Пространственная дискретизация

КОДИРОВАНИЕ
ГРАФИЧЕСКОЙ
ИНФОРМАЦИИ
Пространственная дискретизация

Графическое изображение из аналоговой
(непрерывной) формы в цифровую
(дискретную) преобразуется путем
пространственной дискретизации.
Пиксель – минимальный участок
изображения, для которого независимым
образом можно задать цвет.

Пространственное разрешение монитора – это
количество пикселей из которых складывается
изображение на его экране.

В результате пространственной дискретизации
графическая информация представляется в
виде растрового изображения, которое
формируется из определенного количества
строк, которые, в свою очередь, содержат
определенное количество точек.

Разрешающая способность
растрового изображения
определяется количеством точек
по горизонтали и вертикали на
единицу длины изображения.

Чем меньше размер точки, тем больше
разрешающая способность и, соответственно,
выше качество изображения.

Величина разрешающей способности обычно
выражается в dpi (dot per inch – точек на
дюйм), т. е. в количестве точек в полоске
изображения длиной один дюйм (1 дюйм=2,54
см).

Пространственная
дискретизация непрерывных
изображений, хранящихся на
бумаге, фото- и кинопленке,
может быть осуществлена путем
сканирования.
В настоящее время все
больше распространение
получают цифровые фото- и
видеокамеры, которые
фиксируют изображения
сразу в дискретной форме.

Качество растровых изображений, полученных
в результате сканирования, зависит от
разрешающей способности сканера, которую
производители указывают двумя числами
(например, 1200×2400 dpi).

Сканирование производится путем
перемещения полоски светочувствительных
элементов вдоль изображения.


Первое число является оптическим
разрешением сканера и определяется
количеством светочувствительных элементов на
одном дюйме полоски.
Второе число является аппаратным разрешение
и определяется количеством «микрошагов»,
которое может сделать полоска
светочувствительных элементов, перемещаясь
на один дюйм вдоль изображения.
Глубина цвета


В процессе
дискретизации могут
использоваться
различные палитры
цветов, т. е. наборы тех
цветов, которые могут
принимать точки
изображения.
Каждый цвет можно
рассматривать как
возможное состояние
точки.

Количество цветов N в палитре и количество
информации I, необходимое для кодирования
цвета каждой точки, связаны между собой и
могут быть вычислены по формуле:
N=
I
2

В простейшем случае палитра цветов
состоит всего из двух цветов . Каждая
точка экрана может принимать одно
из двух состояний («черная» или
«белая»). По формуле можно
вычислить, какое количество
информации необходимо, чтобы
закодировать цвет каждой точки:
2=
I
2
1
2
=
I
2
I = 1 бит

Глубина цвета – количество информации,
которое используется для кодирования цвета
точки изображения
Наиболее распространенными значениями
глубины цвета при кодировании цветных
изображений являются 8, 16 или 24 бита на точку.
Глубина цвета, I (битов)
Количество цветов в палитре, N
8
28 = 256
16
216 = 65 536
24
224 = 16 777 216
Задачи

Сколько места в памяти надо выделить для
хранения 8-цветного рисунка размером 32 × 64
пикселя?
Решение:
1) общее число пикселей: 32·64=2048
2) при использовании 8 цветов на 1 пиксель
отводится 3 бита (выбор 1 из 8 вариантов).
 Ответ: 2048·3 бита = 7144 бита.

Задачи
В процессе преобразования растрового
графического изображения количество цветов
уменьшилось с 16 777 216 до 256. Во сколько
раз уменьшилось его информационный объем?
 Решение:
16 777 216 = 224
I = 24 бита;
256 = 28
I = 8 бита;
24 : 8 = 3 (раза)
 Ответ: в 3 раза

Контроль
Домашнее задание


Учебник: п. 1.1.1. стр. 10-13
Задание: 1.1 – 1.4