Malen mit Zahlen in der Unterstufe

Nach dem Malen neulich brachte mich Michael Brenner auf die Idee, mal so richtig Malen nach Zahlen zu machen. In der Faschingswoche hatte ich meiner 6. Klasse keine Aufgaben aufgegeben, auch die Videokonferenz war freiwillig, dennoch waren die meisten da und wollten malen. Ich hatte kurz vorher ein gemeinsames Tabellendokument vorbereitet, in dem mit “bedingter Formatierung” Zellen abhängig von ihrem Inhalt eine bestimmte Formatierung bekamen – sprich: einen farbigen Hintergrund. Es gab nur 16 Farben zur Auswahl. Die Bereiche außerhalb des Malfelds wurden geschützt, so dass sie nicht verändert werden konnten, und damit auch nicht die Breite oder Höhe der Zeilen oder Spalten. Und dann malte die Klasse gemeinsam das:

Danach teilte ich meinen Bildschirm mit GIMP darin und bearbeitete auf Wunsch eine Abbildung der Mona Lisa: wie die mit 16 Farben aussehen würde, mit 4, mit 256; wie sie mit 100x100 oder 25x25 Pixeln aussehen würde. Pixelgrafiken sind Stoff in der 6. Klasse.

(Das ist übrigens alles nicht neu, das mit der Tabellenkalkulation; neu ist allenfalls das gemeinsame Bearbeiten.)

Für ein späteres Mal habe ich noch mehr Malen nach Zahlen vorbereitet:

Das Bild rechts unten ist die Mona Lisa, die es in 25x25 Pixeln nachzubauen gilt. Zur Verfügung stehen 16 Grautöne. Man kann das entweder als Aufgabe ohne Lösung präsentieren oder mit der Lösung nebenan – dann ist es tatsächlich Malen nach Zahlen, und man muss nur die Zahl in das korrekte Feld übertragen.

Warum so komische Zahlen und nicht wieder Zahlen von 0 bis 16? Könnte man natürlich auch machen, aber ich wollte die tatsächlichen Grauwerte, zwischen 255 (weiß) und 0 (schwarz), wie sie intern auch gespeichert werden. In der Bilddatei ist nämlich tatsächlich, etwas vereinfacht, eine 62 gespeichert, wo der Pixel dunkelgrau sein soll.

Warum überhaupt Grautöne und keine Farben? Weil ich nur 16 Farben anbieten will, mehr wären mir zu mühsam. Und da ich nicht für jedes Bild eine neue Palette aufmachen möchte – mit den 16 ursprünglichen bunten Farben lässt sich die Mona Lisa auf 25x25 Pixeln ja extrem schlecht abbilden. Mit einer Auswahl von 16 Farben, die genau auf die Mona Lisa zugeschnitten sind, ginge das viel besser – aber dann bräuchte ich eben für jedes Bild eine neue, optimierte Palette. Diese 16 Grautöne kann ich aber auch auf andere Bilder anwenden.

Wie ich vorgegangen bin: In GIMP die Mona Lisa ausschneiden, auf 25x25 Pixel verkleinern und die Farbpalette auf 16 Farben reduzieren. Dann in Grautöne umwandeln. Die im Bild verwendeten Farben speichere ich mir in einer Palette (das muss nicht manuell geschehen, GIMP kann aus einem gespeicherten Bild eine Palette erstellen). In Zukunft kann ich auf neue Bilder die gleiche Palette anwenden und somit meine Tabellenkalkulations-Datei wiederverwenden.

Die Bilddatei speichere ich im .png-Format. Der Grund: beim Speichern in .jpg wird die Palette wieder verändert, da jpg seine eigenen Vorstellungen davon hat, wie man eine Datei schön komprimiert. Das will ich aber nicht, da ich ja immer exakt die gleiche Palette möchte. Dann habe ich mir ein kleines Java-Programm geschrieben, das aus einer .png-Datei die Farbwerte für die einzelnen Pixel ausliest. (Welches Format .png dafür intern verwendet, ist egal – ich lade die Bilddatei und speichere für jeden Pixel den Wert in einem Array.) Das Ergebnis sieht dann so aus:

Binär:      10000110,01111100,01111100,01111100,01111100...
Hex:        86,7c,7c,7c...
Dezimal:    134,124,124

Dabei bedeutet letztlich “134”, dass dieser Pixel einen Rotwert von 134, einen Grünwert von 134 und einen Blauwert von 134 haben soll. Wenn die RGB-Anteile gleich sind, kommt immer ein Grauton heraus, und da es hier nur um Grautöne geht, brauche ich den Wert nur einmal zu verwenden.

Den Java-Export schreibe ich in eine .csv-Datei, die wiederum mit Libre-Office-Calc geöffnet wird. Dann muss ich die Zellen nur noch mit copy&paste in meine Vorlage übertragen.

Die Palette mit den 16 Farben sieht so aus:

Hex-RGB Dez
#161616	22
#1a1a1a	26
#202020	32
#272727	39
#323232	50
#3e3e3e	62
#4a4a4a	74
#555555	85
#616161	97
#6e6e6e	110
#7c7c7c	124
#868686	134
#929292	146
#a0a0a0	160
#ababab	171
#bdbdbd	189

Hier die Mona Lisa mit drei weiteren Bildern, alle mit der gleichen Palette aus den 16 Grautönen, alle 25x25 Pixel groß:

           

Also zumindest das letzte Bild lässt sich sicher gut nachbauen.

Meine Originaldatei ist webbasiert, es gibt zwar einen Excel-Export, den ich gerne zur Verfügung stelle, aber der funktioniert leider nur halbwegs, tut mir leid. Dass das Schützen der Zellen nicht geht, verstehe ich, aber leider hakt auch die bedingte Formatierung, der Kern des ganzen. (Nachtrag: Geht wohl doch einigermaßen!)

Das mit den Rot-Grün-Blau-Anteilen sieht man auch, wenn man sich den eigenen Monitor mal ganz genau anschau – da gibt es für jeden Bildpunkt auch drei separat und unterschiedlich stark leuchtende Rot‑, Grün- und Blau-Punkte:

(Da man am Monitor Bilder oft vergrößert oder verkleinert sieht, gibt es aber keine 1:1‑Entsprechung zwischen den gespeicherten RGB-Anteilen in der Datei und zu den Anteilen am Bildschirmpixel. Der Weg von den gespeicherten RGB-Werten zur Abbildung am Monitor ist ein komplizierter, man kann ja allein schon mal Kontrast und Helligkeit und Farmtemperatur am Monitor individuell einstellen, so dass man kaum exakt den gespeicherten Wert zu sehen kriegt – das ist dann etwas für Profis.)

Noch ein Nachtrag, damit auch wirklich mal alles an einem Ort gespeichert ist:

3 Antworten auf „Malen mit Zahlen in der Unterstufe“

  1. In der gestrigen Pressekonferenz zur NASA Perseverance Mars Mission berichtete der JPL Direktor Mark Watkins von einem Bild, das die Mariner 4‑Sonde 1965 vom Mars aufgenommen hatte und von den Ingenieur*innen ganz in der Art Malen-nach-Zahlen koloriert wurde. In der Vergößerung kann man die einzelnen ausgedruckten, zusammengetackerten und ausgemalten Zahlenstreifen ganz wunderbar erkennen:

    First TV Image of Mars – Wikipedia

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