Les 4 C4 - Beeld en geluid

• Informatica
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

H3 Beeld en geluid

Na de les kun je...

• Het verschil tussen een bitmap en een vectorafbeelding uitleggen en in welke situatie je ze moet gebruiken.
  
• Uitleggen hoe geluid gedigitaliseerd wordt met daarbij de termen ‘samplen’ en ‘sample rate’ 

Lesplanning

1. Terugblik vorige les


2. Uitleg beeld- en geluidrepresentatie
3. Zelfstandig aan de slag
4. Afsluiting
   

Terugblik

Huiswerk gelukt?

Nog vragen over lesstof of opgaven?

Nabespreken:

§2.2: 2, 3 en 5

§2.3: 1

Terugblik

1. Voor welke toepassing gebruik je het CMY-kleurmodel en waarom kun je daar het RGB-model niet gebruiken?
   
2. Hoe maak je van een RGB-kleurcode een CMY-code?

Welke
bestandsformaten
ken je voor het opslaan van foto's, film en geluid?

Bestandsformaten

BMP (bv. pasfoto.bmp)

Alle pixels als lange rij van 3 bytes

Voorbeeld:

Kleurcode RGB = FF-00-7F

Hoeveel bytes heb je nodig om 1000 pixels vast te leggen?

Hoeveel kleuren kun je maken in RGB?

Stel, je hebt een resolutie van 300 dpi. Hoe groot is dan een beeldpuntje in mm? (gebruik 1 inch=2,54cm)

Wat is je antwoord?

Bitmap afbeeldingen

• Bitmaps zijn opgebouwd uit pixels (beeldpuntjes) 
• Van elke pixel wordt opgeslagen welke RGB-kleur die heeft
• Hoe meer pixels per oppervlakte (en dus hoe kleiner de pixel), hoe scherper de afbeelding --> resolutie
• (+) bitmapafb. kan dus veel details/ kleurtinten weergeven
  
• maar (-) bitmapafbeelding kost veel opslagruimte;
  
• (-) resolutie ligt vast voor bepaalde grootte: bij inzoomen van bitmap zie je de losse pixels en dus is afbeelding niet meer scherp.
• 
  

Grootte van een bitmap afbeelding berekenen

• In een bitmap worden de pixels in een matrix opgeslagen en één voor één getekend. 
• Hiernaast dus 8 x 11 = 88 pixels: 
• Op elk coördinaat (1,1) tot (8,11)  wordt een kleurcode opgeslagen. 
• Hoeveel kleuren worden opgeslagen is afhankelijk van de hoeveelheid bits die gebruikt worden:

• 16 bits => 2^16 =                 65536 kleuren (16^4)
• 32 bits => 2^32 = 4,294,967,296 kleuren (16^8)

Neem een HD-afbeelding van 1980 x 1080 en ga uit van pixels van 16-bits
1980 x 1080 = 2 miljoen pixels
2 miljoen x 16 bits = 32 miljoen bits > Hoeveel bytes?

1. 32 / 16 = 2 miljoen bytes
2. 32 / 8 = 4 miljoen bytes
3. 32 / 4 = 8 miljoen bytes
4. 32/32 = 1 miljoen bytes

32 miljoen : 8 = 4 miljoen bytes = 4 Megabyte oftewel 4 MB

Je hebt een afbeelding van 600 x 400 die als bitmap wordt opgeslagen.
Hoeveel bits heb je hiervoor nodig?

1. 3.000
2. 24.000
3. 576.000
4. 72.000

32 miljoen : 8 = 4 miljoen bytes = 4 Megabyte oftewel 4 MB

Vectorafbeeldingen

• Vectorafbeelding opgebouwd uit meetkundige objecten (lijnen, vierkanten etc). 
• Afbeelding beschreven door eigenschappen op te slaan, zoals vorm, kleur, grootte en positie van die objecten;
• Bestandsindelingen bijvoorbeeld .svg of .wmf of (soms) .pdf
• Relatief beperkte opslagruimte
• Vergroten/ verkleinen? > waarde voor grootte aanpassen en vectorafbeelding opnieuw tekenen = blijft scherp!
• Werkt alleen bij vormen en bij beperkt kleurgebruik

pdf vector of raster?

https://visual-integrity.com/difference-between-vector-and-raster-pdf/

32 miljoen : 8 = 4 miljoen bytes = 4 Megabyte oftewel 4 MB

Welke bewering is het meest correct?

1. bitmap voor foto's en vector voor logo's
2. bitmap en vector beide voor foto's en logo's
3. bitmap voor logo's en vector voor foto's
4. bitmap en vector beide NIET voor foto's en ogo

32 miljoen : 8 = 4 miljoen bytes = 4 Megabyte oftewel 4 MB

Geluidsfragmenten

• Geluid bestaat uit trillingen in de lucht;
• Bij opnemen van geluid worden de trillingen omgezet naar een elektrisch signaal; 
• sterkte van dat signaal wordt vervolgens door computer omgezet naar digitale waarden (nullen en enen) = samplen
• Geluid afspelen door digitale waarden weer om te zetten naar elektrisch signaal;
• hoe meer bits, hoe meer waardes mogelijk; 
• aantal samples per seconde = sample rate
• hoe meer samples p/s, hoe nauwkeuriger
• Voor muziek 44100 Hz, dus 44100 keer p/s

met 4 bits kun je bijvoorbeeld 16 waardes weergeven (0000 tot 1111)

In de praktijk wordt er gewerkt met 8 tot 16 bits per sample per invoerkanaal

32 miljoen : 8 = 4 miljoen bytes = 4 Megabyte oftewel 4 MB

Het omzetten van analoog geluid naar digitaal heet sampling. In de afbeelding hiernaast zie je hoe dat gebeurt: er wordt periodiek gemeten wat hoogte van de geluidsgolf is.

Geluid digitaal opslaan: Sampling

Meer weten?

https://www.youtube.com/watch?v=BNVVq-iVPy8

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?

Sampling

Bit depth

Net als afbeeldingen heeft ook geluid heeft een bit depth.

Bij geluid kan je met de bit depth bepalen tot hoe hoog je de geluidsgolven wil opslaan. De toonhoogte dus.

Sample rate

De sample rate is de hoeveelheid metingen per tijdseenheid. In de afbeelding hiernaast zijn dat de hoeveelheid blauwe pijltjes

Muziek: 44.100Hz

44.100 per seconde een sample

Sampling

Bitdepth

https://youtu.be/ubCMI3Jq6e4?t=41

Sample rate

https://youtu.be/fZzMXdxbOes?t=21

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?

Aan de slag

Van module C4 H3 Beeld en geluid

Bestudeer H3 en maak de volgende vragen: 

§3.2 – 1, § 3.3 - 1 en 2

Hoe vond je deze les?

😒🙁😐🙂😃

Terugblik

Zijn er nog vragen?

  

§3.2 – 1

Opdracht

1. Zoek op internet de resolutie van de camera van je telefoon.

2. Zoek op hoeveel bits de camera gebruikt. Dit wordt vaak aangegeven met bit-depth

3. Bereken hoeveel bytes (dus niet bits) de afbeelding groot is

Inleveren in classroom

Bereken de grootte van een foto van je telefoon

Hoeveel bytes is een afbeelding van jouw camera?