Im Folgenden soll nachvollzogen werden, wie digital gespeicherte Bilder zur Anzeige gebracht werden können, beispielsweise auf einem Monitor.
Ein Full-HD-Monitor stellt mehr als 2 Millionen Lichtpunkte bereit, die in winzigen LEDs (Light Emitting Diods = Licht aussendende Dioden) ihren Ursprung haben. Um diese Punkte mit bloßem Auge erkennen zu können, wird eine Lupe mit etwa 30-facher Vergrößerung benötigt. Was da zu sehen sein sollte, zeigt die folgende Abbildung.
Zur Übermittlung von Grafiken (und anderer Informationen) benutzen Computer eine „Maschinensprache“, die aus zwei „Bits“ besteht. Um den Bits eine Gestalt zu geben werden gern Einsen und Nullen verwendet. Dieser sogenannte „Binärcode“ entspricht den beiden Zuständen, die für einen Computer erfahrbar sind: Da ist eine Spannung (1) oder da ist keine (0). Mit Bezug zum Bildschirm bedeutete das, eine LED ist entweder „an“ oder „aus“.
Hier der Code für ein Bild in besagter Maschinensprache:
0010000001100100001011100011111100111111000100010001000100110011
Die Zahlen können „seriell“ (in einem Stück nacheinander) übertragen werden, aber auch in Paketen zu jeweils 8. Um das nachvollziehen zu können muss die oben gezeigte die Zahlenfolge nach jeder 8. Zahl auf eine neue Zeile umgebrochen werden. Der Computer (genauer der Prozessor) wird dann mit Zahlenkolonnen von 8 Bit Länge (= 1 Byte) gespeist.
Denkt man sich zu den Zahlen ein 8-bittiges-Raster und zudem, dass bei einer „0“ das Kästchen weiß bleiben soll und bei einer „1“ das jeweilige Kästchen zu schwärzen ist kann, kann das zu erstellende Bild leicht gefunden werden.
Diese Art zu „Denken wie ein Computer“ (Computational Thinking) sollte so leicht nachvollziehbar sein.
Rasterbilder wie finden sich auch im Alltag. Ein Beispiel sind die QR-Codes. Im folgenden ist ein Begriff verborgen. Mit einer passenden Smartphone-App lässt er sich ermitteln.
Um farbige Bilder zu erzeugen sind unterschiedlich gefärbte Pixel vonnöten, beispielsweise weiße, gelbe, grüne und blaue. Um diese Farben im Binärcode unterscheiden zu können, werden jedem Kästchen zwei Ziffern zugeordnet werden. Der Binärcode für die jeweilige Farbe zeigt die Abbildung.
Mithilfe des gezeigten Rasters sollte auch dieses ist farbige Bild leicht zu ermitteln sein.
Um die farbliche Vielfalt, wie sie in Fotos von der realen Welt zu finden sind, reichen vier Farben wie oben gezeigt nicht aus. Heute können jedem Pixel mehr als 16 Millionen Farbtöne zugeordnet werden.
Um solche Farbabstufungen zu ermöglichen, werden die Grundfarben zu unterschiedlichen Anteilen zusammengemischt. Ansatzweise dürfte das vom Malen mit Buntstiften bzw. Tusch- oder Wasserfarben bekannt sein.
Um selbst Eindrücke von Bitmaps zu sammeln, eignet sich das Programm „Greenshot“. Das ist ein Programm, um pixelgenaue Ausschnitte des Bildschirms in den Zwischenspeicher zu kopieren. Es kann kostenfrei aus dem Internet unter getgreenshot.org/downloads heruntergeladen werden.
Wenn das Programm startet, wandelt sich der Cursor zu einem Fadenkreuz. Und was um die Cursorposition herum zu sehen ist, wird in einem kreisrunden Fenster vergrößert angezeigt.
Die Abbildung links zeigt am Beispiel der Abbildung eines Calliope mini, was zu sehen wäre, wenn der Cursor über dem linken Taster platziert würde. Dann ergäbe sich eine Anzeige wie rechts dargestellt: Innerhalb des Kreises sind Pixel erkennbar, sofern sie sich farblich voneinander unterscheiden.
Mithilfe der Pfeiltasten auf der Tastatur lässt sich das Fadenkreuz in Pixelschritten bewegen.