Глубина цвета это количество информации необходимой для

Содержание

Кодирование графической информации

Кодирование графической информации

Пиксель

Разрешающая способность

Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения.
Величина разрешающей способности обычно выражается в dpi ( dot per inch – точек на дюйм).

Глубина цвета

Количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения, называется

глубиной цвета.

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 = 2 i .

2 1 = 2

2 2 = 4

2 3 = 8

2 4 = 16

2 5 = 32

2 6 = 64

2 7 = 128

2 8 = 256

2 9 = 512

2 10 = 1024

Глубина цвета

По формуле N = 2 i можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки .

Для черно-белого изображения :

N = 2 i , → 2 = 2 1 → i = 1 бит

Для цветного изображения :

N = 2 i , → 256 = 2 8 → i = 8 бит

Глубина цвета

2 8 = 256

2 16 = 65536

2 24 = 16777216

2 32 = 4294967296

Задача 1

Задача 2

Задача 3

Задача 4

Определите требуемый объем видеопамяти для различных графических режимов экрана монитора. Заполните таблицу

Разрешающая способность экрана

Глубина цвета (бит на точку)

640 на 480

150 Кбайт

800 на 600

1024 на 768

1280 на 1024

1,2

Мбайта

Задача 6

Задача 7

Модель R G B

Цвет

Красный (red)

255

Зеленый (green)

Синий (blue)

Фуксин (magenta)

255

Голубой (cyan)

255

Желтый (yellow)

255

Белый (white)

255

Черный (black)

255

Модель R G B

Модель CMYK

C yan (голубой)

M agenta (п урпурный )

Y ellow (желтый)

blac K (черный) K ey

Модель HSB

H ue – от 0 ° до 360 °

S aturation — от 0 (серый) до 100% (самый чистый)

B rightness — от 0 до 100%

Тон 0 ° – красный

Тон 60 ° — желтый

Тон 120 ° — зеленый

Насыщенность 0 – серый цвет

Насыщенность 100 – самый чистый цвет

Яркость 0 – черный

Количество цветов = 360*100*100 = 3,6 млн

H ue ( цветовой тон)

S aturation ( насыщенность )

B rightness (яркость)

videouroki.net

Кодирование графической информации

Тема урока: Кодирование графической информации.

Предмет: информатика

9 класс

информатика, лекция, урок, конспект, рисунки

Цель урока: дать учащимся понятие о графике и её кодировке, палитре цветов

ХОД УРОКА.

Оргмомент.

Отсутствующие, приготовить тетради ручки

Работа над темой урока

Теоретическая часть.

Пространственная Дискретизация. Графическая информация может быть представлена в аналоговой и дискретной формах.

Примером аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного — изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.

Графические изображения из аналоговой формы в цифровую преобразуются путем пространственной дискретизации. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики. Изображение разбивается на отдельные маленькие элементы (точки, или пиксели), причем каждый элемент может иметь свой цвет (красный, зеленый, синий и т. д.).

Пиксель

— минимальны участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенное количество точек.

Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешающая способность.

Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек как по горизонтали, так и по вертикали на единицу длины изображения.

Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность (больше строк растра и точек в строке) и, соответственно, выше качество изображения.

Величина разрешающей способности обычно выражается в (точек на дюйм), т. е. в количестве точек в полоске изображения длиной один дюйм (1 дюйм = 2,54 см).

Глубина цвета. В процессе дискретизации могут использоваться различные палитры цветов, т. е. наборы цветов, в которые могут быть окрашены 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=2^I

В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) палитра цветов состоит всего из двух цветов (черного и белого). Каждая точка экрана может принимать одно из двух состояний — «черная» или «белая», следовательно, по формуле можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки.

В двоичной системе 1 пиксель = 1 бит

Количество информации или информационный объем, которое используется для кодирования цвета точки изображения, называется глубиной цвета.

Глубина цвета и количество цветов в палитре

Глубина цвета, I (битов)	Количество цветов в палитре, N
1пиксель = 8 бит	2⁸ = 256
1пиксель = 16 бит	2¹⁶ = 65 536
1пиксель = 24 бит	2²⁴ = 16 777 216

Задание:

Черно-белое растровое изображение имеет размер 10*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

Решение:

1точка = 1 бит

100 точек = 100 бит

I=100бит

Графические режимы монитора.

Качество изображения на экране монитора зависит от величины пространственного разрешения и глубины цвета.

Пространственное разрешение экрана монитора определяется как произведение количества строк изображения на количество точек в строке. Монитор может отображать информацию с различными пространственными разрешениями (800(строк) х 600(количество точек в строке), 1024 х 768, 1152 х 864 и выше).

Глубина цвета измеряется в битах на точку и характеризует количество цветов, в которые могут быть окрашены точки изображения.

Количество отображаемых цветов также может изменяться в широком диапазоне, от 256 (глубина цвета 8 битов) до более чем 16 миллионов (глубина цвета 24 бита).

Чем больше пространственное разрешение и глубина цвета, тем выше качество изображения.

Периодически, с определенной частотой, коды цветов точек считываются из видеопамяти и точки отображаются на экране монитора. Частота считывания изображения влияет на стабильность изображения на экране. В современных мониторах обновление изображения происходит с видеокарты частотой 75 и более раз в секунду, что обеспечивает комфортность восприятия изображения пользователем компьютера (человек не замечает мерцания изображения). Для сравнения можно напомнить, что частота смены кадров в кино составляет 24 кадра в секунду.

Палитры цветов в системах цветопередачи RGB и CMYK

Белый свет может быть разложен с помощью оптических приборов (например, призмы) или природных явлений (радуги) на различные цвета спектра: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

Порядок расположения цветов просто запомнить по аббревиатуре слов: каждый человек воспринимает свет с помощью цветовых рецепторов, так называемых колбочек, находящихся на сетчатке глаза. Наибольшая чувствительность колбочек приходится на красный, зеленый и синий цвета, которые являются базовыми для человеческого восприятия.

Сумма красного, зеленого и синего цветов воспринимается человеком как белый цвет, их отсутствие — как черный, а различные их сочетания — как многочисленные оттенки цветов.

Палитра цветов в системе цветопередачи RGB.

С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая система цветопередачи называется RGB, по первым буквам английских названий цветов:

(Red — красный, Green — зеленый, Blue — синий).

Цвета в палитре RGB формируются путем сложения базовых цветов, каждый из которых может иметь различную интенсивность. Цвет палитры Color можно определить с помощью формулы

Сolor = R+G+B

где 0≤R≤ Rmax; 0≤G≤ Gmax; 0≤В≤ Втax

При минимальных интенсивностях всех базовых цветов получается черный цвет, при максимальных интенсивностях — белый цвет. При максимальной интенсивности одного цвета и минимальной двух других — красный, зеленый и синий цвета. Наложение зеленого и синего цветов образует голубой цвет (Cyan), наложение красного и зеленого цветов — желтый цвет (Yellow), наложение красного и синего цветов — пурпурный цвет (Magenta) (табл. 1).

Таблица 1. Формирование цветов в системе цветопередачи RGB

Цвет	Формирование цвета
Черный	Black = 0 + 0 + 0
Белый	White = Rmax + Gmax + Вт ax
Красный	Red = Rmax + 0 + 0
Зеленый	Green = 0 + Gmax + 0
Синий	Blue = 0 + 0 + Bmax
Голубой	Cyan = 0 + Gmax + Bmax
Пурпурный	Magenta = Rmax + 0 + Bmax
Желтый	Yellow = Rmax + Gmax + 0

В системе цветопередачи RGB палитра цветов формируется путем сложения красного, зеленого и синего цветов.

При глубине цвета в 24 бита на кодирование каждого из базовых цветов выделяется по 8 битов. В этом случае для каждого из цветов возможны N = 2 = 256 уровней интенсивности.

Уровни интенсивности задаются десятичными (от минимального — 0 до максимального — 255) или двоичными (от 00000000 до 11111111) кодами (табл. 1.3).

Таблица 2. Кодировка цветов при глубине цвета 24 бита

Цвет	Двоичный и десятичный коды интенсивности базовых цветов
Цвет	Красный		Зеленый		Синий
Черный	00000000	0	00000000	0	00000000	0
Красный	11111111	255	00000000	0	00000000	0
Зеленый	00000000	0	11111111	255	00000000	0
Синий	00000000	0	00000000	0	11111111	255
Голубой	00000000	0	11111111	255	11111111	255
Пурпурный	11111111	255	00000000	0	11111111	255
Желтый	11111111	255	11111111	255	00000000	0
Белый	11111111	255	11111111	255	11111111	255

Палитра цветов в системе цветопередачи CMYK.

При печати изображений на принтерах используется палитра цветов в системе CMY. Основными красками в ней являются:

Cyan — голубая, Magenta — пурпурная и Yellow — желтая.

Цвета в палитре CMY формируются путем наложения красок базовых цветов. Цвет палитры Color можно определить с помощью формулы, в которой интенсивность каждой краски задается в процентах:

Color = С+ М + Y,

где 0% Y100%.

Напечатанное на бумаге изображение человек воспринимает в отраженном свете. Если на бумагу краски не нанесены, то падающий белый свет полностью отражается и мы видим белый лист бумаги. Если краски нанесены, то они поглощают определенные цвета спектра.

Цвета в палитре CMY формируются путем вычитания из белого света определенных цветов.

Смешение трех красок — голубой, желтой и пурпурной — должно приводить к полному поглощению света, и мы должны увидеть черный цвет. Однако на практике вместо черного цвета получается грязно-бурый цвет. Поэтому в цветовую модель добавляют еще один, истинно черный цвет. Так как буква В уже используется для обозначения синего цвета, для обозначения черного цвета принята последняя буква в английском названии черного цвета Black, т. е. К. Расширенная палитра получила название CMYK (табл.3).

Таблица 3. Формирование цветов в системе цветопередачи CMYK

Цвет	Формирование цвета
Черный	Black = K=C + M+Y=W-G-B-R
Белый	White = W = (С = 0, M = 0, Y= 0)
Красный	Red =R=Y+M=W-B~G
Зеленый	Green = G= Y+C~W-B-R
Синий	Blue = В = М+ C= W-G-R
Голубой	Cyan = C= W-R = G +B
Пурпурный	Magenta = M =W-G = R +B
Желтый	Yellow = Y = W — В = R +G

В системе цветопередачи CMYK палитра цветов формируется путем наложения голубой, пурпурной, желтой и черной красок.

Применение.

Система цветопередачи RGB применяется в мониторах компьютеров, в телевизорах и других излучающих свет технических устройствах.

Система цветопередачи CMYK применяется в полиграфии, так как напечатанные документы воспринимаются человеком в отраженном свете. В струйных принтерах для получения изображений высокого качества используются четыре картриджа, содержащие базовые краски системы цветопередачи CMYK.

Задания для выполнения.

В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65 536 до 16. Во сколько раз уменьшился его информационный объем?

Решение:

65 536 =2¹⁶

16 = 2⁴

16:4=4раза

Ответ: в 4 раза.

Цветное растровое графическое изображение с палитрой из 256 цветов имеет размер 10*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

Решение:

256=2⁸

8 бит — это количество информации на одну точку в палитре из 256 цветов

10*10=100 точек

1 точка = 8 бит

100 точек=800бит

Переведем биты в байты

1 байт = 8 бит

100 байт = 800 бит

Определить цвета, если заданы интенсивности базовых цветов в двоичной системе, в системе цветопередачи RGB.

Цвет	Интенсивность базовых цветов
Цвет	Красный	Зеленый	Синий
Чёрный	00000000	00000000	00000000
Красный	11111111	00000000	00000000
Зеленый	00000000	11111111	00000000
Синий	00000000	00000000	11111111
Голубой	00000000	11111111	11111111
Пурпурный	11111111	00000000	11111111
Жёлтый	11111111	11111111	00000000
Белый	11111111	11111111	11111111

Вопросы для закрепления.

Как связаны между собой количество цветов в палитре и глубина цвета?

Ответ:

Связаны формулой N=2^I

N –количество цветов

I – глубина цвета, т.е. количество информации необходимое для кодирования 1 точки.

Какова частота обновлений на экране монитора? (Ответ: 75 и более раз в секунду).

Почему частота обновлений должна быть больше чем частота кадров в кино?

Как формируется палитра цветов в системе цветопередачи RGB? (Ответ: путём сложения базовых цветов — красный, зелёный, синий)

Домашнее задание:

Повторить §1.1.1; 1.1.2;1.1.3. подготовиться к практической работе.

Источники:

Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф. Информатика: 7–9 кл. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. М.: Дрофа, 1998.
Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: Учебник для средних учебных заведений. М.: Просвещение, 1993.
Угринович Н. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. М.: БИНОМ, 2001

videouroki.net

Подготовка к ЕГЭ по информатике: Объём информации

Сначала немного теории и разбор задач

Информационный объём графического файла

Пиксель – минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения. Величина разрешающей способности обычно выражается в dpi (точек на дюйм, 1 дюйм=2,54 см.).

Палитра цветов – набор цветов.

Глубина цвета – количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения.

Если в условии дано количество цветов изображения, то нужно сначала найти сколькими битами минимально кодируется один цвет.

__________________________________________________

Задача 1.
Сколько байт требуется для хранения цветного изображения размером 7,5 на 10см при сканировании с параметрами:
— разрешение сканирования   300 dpi (точек на дюйм)
— глубина цвета                      24 bpp (бит на пиксел)
— сжатие                                без сжатия

Решение:
1. В дюйме 2,54 см. Для расчётов примем дюйм равным 2,5 см.
Определим размер изображения в дюймах:
7,5 : 2,5 = 3″
10 : 2,5 = 4″

2. Определим количество точек в изображении по горизонтали и по вертикали:
3″ * 300 = 900 точек
4″ * 300 = 1200 точек

3. Всего получаем 900 * 1200 = 1 080 000 точек или пикселей

4. Каждый пиксел весит 24 бита (глубина цвета), значит,

1 080 000 * 24 = 25 920 000 бит : 8 = 3 240 000 байт : 1024 = 3 164 кб : 1024 = 3 Мб

Ответ: Размер изображения 3 Мб

______________________________________

Задача 2.
256-цветное изображение файла типа .bmp имеет размер 1024х768 точек. Определить информационную ёмкость файла.

Решение:
1. Всего точек в изображении: 1024 * 768 = 786 432 точек

2. Изображение 256-цветное, значит, для описания одного цвета достаточно 8 бит (256 = 2⁸).
Каждая точка будет весит 8 бит.
Значит всё изображение весит: 786 432 * 8 =… (ответ будет в битах), разделим на 8 и ответ получим в байтах:
786 432 *8 : 8 = 786 432 байта : 1024 = 768 кб

Ответ: 768 кб
_____________________________________

Задачи для самостоятельного решения к 6-11-2011

1. Картинка имеет объём 3 Мб. Какую часть экрана монитора она займёт, если разрешение монитора 1024 х 768 точек и глубина цвета 32 бита?

2. Фотография размером 10х10 см. была отсканирована с разрешением 400 dpi при глубине цвета 24 бита.Определить информационную ёмкость полученного

растрового файла.

3. Изображение имеет размер 1024х768 точек и содержит 262 144 цвета. Определить информационный объём файла.

———————————————————————————————————

———————————————————————————————————

Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон.

Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть оцифрован, т.е. превращен в последовательность электрических импульсов (двоичных нулей и единиц).

В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится его временная дискретизация. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды.

Разрядность звуковой карты (R) — это количество распознаваемых дискретных уровней сигналов. Современные звуковые карты обеспечивают 8 или 16-битную глубину кодирования звука. Количество различных уровней сигнала (состояний при данном кодировании) можно рассчитать по формуле: N=2^I^,где I — глубина звука.

Частота дискретизации (η) — это количество измерений уровня сигнала в единицу времени.

Чем большее количество измерений производится за 1 секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее процедура двоичного кодирования.

Одно измерение в секунду соответствует частоте 1 Гц (Герц).

1000 измерений в секунду — 1 кГц.

Частота, с которой происходит выборка сигналов, может принимать значения от 5,5 кГц до 48 кГц.

Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.

Качество звука в дискретной форме может быть очень плохим (при 8 битах и 5,5 кГц) и очень высоким (при 16 битах и выше 40 кГц), так же как радиотрансляция и аудиоCD.

Формула для расчета объема цифрового моноаудиофайла

(для стереофайла объем увеличиваем в 2 раза)

V = N · t ·η

где V — информационный объем аудиофайла,

N — разрядность звуковой карты, N=2^I^,где I — глубина звука.

t — время звучания аудиофайла,

η — частота дискретизации

__________________________________________

Задача 1.

Сколько различных уровней сигналов позволяют представить 8, 16-битные звуковые карты.

Решение:

2⁸ = 256

2¹⁶ = 65536

Ответ: 256, 65536

_______________________________________

Задача 2. Оцените объем моноаудиофайла длительностью звучания 10с при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 бит. Ответ запишите в байтах, килобайтах, мегабайтах.

Решение:

V= 10 * 22,05 * 10³ * 2⁸ : 2³ = 22,05 * 10⁴* 2⁵ = 6,7 М

Ответ: 6,7 Мб

______________________________________

Задачи для самостоятельного решения к 13-11-2011

Задача 1.

Определите объем памяти для хранения цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет 2 минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 бит.

Задача 2.

Объем звукового файла 5,25 Мб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания этого файла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц?

Задача 3.

Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на диске 1,3 Мб, разрядность звуковой платы — 8. С какой частотой дискретизации записан звук?

___________________________________________________________________

kursyikt.blogspot.com

Кодирование и обработка графической информации.

Тема урока: Кодирование и обработка графической информации.

Цель урока: дать учащимся понятие о графике и её кодировке, палитре цветов

развивающие

Создать условия

для развития умений работать коллективно, индивидуально;
для развития мышления при классификации учебного материала;
для развития умений пользоваться ПК.

-воспитательные

Воспитывать

коммуникабельность при коллективной работе и в парах;
самостоятельность, уверенность, эстетичность при выполнении практической работы на ПК.

ХОД УРОКА.

Орг. момент.

Отсутствующие, приготовить тетради ручки

Теоретическая часть.

Пиксель — минимальны участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешающая способность.

В двоичной системе 1 пиксель = 1 бит

Глубина цвета и количество цветов в палитре

Глубина цвета, I (битов)

Количество цветов в палитре, N

1пиксель = 8 бит

2⁸ = 256

1пиксель = 16 бит

2¹⁶ = 65 536

1пиксель = 24 бит

2²⁴ = 16 777 216

Задание:

Черно-белое растровое изображение имеет размер 10*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

Решение:

1точка = 1 бит

100 точек = 100 бит

I=100бит

Графические режимы монитора.

Качество изображения на экране монитора зависит от величины пространственного разрешения и глубины цвета.

Чем больше пространственное разрешение и глубина цвета, тем выше качество изображения.

Палитры цветов в системах цветопередачи RGB и CMYK

Палитра цветов в системе цветопередачи RGB.

(Red — красный, Green — зеленый, Blue — синий).

Сolor = R+G+B

где 0≤R≤ Rmax; 0≤G≤ Gmax; 0≤В≤ Втax

Таблица 1. Формирование цветов в системе цветопередачи RGB

Цвет

Формирование цвета

Черный

Black = 0 + 0 + 0

Белый

White = Rmax + Gmax + Вт ax

Красный

Red = Rmax + 0 + 0

Зеленый

Green = 0 + Gmax + 0

Синий

Blue = 0 + 0 + Bmax

Голубой

Cyan = 0 + Gmax + Bmax

Пурпурный

Magenta = Rmax + 0 + Bmax

Желтый

Yellow = Rmax + Gmax + 0

Таблица 2. Кодировка цветов при глубине цвета 24 бита

Цвет

Двоичный и десятичный коды интенсивности

базовых цветов

Красный

Зеленый

Синий

Черный

00000000

Красный

11111111

255

00000000

Зеленый

00000000

11111111

255

00000000

Синий

00000000

11111111

255

Голубой

00000000

11111111

255

11111111

255

Пурпурный

11111111

255

00000000

11111111

255

Желтый

11111111

255

11111111

255

00000000

Белый

11111111

255

11111111

255

11111111

255

Палитра цветов в системе цветопередачи CMYK.

Cyan — голубая, Magenta — пурпурная и Yellow — желтая.

Color = С+ М + Y,

где 0% < С< 100%, 0% < М< 100%, 0% <Y< 100%.

Цвета в палитре CMY формируются путем вычитания из белого света определенных цветов.

Таблица 3. Формирование цветов в системе цветопередачи CMYK

Цвет

Формирование цвета

Черный

Black = K=C + M+Y=W-G-B-R

Белый

White = W = (С = 0, M = 0, Y= 0)

Красный

Red =R=Y+M=W-B~G

Зеленый

Green = G= Y+C~W-B-R

Синий

Blue = В = М+ C= W-G-R

Голубой

Cyan = C= W-R = G +B

Пурпурный

Magenta = M =W-G = R +B

Желтый

Yellow = Y = W — В = R +G

Применение.

Задания для выполнения.

В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65 536 до 16. Во сколько раз уменьшился его информационный объем?

Решение:

65 536 =2¹⁶

16 = 2⁴

16:4=4раза

Ответ: в 4 раза.

Цветное растровое графическое изображение с палитрой из 256 цветов имеет размер 10*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

Решение:

256=2⁸

8 бит — это количество информации на одну точку в палитре из 256 цветов

10*10=100 точек

1 точка = 8 бит

100 точек=800бит

Переведем биты в байты

1 байт = 8 бит

100 байт = 800 бит

Определить цвета, если заданы интенсивности базовых цветов в двоичной системе, в системе цветопередачи RGB.

Цвет

Интенсивность базовых цветов

Красный

Зеленый

Синий

Чёрный

00000000

Красный

11111111

00000000

Зеленый

00000000

11111111

00000000

Синий

00000000

11111111

Голубой

00000000

11111111

Пурпурный

11111111

00000000

11111111

Жёлтый

11111111

00000000

Белый

11111111

Вопросы для закрепления.

Как связаны между собой количество цветов в палитре и глубина цвета?

Ответ:

Связаны формулой N=2^I

N –количество цветов

I – глубина цвета, т.е. количество информации необходимое для кодирования 1 точки.

Какова частота обновлений на экране монитора? (Ответ: 75 и более раз в секунду).

Почему частота обновлений должна быть больше чем частота кадров в кино?

Как формируется палитра цветов в системе цветопередачи RGB? (Ответ: путём сложения базовых цветов — красный, зелёный, синий)

Домашнее задание:

Повторить §1.1.1; 1.1.2;1.1.3. подготовиться к практической работе.

infourok.ru

Кодирование графической информации

§ 2.2. Кодирование графической информации

Содержание урока

2.2.1. Пространственная дискретизация

2.2.2. Растровые изображения на экране монитора

Практическая работа 2.2

2.2.1. Пространственная дискретизация

Графическая информация может быть представлена в аналоговой (непрерывной) или дискретной 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 формы в цифровую (дискретную) преобразуются путем пространственной дискретизации. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки, или пиксели), причем каждый элемент имеет свой цвет (красный, зеленый, синий и т. д.).

Пиксель — минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

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 (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Растровое изображение эмблемы
операционной системы Linux

Разрешение изображения. Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешение.

Разрешение растрового изображения определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения.

Чем меньше размер точки, тем больше разрешение изображения (так как больше количество строк и точек в строке) и, соответственно, выше качество изображения. Величина разрешения 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 большее 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 х 2400 dpi). Сканирование производится путем перемещения полоски светочувствительных элементов вдоль изображения (рис. 2.2). Первое число является оптическим разрешением сканера и определяется количеством светочувствительных элементов на одном дюйме полоски.

Второе число является аппаратным разрешением и определяется количеством «микрошагов», которое может сделать полоска светочувствительных элементов, перемещаясь на один дюйм вдоль изображения.

Рис. 2.2. Оптическое и аппаратное разрешение сканера

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 (1.1):

N = 2^I.

В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) палитра цветов состоит всего из двух цветов (черного и белого). Каждая точка экрана может принимать одно из двух состояний («черная» или «белая»). По формуле (1.1) можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки:

2 = 2^I ⇒ 2¹ = 2^I ⇒ I = 1 бит.

Количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения, называется глубиной цвета.

Наиболее распространенными значениями глубины цвета при кодировании цветных изображений являются 8, 16 или 24 бита на точку. Зная глубину цвета, по формуле (1.1) можно вычислить количество цветов в палитре (табл.

Таблица 2.3. Глубина цвета и количество цветов в палитре

Контрольные вопросы

1. Объясните, как с помощью пространственной дискретизации происходит формирование растрового изображения.

2. В каких единицах выражается разрешение растровых изображений?

3. Как связаны между собой количество цветов в палитре и глубина цвета?

Задания для самостоятельного выполнения

2.3. Задание с выборочным ответом. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65 536 до 16. Во сколько раз уменьшился информационный объем изображения?

1) в 2 раза
2) в 4 раза
3) в 8 раз
4) в 16 раз

2.4. Задание с кратким ответом. Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

2.5. Задание с кратким ответом. Цветное с палитрой из 256 цветов растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

2.6. *Задание с развернутым ответом. Сканируется цветное изображение размером 10 х 10 см. Разрешающая способность сканера 1200 х 1200 dpi, глубина цвета 24 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл?

Cкачать материалы урока

xn—-7sbbfb7a7aej.xn--p1ai

Кодирование и обработка графической информации.

Тема урока: Кодирование и обработка графической информации.

Цель урока: дать учащимся понятие о графике и её кодировке, палитре цветов

развивающие

Создать условия

для развития умений работать коллективно, индивидуально;
для развития мышления при классификации учебного материала;
для развития умений пользоваться ПК.

-воспитательные

Воспитывать

коммуникабельность при коллективной работе и в парах;
самостоятельность, уверенность, эстетичность при выполнении практической работы на ПК.

ХОД УРОКА.

Орг. момент.

Отсутствующие, приготовить тетради ручки

Теоретическая часть.

Пиксель — минимальны участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешающая способность.

В двоичной системе 1 пиксель = 1 бит

Глубина цвета и количество цветов в палитре

Глубина цвета, I (битов)

Количество цветов в палитре, N

1пиксель = 8 бит

2⁸ = 256

1пиксель = 16 бит

2¹⁶ = 65 536

1пиксель = 24 бит

2²⁴ = 16 777 216

Задание:

Черно-белое растровое изображение имеет размер 10*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

Решение:

1точка = 1 бит

100 точек = 100 бит

I=100бит

Графические режимы монитора.

Качество изображения на экране монитора зависит от величины пространственного разрешения и глубины цвета.

Чем больше пространственное разрешение и глубина цвета, тем выше качество изображения.

Палитры цветов в системах цветопередачи RGB и CMYK

Палитра цветов в системе цветопередачи RGB.

(Red — красный, Green — зеленый, Blue — синий).

Сolor = R+G+B

где 0≤R≤ Rmax; 0≤G≤ Gmax; 0≤В≤ Втax

Таблица 1. Формирование цветов в системе цветопередачи RGB

Цвет

Формирование цвета

Черный

Black = 0 + 0 + 0

Белый

White = Rmax + Gmax + Вт ax

Красный

Red = Rmax + 0 + 0

Зеленый

Green = 0 + Gmax + 0

Синий

Blue = 0 + 0 + Bmax

Голубой

Cyan = 0 + Gmax + Bmax

Пурпурный

Magenta = Rmax + 0 + Bmax

Желтый

Yellow = Rmax + Gmax + 0

Таблица 2. Кодировка цветов при глубине цвета 24 бита

Цвет

Двоичный и десятичный коды интенсивности

базовых цветов

Красный

Зеленый

Синий

Черный

00000000

Красный

11111111

255

00000000

Зеленый

00000000

11111111

255

00000000

Синий

00000000

11111111

255

Голубой

00000000

11111111

255

11111111

255

Пурпурный

11111111

255

00000000

11111111

255

Желтый

11111111

255

11111111

255

00000000

Белый

11111111

255

11111111

255

11111111

255

Палитра цветов в системе цветопередачи CMYK.

Cyan — голубая, Magenta — пурпурная и Yellow — желтая.

Color = С+ М + Y,

где 0% < С< 100%, 0% < М< 100%, 0% <Y< 100%.

Цвета в палитре CMY формируются путем вычитания из белого света определенных цветов.

Таблица 3. Формирование цветов в системе цветопередачи CMYK

Цвет

Формирование цвета

Черный

Black = K=C + M+Y=W-G-B-R

Белый

White = W = (С = 0, M = 0, Y= 0)

Красный

Red =R=Y+M=W-B~G

Зеленый

Green = G= Y+C~W-B-R

Синий

Blue = В = М+ C= W-G-R

Голубой

Cyan = C= W-R = G +B

Пурпурный

Magenta = M =W-G = R +B

Желтый

Yellow = Y = W — В = R +G

Применение.

Задания для выполнения.

В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65 536 до 16. Во сколько раз уменьшился его информационный объем?

Решение:

65 536 =2¹⁶

16 = 2⁴

16:4=4раза

Ответ: в 4 раза.

Цветное растровое графическое изображение с палитрой из 256 цветов имеет размер 10*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

Решение:

256=2⁸

8 бит — это количество информации на одну точку в палитре из 256 цветов

10*10=100 точек

1 точка = 8 бит

100 точек=800бит

Переведем биты в байты

1 байт = 8 бит

100 байт = 800 бит

Определить цвета, если заданы интенсивности базовых цветов в двоичной системе, в системе цветопередачи RGB.

Цвет

Интенсивность базовых цветов

Красный

Зеленый

Синий

Чёрный

00000000

Красный

11111111

00000000

Зеленый

00000000

11111111

00000000

Синий

00000000

11111111

Голубой

00000000

11111111

Пурпурный

11111111

00000000

11111111

Жёлтый

11111111

00000000

Белый

11111111

Вопросы для закрепления.

Как связаны между собой количество цветов в палитре и глубина цвета?

Ответ:

Связаны формулой N=2^I

N –количество цветов

I – глубина цвета, т.е. количество информации необходимое для кодирования 1 точки.

Какова частота обновлений на экране монитора? (Ответ: 75 и более раз в секунду).

Почему частота обновлений должна быть больше чем частота кадров в кино?

Как формируется палитра цветов в системе цветопередачи RGB? (Ответ: путём сложения базовых цветов — красный, зелёный, синий)

Домашнее задание:

Повторить §1.1.1; 1.1.2;1.1.3. подготовиться к практической работе.

infourok.ru

Глубина цвета и разрешение

Глубина цвета и разрешение
Первые компьютерные мониторы оперировали только двумя значениями яркости точки на экране: есть изображение точки — точка погашена. В настоящее время, наиболее популярные режимы — это VGA с разрешением 640×480 точек и SVGA с разрешением 800×600 (для 17-дюймовых мониторов — 1024×768). То есть при разрешении 640×480 изображение на экране монитора состоит из 307 200 точек, а при 800×600 — из 480 000.
Для каждой точки изображения указывается строго определенный цвет, который получается из смеси трех первичных цветов — красного, зеленого и синего. Общее количество оттенков может достигать миллионов цветов, но для самых простых режимов используется 16 или 256 цветов (это режимы VGA).
Объем необходимой видеопамяти определяется в зависимости от разрешения (числа строк, умноженного на число точек в строке) и глубины цвета (необходимого числа байтов для хранения информации о каждой точке). Соответственно, формула, связывающая объем видеопамяти с разрешением и количеством воспроизводимых цветов, выглядит так:
Объем ОЗУ = (число точек в строке) х (число строк) х х (число байтов на одну точку).
Первые два значения определяются желаемым вам режимом, а число битов (байтов) на одну точку или количество цветов выбирается из табл.
Часто бывает так, что для желаемого режима чуть-чуть не хватает памяти, например у видеоадаптера ровно 2 Мбайт видеопамяти, а нужно больше. В этом случае надо выбрать меньшее разрешение или меньшее количество цветов. Возможные варианты выбора приведены в табл. (указаны только те режимы, которые позволяют использовать современное программное обеспечение).

Соотношение между глубиной цвета и числом битов на один пиксел


	Количество цветов		Количество цветов

Разрешение и минимальный объем видеопамяти


	Количество цветов	Объем видеопамяти

		1 Мбайт 1 Мбайт 2 Мбайт

1024×768 1024×768 1280×1024		2 Мбайт 4 Мбайт 2 Мбайт

Глубина цвета это количество информации необходимой для – Ответы Mail.ru: Глубина цвета — это…

Кодирование графической информации

Кодирование графической информации

Подготовка к ЕГЭ по информатике: Объём информации

Кодирование и обработка графической информации.

Кодирование графической информации

§ 2.2. Кодирование графической информации

Содержание урока

2.2.1. Пространственная дискретизация

Контрольные вопросы

Задания для самостоятельного выполнения

Кодирование и обработка графической информации.

Глубина цвета и разрешение

Добавить комментарий Отменить ответ