 4 – Informatica – software – Fileview
• Start FileView
§9 Digitale informatie in bestanden
Informatie digitaal
Is er leven zonder CODECS
B1H01 paragraaf 11
171
• CODEC staat voor coderen en decoderen.
• CODECs zijn programmaatjes om videobestanden te verkleinen.
• Comprimeren en reduceren
• Elk bedrijf zijn eigen methode, helaas.
• Standaardiseren is wenselijk.
§11 Is er leven zonder CODECS?
172
• De bestandsextensie (MPEG, AVI) is wel standaard, maar de weg om er te komen niet.
• Je moet wel dezelfde weg terug gaan, om de film te kunnen zien.
§11 Is er leven zonder CODECS?
173
• Een voorbeeld
• 1 pixel kleurenfilm 800 x 600kost 3 bytes (R, G, B)
• Dat is 1,440 MB voor één plaatje.
• 25 beelden per seconde . . .
• per seconde 34,3 MB
• Veel te veel!
§11 Is er leven zonder CODECS?
174
• Je mist een CODEC?
• Zoek op internet
• Pas op!
• In CODECS kunnen virussen verstopt zitten.
§11 Is er leven zonder CODECS?
175
• B1H01 SE-toets
• Planning week 39
• 24 – 28 september
• Afspraak: 4IN2
• Woensdag 26 september 2012
§11 Is er leven zonder CODECS?
Informatie digitaal
Negatieve getallen: tekenbit
B1H01 paragraaf 12a
177
• 1 Byte = 8 bits
• 1e bit (most significant) wordt tekenbit
• 1 negatief
• 0 positief
• 10010101 = - 21
• 00010101 = + 21
Stedelijk Gymnasium Breda RCM§12 Negatieve getallen: de tekenbit
178
• - 21 + 21 = 0
• Toch?
• Binair 10010101 + 00010101
• 10010101
00010101 +
10101010
10101010 = decimaal – 42
• Hm?
• Minder geslaagd!
§12 Negatieve getallen: de tekenbitStedelijk Gymnasium Breda RCM
Nieuwe poging
• Elk bit omgedraaid en dan plus 1
• 00010101 = 21
• 11101011 = -21
• 00010101
11101011 +
100000000
• Bingo!
§12 Two’s compliment Stedelijk Gymnasium Breda RCM 179
180
• B1H01 Onderwerp 9, 11 en 12a en b
• Theorie bestuderen
• Opgaven maken
§12 Two’s compliment
Informatie digitaal
Gebroken getallen: floating point
B1H01 paragraaf 12c
• Hoe digitaliseer je een kommagetal?
• Bijvoorbeeld 18,3125?
• Nou, gewoon!
• Hoe schrijf je 18,3125 in machten van 10?
• 18 = 1x101
+ 8x100
• 0,3125=
3x10-1
+ 1x10-2
+ 2x10-3
+ 5x10-4
• Doen we binair ook zo!
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 182
• 18,3125
• 18 = 16 + 2 = 24
+ 21
• 1810= 000100102
• Met welke machten van 2 kun je 0,3125 maken?
• 0,3125 = 0,25 + 0,0625
• 0,3125 = 2-2
+ 2-4
• Achter de komma 0101000000
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 183
• 1810 = 000100102
• 0,312510 = 010100000. . . .2
• Totaal 00010010,010100000. . .
• Kost wel veel bits.
• Hoe vertel je de komma?
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 184
• We moeten iets anders bedenken.
• Elk decimaal getal kun je schrijven als p x 2q
• getal10 = +
/- p x 2y
• getal10 = +
/- mantisse x 2exp
• Dat leggen we vast in 32 bits
(4 byte, single precission) of
• 64 bits (double precission)
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 185
Single precission: 32 bits
• bit 0 t/m 22 waarde (mantisse)
• bit 23 t/m 30 exponent
• bit 31 teken
• We willen ook negatieve exponenten kunnen weergeven
• Nog een tekenbit? Nee.
• Dat kan slimmer.
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 186
• Bij de exponent nemem we voor
0000 0000 niet 0, maar
• 0000 0000 = -127
• 0000 0001 = -126
• 0000 0010 = -125
• 0000 0011 = -124
• 0111 1111 = 0
• 1111 1111 = 128
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 187
• De exponent moet dus tussen
-127 en +128 liggen.
• de waarde 10101110 als exponent betekent dus 174 – 127
= 47
• We moeten 127 van de exponentwaarde aftrekken.
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 188
• bit 0 t/m 22 waarde (mantisse)
• bit 23 t/m 30 exponent
• bit 31 teken
• In de groene bits staat de mantisse,
• in de rode bits de exponent.
• De blauwe is het teken van het getal
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 189
Uitgangspunt was
getal10 = +
/- mantisse x 2exp
Voorbeeld
Mantisse =20
+010110000000000..
Exponent = 00101011
teken: negatief
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 190
Mantisse =20
+010110000000000.. 20
+ 0x2-1
+ 1x2-2
+
0x2-3
+ 1x2-4
+ 1x2-5
=
1 + 0 + 0,25 + 0 + 0,0625 + 0,03125 = 1,34375
Exponent = 00101011
1x25
+ 1x23
+ 1x21
+ 1x20
-127 = 43 – 127 = -84
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 191
teken negatief
mantisse = 1,34375
exponent = -84
Ons getal is dus
-1,34375 x 2-84
Reken uit en je vindt
-6,947 x 10-26
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 192
Nu andersom
Zet 2,387 x 10-12
om in een binaire notatie met single precission .
.
Nou, laat maar . .
Je zou moeten vinden
00101100001001111111100001011110
Doe je best.
Klik hier
§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 193
B1 Hoofdstuk 1Informatie digitaal