Кодирование и обработка графической информации 10 класс

Урок №1
«Кодирование графической информации»

Графическую информацию, можно представить в
аналоговой или дискретной форме.
физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.
физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно.
Пример: живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно.
Пример: изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.

Графические изображения, хранящиеся в аналоговой (непрерывной) форме на бумаге, фото-и кинопленке, могут быть преобразованы в цифровой (дискретный) компьютерный формат путем дискретизации,
т. е. разбиения непрерывного графического изображения на отдельные элементы.

В процессе дискретизации производится кодирование,
т.е. присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.
Дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики. Изображение разбивается на маленькие фрагменты (точки), причем каждому элементу изображения присваивается его код

В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определённого количества строк, которые, в свою очередь, содержат определённое количество точек (пикселей)
Качество кодирования изображения зависит от 2-х параметров:
Во-первых, качество кодирования изображения тем выше, чем меньше размер точки и соответственно большее количество точек составляет изображение
Во- вторых, чем больше количество цветов, то есть больше возможных состояний точки изображения, используется, тем более качественно кодируется изображение (каждая точка несет большее количество информации) используемый набор цветов образует цветовую палитру
ниже
выше

Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора.
Разрешающая способность
M x N
Разрешающая способность монитора определяется максимальным количеством отдельных точек, которые он может генерировать.
Она измеряется числом точек в одной горизонтальной строке и числом горизонтальных строк по вертикали.
У монитора в целых числах
1600 х 1200 точек
У принтеров и сканеров
в точках на дюйм
2400 х 1200 dpi
[1 дюйм ≈ 2,54 см]

Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (N), и число бит, отводимых в видеопамяти на каждый пиксель (I ), связаны формулой: N=2I
Цвет любого пикселя растрового изображения запоминается в компьютере с помощью комбинации битов.
Для кодирования зелёного цвета служит код 010. Сколько цветов содержит палитра?

Чем больше битов используется, тем больше оттенков цветов можно получить.

Объем растрового изображения определяется умножением количества точек на информационный объем одной точки, который зависит от количества возможных цветов.
V = M x N * I
M x N - разрешающая способность
I - глубина цвета, т.е. число бит, отводимых в видеопамяти на кодирование цвета точки (пикселя)

На экране с разрешающей способностью 640×200 высвечивается только чёрно-белое изображение. Какой минимальный объём видеопамяти необходим для хранения изображения на экране монитора?

Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора с разрешающей способностью 1024×768 и палитрой 65536 цветов.

Цветопередача
Цветное изображение на экране получается путем смешивания трех базовых цветов: красного, синего и зеленого. Цветные дисплеи, использующие такой принцип называются RGB -мониторами
Схема цветообразования

Если все три составляющих имеют одинаковую интенсивность (яркость), то из их сочетаний можно получить 8 различных цветов (23)

При печати на бумаге используется несколько иная цветовая модель: если монитор испускал свет, оттенок получался в результате сложения цветов, то краски - поглощают свет, цвета вычитаются. Поэтому в качестве основных используют голубую, сиреневую и желтую краски (CMY).
Кроме того, из-за неидеальности красителей, к ним обычно добавляют четвертую – черную.
Для хранения информации о каждой краске и в этом случае чаще всего используется 1 байт.

Урок №2
«Растровая графика»

Примеры потери
качества
растрового
изображения
при
масштабировании

Объем файла точечной графики - это произведение ширины и высоты изображения в пикселях на глубину цвета.
При этом совершенно безразлично, что изображено на фотографии. Если все три параметра одинаковы, то размер файла без сжатия будет одинаков для любого изображения.
V = M x N * I
Выполните экспериментальное задание.
Создайте копию экрана, сохраните её как растровое изображение типа BMP в виде файла и определите его объём.
Вычислите объём файла, зная разрешение экрана и глубину цвета.
3. Сравните с объёмом файла, полученным экспериментально.
4. Объясните полученный результат.

Урок №3
«Векторная графика»

Создавать и хранить графические объекты
в компьютере можно в виде –
растрового изображения векторного изображения
Для каждого типа изображения используется
свой способ кодирования.

1
Графические примитивы:
точка, линия, окружность, прямоугольник