Кодирование графической информации Цели урока:

Кодирование графической информации
Цели урока:



иметь представление о системах цветопередачи, кодировки цветов;
знать понятия пространственной дискретизации, разрешающей способности, глубины цвета, палитры
цветов, объем видеопамяти;
уметь измерять глубину цвета, количество цветов в палитре, объем видеопамяти.
Ход урока.
Организационный момент.
Приветствие учащихся, проверка домашнего задания.
Устная работа.
Ответить на вопросы:
1. Что такое информация? (сведения, уменьшающие неопределенность)
2. Какие виды информации вы знаете? (графическая, текстовая, числовая, звуковая)
3. Что такое мультимедиа? (комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих пользователю
работать в диалоговом режиме с разнородными данными (графика, текст, звук, видео),
организованными в виде единой информационной среды.)
4. Почему информация в компьютере кодируется? (потому что удобно представлять информацию в виде
электрических импульсов)
5. Какая система счисления используется для кодирования информации в компьютере? (двоичная)
6. В каких программах создаются графические изображения? (в графических редакторах, например Paint,
Photoshop, Gimp и т.д)
Объяснение нового материала.
Как мы знаем, информация в компьютере может представляться в разных формах, в том числе и
графической. Впервые графическая информация начала применяться в 50-х годах на больших ЭВМ, которые
использовались в научных и военных целях. Графический интерфейс стал неотъемлемым атрибутом почти
всего программного обеспечения, в том числе и операционных систем. Скорее всего, это обусловлено
психикой человека. Человек воспринимает информацию лучше, когда видит ее. В связи с этим широкое
применение получила область, занимающаяся различными изображениями – компьютерная графика. Под
графической информацией мы можем понимать чертеж, рисунок, фотографию, схему, картину, изображение
на экране телевизора и так далее.
Графическая информация может быть представлена в дискретной и аналоговой форме. Примером
аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого
изменяется непрерывно, а дискретного – изображение, напечатанное с помощью струйного принтера,
состоящее из отдельных точек разного цвета.
Графические изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуются
путем пространственной дискретизации. Чтобы лучше понять это понятие, можно представить мозаику,
сделанную из разноцветных маленьких стекол. Так же и изображение, как бы разбивается, на мельчайшие
разноцветные фрагменты, причем каждый из этих фрагментов имеет свой цвет. Один такой фрагмент
называется пикселем.
Пиксель – минимальный участок изображения, которому независимым образом можно задать цвет. (записать
определение в тетрадь)
В результате дискретизации аналоговое изображение представляется в виде растрового, то есть разбитое на
множество пикселей. Растровое изображение формируется из определенного количества строк, которые
содержат определенное количество точек. При этом производится кодирование - присвоение каждому
элементу конкретного значения в форме кода.
Растровое изображение обладает несколькими характеристиками: разрешающей способностью и глубиной
цвета.
Разрешающая способность определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины
изображения.
Чем меньше размер точки, тем больше будет разрешающая способность, так как в изображении будет
больше точек и строк, что улучшает качество изображения.
Разрешающая способность экрана монитора - размер растра, задаваемого в виде произведения MxN, где М количество точек по горизонтали, N - количество точек по вертикали (число строк).
Величина разрешающей способности обычно выражается в dpi (точек на дюйм), т.е количестве точек в
полоске длиной в один дюйм (2,54 см)
Пространственная дискретизация изображений, хранящихся на бумаге, фото и видеопленках может быть
произведена путем сканирования. В настоящее время используются цифровые фото и видеокамеры, в
которых изображение формируется сразу в дискретной форме. Разрешение сканера изображений
указывается в ppi (количество пикселей на один дюйм), а не в dpi. Разрешающая способность сканера
показана двумя числами (например, 1200*2400), где первое число является оптическим разрешением
сканера и определяется количеством светочувствительных элементов на одном дюйме полоски; второе число
– аппаратным разрешением, определяется количеством «микрошагов», которое может сделать полоска
светочувствительных элементов.
В процессе дискретизации могут использоваться различные палитры цветов (цвета, которые может
принимать пиксель). Количество цветов N в палитре и количество информации I, необходимое для
кодирования цвета каждой точки, связаны между собой и могут быть вычиcлены по формуле:
N=2I.
В черно-белом изображении палитра цветов состоит из двух цветов. По формуле можно вычислить, какое
количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки.
2 = 2I => 2I = 2I => I = 1 бит.
Количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения называется
глубиной цвета. (записать определение)
Наиболее распространенными значениями глубины цвета при кодиовании цветных изображений являются 8,
16 и 24 бита на точку. Знаю глубину цвета, можно вычислить количество цветов в палитре.
Глубина цвета, I (бит) Кол-во цветов в палитре, N
8
28=256
16
216=65536
24
224=16777216
Закрепление нового материала.
Ответить на вопросы:
1. Объясните, как с помощью пространственной дискретизации происходит формирование растрового
изображения.
2. В каких единицах выражается разрешающая способность растровых изображений?
3. Как связаны между собой количество цветов в палитре и глубина цвета?
Решить задачи:
1. Определить количество цветов в палитре при глубине цвета 4 бита. (16)
2. Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек.
Какой информационный объем памяти займет изображение? (100 бит)
3. Цветное (с палитрой из 256 цветов) растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек.
Какой информационный объем имеет изображение? (100 байт)
Домашнее задание.
Изучить материал учебника (Угринович Н.Д.) и основные определения п.1.1. Ответить на контрольные
вопросы