Untersuche, überlege, forsche: Übertragung von Farbbildern 52.1 W1 Der CCD-Sensor besteht aus lichtempfindlichen Photodioden. Diese setzen je nach Helligkeit des einfallenden Lichts in jedem Bildpunkt (Pixel) unterschiedlich viele Ladungsträger frei. Um farbige Bilder übertragen zu können, muss das Bild in drei Farben (Rot, Grün und Blau) zerlegt werden. Dies geschieht mittels speziell angeordneter Prismen. Erkundige dich über die genaue Funktionsweise der Übertragung von Farbbildern mittels CCD-Sensoren und erkläre, warum das Licht dabei in drei Farben zerlegt werden muss. Die Rückumwandlung von elektrischen Signalen in Bilder erfolgt auf Bildschirmen, die nach ihren verwendeten Technologien (Plasma-, LCD-Bildschirme usw.) unterschieden werden. Untersuche, überlege, forsche: Flüssigkristallbildschirme 52.2 W1 LCD (Liquid Crystal Display)-Bildschirme, wie man sie für Monitore, Fernsehbildschirme oder Handys verwendet, nützen die Eigenschaften von Flüssigkristallen. Erkundige dich über den Aufbau und die Funktionsweise dieser Bildschirme und erkläre, warum man von TFT (Thin Film Transistor)-Technik spricht. Eine entscheidende Rolle bei der Bildqualität von Bildschirmen ist die Pixeldichte. Sie wird in ppi (pixel per inch) oder in dpi (dots per inch) angegeben. Die Pixeldichte von Computerbildschirmen erreicht normalerweise ca. 100 ppi, bei Fernsehern ist sie meist niedriger, während Smartphones, Scanner und Digitalkameras eine sehr viel größere Pixeldichte aufweisen. Zudem haben die Pixelgröße sowie der Pixelabstand einen entscheidenden Einfluss auf die Lesbarkeit und Erkennbarkeit von Texten und Bildern. Die aktuelle Norm für Fernsehübertragungen heißt Digital Video Broadcasting (DVB). Es gibt sie in drei Varianten, und jede ist optimal für ihren Übertragungsweg angepasst: DVB-T (terrestrisch) für die drahtlose Übertragung (d. h. Empfang mit Hausantennen oder Antennen am Fernseher), DVB-C im Kabel und DVB-S über Satellit. Für den Empfang von digitalem Fernsehen ist ein Digitalreceiver notwendig, der entweder im TV-Gerät eingebaut ist oder zusätzlich aufgestellt werden muss. Für die Übertragung von Daten via Internet werden hauptsächlich Glasfaserkabel verwendet. Sie bieten eine große Übertragungskapazität und wurden in den vergangenen Jahren sowohl als Land- als auch als Seekabel (51.3) verlegt. Da die Technik der Signalübertragung immer besser wird, sind noch lange nicht alle Kapazitäten der bestehenden Glasfaserkabel ausgenutzt. Im letzten Bereich der Übertragung zur Kundin oder zum Kunden werden die Daten oft über Kupferkabel von Telefon- oder Fernsehanschlüssen oder über Funk (WLAN oder UMTS) übertragen. Untersuche, überlege, forsche: Nutzung des Internets 52.3 S2 Überlegt, wie sehr Fernsehen und Internet euren Alltag bestimmen. Wofür nutzt ihr die verschiedenen Dienste? Diskutiert den Einfluss dieser Medien mit euren Klassenkolleginnen und Klassenkollegen und besprecht Vor- und Nachteile. 52.4 S4 Über 60 % des Datenverkehrs des Internets entsteht durch Streamen von Musik und Filmen – das benötigt viel Energie und ist uns meist gar nicht bewusst. Recherchiere zum Thema „Wie viel Energie braucht das Internet?“ Stelle einen Zusammenhang zwischen Internetnutzung und Klimaschutz her. Mobilfunk Systeme für mobile Kommunikation können in Generationen eingeteilt werden (52.3). In der ersten Generation wurden die Daten analog übertragen. Zur zweiten Generation gehören digitale Systeme wie GSM (Global System for Mobile Communications). Die dritte Generation (wesentlichster Vertreter: UMTS – Universal Mobile Telecommunication System) hatte das Ziel, Multimediadienste mobil nutzbar zu machen. In der vierten (LTE, Long Term Evolution) und fünften Generation (NGMN, Next Generation Mobile Networks) geht es um höhere Übertragungsraten für die Nutzung von mobilem Breitband, die sechste Generation ist diesbezüglich bereits in Planung. Für die Übertragung von Signalen zwischen Mobilgerät und Basisstation werden für die verschiedenen Mobilfunksysteme verschiedene Frequenzbänder verwendet (GSM: 900MHz 52.1 Um 1900 entwickelte Ferdinand Braun (1850–1918) ein „Verfahren zur Demonstration des zeitlichen Verlaufs variabler Ströme“. Nach diesem Prinzip arbeitet nicht nur das in der Nachrichtentechnik häufig benutzte Oszilloskop, sondern auch die Bildröhre von alten Fernsehapparaten. 52.2 Das Internet oft Things verbindet physische Geräte mit der virtuellen Welt. So können z. B. Pakete bei ihrer Lieferung übers Internet nachverfolgt, die Heizung zuhause von unterwegs gesteuert oder Lebensmittel für den Kühlschrank automatisch nachbestellt werden. Überlege Vor- und Nachteile dieser Nutzung. 52.3 Moderne Smartphones haben gegenüber älteren Modellen einen Vorteil: Sie senden oft im LTE- oder im 5G-Standard. Beide sind im Verbindungsaufbau strahlungsärmer als der GSM-Standard. 52 4 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Elektromagnetische Wellen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==