Sonstiges
Bit-Ebenen / Steganographie
Einen weiteren interessanten Aspekt kann untersuchen, wenn man die Intensitäten als 8-Bit-Binärzahlen auffasst. Man kann das (Graustufen)-Bild dann in acht verschiedene Bit-Ebenen aufteilen. Möchte man z.B. die vierte Bitebene (23 = 8) haben, setzt man alle anderen Bits auf 0. Dies erreicht man am leichtesten mit einer Und-Verknüpfung:
| Dezimal | Binär | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ialt | 190 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| Bitebene 4 | 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| Ineu | 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Die niederwertigen Bitebenen sehen auf den ersten Blick komplett schwarz aus, da die maximale Helligkeit nur 1 (1. Bit-Ebene), 2 (2. Bit-Ebene) oder 4 (3. Bit-Ebene) beträgt. Daher muss man die Bilder in Schwarz-Weiß-Bilder umwandeln, damit man etwas erkennt.
Bildquelle: Bitebenen eines Graustufenbildes von ZPG IMP [CC BY-SA 4.0 DE], aus 02_alg_hintergrund_digitale_bildbearbeitung.odt, bearbeitet
Man erkennt, dass die höherwertigen Bitebenen bestimmen, ob eine Region des Bildes hell oder dunkel ist. Die niederwertigen Bitebenen beeinflussen nur die feinen Strukturen. Dabei trägt die 1. Bit-Ebene so wenig bei, dass ihr Einfluss mit dem bloßen Auge nicht wahrnehmbar ist (sie sieht oben ohnehin nur nach Bildrauschen aus).
Dies kann man ausnutzen, um in dem Bild eine geheime Botschaft zu verstecken, ohne dass auffällt, dass das Bild überhaupt eine Nachricht enthält. Dies bezeichnet man als Steganographie. Mann kann zum Beispiel die 1. Bit-Ebene eines Bildes gegen ein anderes Schwarz-Weiß-Bild austauschen, das die geheime Nachricht enthält. Extrahiert man aus dem veränderten Bild die 1. Bit-Ebene, erhält man die Nachricht zurück.
Steganographie darf allerdings nicht mit Verschlüsselung verwechselt werden, da hier kein Schlüssel verwendet wird. Jeder, der das Verfahren kennt, kann die Nachricht wieder extrahieren. Man kann dieses Verfahren z.B. aber verwenden, um ein Wasserzeichen in ein Bild einzubauen.
Bildquelle: Bitebenen eines Graustufenbildes von ZPG IMP [CC BY-SA 4.0 DE], aus 02_alg_hintergrund_digitale_bildbearbeitung.odt, bearbeitet
Pointillismus
Bildquelle: Georges Seurat - Un dimanche après-midi à l'Île de la Grande Jatte.jpg [ PD ], via Wikimedia Commons, bearbeitet
Pointillismus bezeichnet eine Stilrichtung in der Malerei. Sie hatte in den Jahren zwischen 1889 und 1910 ihre Blütezeit. Der Pointillismus wird dem Post-Impressionismus zugeordnet.
Typisch für den Pointillismus ist der streng geometrisch durchkomponierte, oft ornamental wirkende Bildaufbau. Die Farben werden dabei in kleinen Punkten auf die Leinwand gesetzt. Dabei nutzten pointillistische Maler nur reine Farben. Farbmischungen entstehen erst auf dem Malgrund selbst.
Man kann einen ähnlichen Effekt erreichen, wenn man in einem Bild zufällige Pixel auswählt und dann ausgefüllte Kreise einer bestimmten Größe an diese Stelle zeichnet.
Bildquelle: Tupfen und Stricheln von ZPG IMP [CC BY-SA 4.0 DE], aus 02_alg_hintergrund_digitale_bildbearbeitung.odt, bearbeitet
Gleiches kann man statt mit Punkten auch mit kurzen schrägen Strichen machen. Auch hier erhält man schöne, künstlerische Effekte.
Hintergrund zur digitalen Bildbearbeitung: Herunterladen [odt][19 MB]
Hintergrund zur digitalen Bildbearbeitung: Herunterladen [pdf][1,5 MB]
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