Двоичное кодирование графической информации

Пространственная дискретизация.
В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация.
изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки или пиксели).
каждому элементу присваивается значение его цвета, т.е. код цвета.

Пиксель – это 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 содержат определенное количество точек

Качество кодирования изображения зависит от:
размера точки
количества цветов

Объем растрового изображения определяется как произведение количества точек и информационного объема одной точки.
Информационный объем одной точки зависит от количества возможных цветов.

Количество цветов зависит от количества бит, выделяемых на их кодирование:2i=N

Цветные изображения формируются с двоичным кодом цвета каждой точки, хранящимся в видеопамяти.
Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается используемым количеством бит для кодирования цвета точки
Качество изображения определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета.

Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. (RGB)
Если мы кодируем цвет точки с помощью трех байтов, то первый байт выделяется красной составляющей, второй- зеленой, а третий – синей.
Чем больше значение байта цветовой составляющей, тем ярче этот цвет.

Кодировка различных цветов.

красный (255, 0, 0)
желтый
(255, 255, 0)
белый (255,255,255)
зеленый (0, 255, 0)
пурпурный (255, 0, 255)
синий (0, 0, 255)
голубой (0, 255, 255)
Десятичный код цвета преобразуется в соответствующий двоичный код, тогда интенсивность цвета задается кодами от 00000000 до 11111111.

При печати изображений на принтерах используется палитра цветов в системе CMYK:
Изображение формируется путем наложения голубой, пурпурной, желтой и черной красок.

Объем видеопамяти.
Для того, чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой его точке должна храниться в видеопамяти компьютера.
рассчитаем необходимый объем видеопамяти для графического режима с разрешением 800 на 600 точек и глубиной цвета 24 бит (3 байта) на точку.

Всего точек на экране: 800 х 600 = 480000.
Объем видеопамяти: 24 бит х 480000 = 11520000 бит = 1440000 байт= 1406,25 Кбайт = 1,37 Мбайт.
Аналогично рассчитывается необходимый объем видеопамяти для других графических режимов.

Задачи:
1. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65 536 до 16. Во сколько раз уменьшился его информационный объем?
65 536 цветов – 2 байта
16 цветов – 4 бита
2 байта = 16 бит, 16:4=4 . Ответ: в 4 раза.

2. Черно-белое растровое изображение (без градации серого) имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?
2 цвета, глубина цвета точки – 1 бит,
1бит х 10 х 10 = 100 бит

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

1-2 Задачи из материалов ЕГЭ

3-4

6-7

8-9

10,5

Задачи для самостоятельной работы