Adat- tárolás

Az informatika alapjai című fejezetben már volt szó a jelek analóg és digitális formájáról. Itt most kicsit részletesebben beszélünk ezekről, és megtárgyaljuk azt is, hogy a számítógép milyen formában tárolja az adatokat. 

Az analóg és a digitális jel Analóg jel: két érték között tetszőleges más értéket felvehet. A körülöttünk lévő világ tulajdonságai mind ilyen analóg formában láthatók. Pl. Egy ember magassága, súlya, két város távolsága, illatok, hangok, képek… A számítógépeket viszont könnyebb úgy elkészíteni, hogy ne analóg, hanem digitális jellel dolgozzanak. Digitális jel: csak előre meghatározott értékeket vehet fel.

digitalizálás Ahhoz, hogy egy analóg jelet a számítógépen eltárolhassunk digitális formára kell hoznunk. Ezt az eljárást hívják digitalizálásnak. A digitalizálás: az analóg jelből mintákat vesznek, és az így mért értékeket tárolják el. Ez az átalakítás minden esetben adatvesztéssel jár. Minél sűrűbben veszünk mintát, annál jobban hasonlít a digitális jel az eredeti analógra. 

Adatmennyiség  Minden adat a számítógépben 0 és 1 sorozatú számokkal van eltárolva. Egy ilyen számjegyet nevezünk bitnek. 8 bit alkot egy Byte-ot. A számítógép mindenféle adatot ilyen kettes számrendszerbeli formában, vagyis 0, 1-ek sorozataként tárol. A továbbiakban nézzük meg, hogyan lehet szöveget, színt, képet, vagy hangot ilyen 0,1 sorozatokkal eltárolni. 

Adatmennyiségek a gyakorlatban

ASCII KÓDTÁBLA

Szövegek tárolása  Tehát a számítógép mindent kettes számrendszerbeli számként tárol, hangokat, képeket, de még a szöveget is. Szövegek tárolásához a számítógépnek egy kódtáblázatra van szüksége, amelyben meg tudja "nézni", hogy melyik karakternek milyen számkód felel meg. Az ábrán ún. ASCII kódtábla látható, de ebből hiányoznak az ékezetes betűk.  Manapság inkább a Unicode táblázatot használjuk, amelynek célja, hogy a különböző írásrendszerek karaktereit egy táblázatba gyűjtse össze (több, mint 100000 karakter!).

Színek tárolása  Az RGB (red, green, blue) színkódolás: A piros, zöld, kék alapszíneket használják minden olyan esetben, ahol a megjelenítőnek saját fénye van (pl. monitor).  CYMK: Ezt a négy színt Cian, Magenta, Yellow, BlacK használjuk nyomtatásra készülő képek esetén. Mivel itt a kinyomtatott dokumentumnak nincs saját fénye, azért a visszavert színekkel lehet kikeverni azt , amit látni szeretnénk. Ilyenkor a papírra eső fényből elnyelődnek bizonyos színek, és mi a többit, a visszavert színeket látjuk.

Ha egy színt szeretnénk megadni, akkor azt   Ha egy színt szeretnénk megadni, akkor azt olyan formában tudjuk, hogy megmondjuk mekkora nagyságban tartalmaz a három alapszínből. A sárga szín például a piros és zöld alapszínekből tartalmaz valamennyit, míg kékből semennyit sem. Ennél a színhármasnál, ha minden színből a maximális értéket tartalmazza a kikevert szín, akkor azt fehérnek látjuk, míg a színek hiánya feketeként jelenik meg. 

Képek tárolása  Képek, ábrák számítógépen történő tárolása, előállítása kétféle módon történhet, raszter-, vagy vektorgrafikusan.  Képek digitalizálásánál az eredeti analóg képből (pl. fénykép) pontról- pontra mintát vesznek, vagyis megnézik, hogy az adott ponton milyen színű a kép. 

Rasztergrafika A rasztergrafikus kép jellemzői Nevezik még bittérképesnek, vagy pixelgrafikusnak is. Lényege, hogy a használni kívánt kép minden egyes pontjáról külön-külön eltárolják, hogy milyen színű, vagyis a képet képpontokként kezelik.  A rasztergrafikus kép jellemzői  Felbontás: Ez a tulajdonsága adja meg, hogy hány pontból áll össze a kép. Két számmal, a vízszintes és a függőleges pontok számával adják meg. Mértékegysége a ppi (pixel per inch). Például a 100 ppi azt jelenti, hogy egy inchnyi hosszon 100 képpont található. Minél nagyobb a felbontás, annál jobb minőségű a kép, annál jobban nagyítható.  Színmélység: Megmondja, hogy hányféle szín használható a képen. 1 bites kép esetén kétféle (általában fekete-fehér), de 8 bitnél már 256 féle szín használható.  Képméret: Megadja, hogy összesen hány pontból áll a kép. 1600*1200 

Vektorgrafika Ennél a képtípusnál képpontok helyett egyenleteket tartalmaz a kép. Ezekkel az egyenletekkel adják meg a képen szereplő ábrák alakját, elhelyezkedését, méretét. (Lásd matematikából a koordináta-geometria részt)  A vektorgrafika előnye a rasztergrafikához képest, hogy korlátlanul nagyítható minőségromlás nélkül, míg hátránya, hogy nem lehet bármilyen képet így tárolni. Elég nehéz például egy bárányfelhőt, vagy egy fa lombozatát matematikai egyenletekkel leírni. A vektorgrafikát mérnöki ábráknál, tervrajzoknál használják, míg a rasztergrafikát fényképek tárolásához. 

Hangok tárolása  A számítógépen történő tároláshoz a képeket, hangokat is digitalizálni kell. Hangok digitalizálásánál másodpercenként több ezerszer vehetünk mintát az eredeti jelből. A zenei CD-knél például pontosan 44 100-szor. Az így vett mintát aztán kvantálják. Ez azt jelenti, hogy a mért értéket olyan formába alakítják, amit már a számítógép is elfogad.

Forrás A tananyag kiegészítéséhez ajánljuk még, hogy használjátok a következő weboldalakat is:  Sulinet Digitális Tudásbázis: http://sdt.sulinet.hu  Wikipédia: http://hu.wikipedia.org/wiki/Kezdőlap  MiMi.hu: http://www.mimi.hu/informatika/index_informatika.html  És természetesen nem maradhat ki a Google sem: http://www.google.hu  Az oldal elkészítésénél a következő helyekről és könyvekből vettünk segítséget  Raffai Mária - Az informatika fél évszázada (Springer Hungarica Kiadó)  Dorozsmai Károly - 60 tétel informatikából (Maxim Könyvkiadó)  Sulinet Digitális Tudásbázis  Wikipédia  Holczer József - Informatika szóbeli érettségi http://www.karinthy.hu/home/informatika/infoalapok/index.html 9.OSZT