Косарлукова Ирина Вячеславна
учитель информатики
МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №14»
г. Брянск
урок по теме
"Кодирование графической информации.
Растровые изображения на экране монитора"
9 класс
Цель урока:
Изучить параметры для графического режима экрана монитора;
Сформулировать принцип хранения в памяти ЭВМ растрового изображения;
Закрепить навыки решения задач на расчет объема памяти, необходимого для хранения цветного изображения.
Формировать умения учащихся работать по алгоритму (аккуратность, последовательность, использование инструментов редактора).
Ход урока
На какие виды делится информация?
Какие единицы измерения информации Вы знаете?
Организационный момент
Повторение. Проверка д/з
III. Новый материал.
Графическая информация может быть представлена в виде аналоговой
и в дискретной
форме. Пример аналогового изображения – живописное полотно, а дискретное – изображение напечатанное на струйном принтере состоящее из отдельных точек. Пространственная дискретизация
–
преобразование графического изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную).
Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Пиксель – минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. В процессе дискретизации могут быть использованы различные палитры цветов, т. е. наборы тех цветов, которые могут принимать точки изображения. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки
Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту. При кодировании графического черно-белого изображения используют 0 и 1. 0 – черный цвет, 1 – белый цвет.
0
0
0
1
1
0
1
1
Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.
Для четырех цветного – 2 бита.
Для 8 цветов необходимо – 3 бита.
Для 16 цветов – 4 бита.
Для 256 цветов – 8 бит (1 байт).
Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Т.н. модель RGB .
Для получения богатой палитры базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности.
4 294 967 296 цветов (True Color ) – 32 бита (4 байта).
Формула N =2 I , N – количество цветов на палитре, i – количество бит для хранения информации об одном пикселе. Iv = I * X * Y , где Iv – информационный объем видеопамяти (Бит), I – глубина цвета (бит на точку), X – количество точек по горизонтали, Y - количество точек по вертикали.
Глубина цвета – количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения.
Глубина цвета, I (битов)
Количество цветов в палитре, N
2 8 = 256
2 16 = 65 536
2 24 = 16777216
Качество изображения на экране монитора зависит от величины пространственного разрешения и глубины цвета. Эти два параметра задают графический режим экрана монитора. Пространственное разрешение экрана монитора определяется как произведение количества строк изображения на количество точек в строке. Монитор может отображать информацию с различными пространственными разрешениями. Например: 800*600, 1024*768, 1280*720, 1280*1024, 1400*1050. Чем больше пространственное разрешение и глубина цвета, тем выше качество изображения.
Задача №1: Ч/б картинка построена на экране монитора с разрешением 800 * 600. Какой объем памяти она занимает?
Ответ: 60 кбайт
Задача 2: Рисунок построен с использованием палитры 256 цветов на экране монитора с графическим разрешением 1024 * 768. Рассчитать объем памяти необходимый для хранения этого рисунка.
Решение: N =2 I , N – количество цветов на палитре, i – количество бит для хранения информации об одном пикселе.
Iv = I * X * Y , где Iv – информационный объем видеопамяти (Бит), I – глубина цвета (бит на точку), X – количество точек по горизонтали, Y - количество точек по вертикали.
1024 * 768
1024 * 768 * 8 бит = 6291456 бит = 6291456: 8 = 786432 байт = 786432:1024 = 768 кбайт
(количество пикселей)
(количество бит на цвет одного пикселя)
Ответ: 768 кбайт
IV . Закрепление изученного материала. Самостоятельная работа по вариантам:
1 вариант
1. Какой объем видеопамяти необходим для графического режима с разрешением 1024* 768 точек и глубиной цвета 16 бит? (1,5 Мбайт)
2. Цветное с палитрой из 256 цветов растровое графическое изображение имеет размер 20*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение? Ответ запишите в байтах. (200 байт)
3. Снимок экрана монитора занимает 2,25 Мбайт. Определите разрешение экрана (в пикселях), если для кодирования одного пикселя используется 3 байта? (1024*768).
2 вариант
1. Какой объем видеопамяти необходим для графического режима с разрешением 256*256 точек и глубиной цвета 24 бит? Ответ запишите в байтах. (192 байта)
2. Определите размер файла, в котором сохранена фотография размером 1024*768 пикселей, если для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Ответ запишите в Мбайтах. (2,25 Мбайт)
3. Укажите в килобайтах минимальный объем информации о растровом 2 8 – цветном изображении размером 256*256 пикселей? (64 кбайт)
VI. Подведение итогов урока.
Кодирование графической информации
Графическая информация наэкране монитора представляется в
виде растрового изображения,
которое формируется из
определенного количества строк,
которые, в свою очередь,
содержат определенное
количество точек.Число цветов, воспроизводимых на
экране монитора (N), и число бит,
отводимых в видеопамяти на каждый
пиксель (I), связаны формулой: N=2I
Чем больше битов используется, тем
больше оттенков цветов можно
получить.
Качество изображения
определяется разрешающейспособностью, т.е. количеством
точек, из которых оно
складывается
А также битовой глубиной (или
глубиной цвета), т.е. количеством
бит на хранение цвета точки
Примеры
Пример 1. Рисунок построен с использованиемпалитры 256 цветов на экране монитора с
графическим разрешением 1024 x 768.
Рассчитать объем памяти необходимый для
хранения этого рисунка.
Решение: 256=2I I=8
V=1024 * 768 * 8 бит = 1024 * 768 байт = 768
Кбайт.
Ответ: 768 Кбайт.
Примеры
Пример 2. Рассчитайте объем памяти,необходимый для хранения рисунка
построенного при графическом
разрешении монитора 800 x 600 с
палитрой 32 цвета.
Решение
800 * 600 *5 бит = 100 * 3000 байт 300
Кбайт
Примеры
Пример 3. Каков информационный объем книги, если в ней 200страниц текста (на каждой странице 50 строк по 80 символов)
и 10 цветных рисунков. Каждый рисунок построен при
графическом разрешении монитора 800 x 600 с палитрой 16
цветов.
Решение:
1 символ – 1 байт
80 * 50 * 200 байт 80 * 10 Кбайт = 800 Кбайт – для хранения
текста
16 = 24
10 * (800 * 600 * 4) бит = 10 * 100 * 2400 байт 2400 Кбайт для
хранения рисунков
2400 + 800 = 3200 Кбайт 3, 2 Мб
Ответ: 3, 2 Мб
Cлайд 1
Тема: Кодирование и обработка графической информации Учитель информатики Елизарова Н.Е. Гнилицкая православная гимназияCлайд 2
Графическая информация Аналоговая форма Дискретная форма Пространственная дискретизация сканирование
Cлайд 3
ПИКСЕЛЬ – это минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. 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. Величина РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ выражается в dpi (количество точек в полоске изображения длиной 2,54 см (дюйм))
Cлайд 4
Глубина цвета Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0). Для четырех цветного – 2 бита. Для 8 цветов необходимо – 3 бита. Для 16 цветов – 4 бита. Для 256 цветов – 8 бит (1 байт) и т.д. Количество цветов в палитре (N) и количество информации, необходимое для кодирования каждой точки (I), связаны между собой и могут быть вычислены по формуле: N=2I
Cлайд 5
Количество информации, которое используется для кодирования цвета одной точки изображения, называется ГЛУБИНОЙ ЦВЕТА
Cлайд 6
Наиболее распространенными глубинами цвета являются 4,8,16, и 24 бита на точку. Зная глубину цвета, можно по формуле вычислить количество цветов в палитре.
Cлайд 7
Расчет объема видеопамяти Информационный объем требуемой видеопамяти можно рассчитать по формуле: Iпамяти=I * X * Y где Iпамяти – информационный объем видеопамяти в битах; X * Y – количество точек изображения (по горизонтали и по вертикали); I – глубина цвета в битах на точку. ПРИМЕР. Необходимый объем видеопамяти для графического режима с пространственным разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита равен: Iпамяти= 24 * 600 * 800 = 11 520 000 бит = = 1 440 000 байт = 1 406, 25 Кбайт = 1, 37 Мбайт
Cлайд 8
Cлайд 9
Палитра цветов в системе цветопередачи RGB С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов (red, green, blue). Цвет из палитры можно определить с помощью формулы: Цвет = R + G + B, Где R, G, B принимают значения от 0 до max Так при глубине цвета в 24 бита на кодирование каждого из базовых цветов выделяется по 8 битов, тогда для каждого из цветов возможны N=28=256 уровней интенсивности.
Cлайд 10
Формирование цветов в системе RGB В системе RGB палитра цветов формируется путем сложения красного, зеленого и синего цветов Цвет Формирование цвета Черный = 0+0+0 Белый =Rmax+Gmax+Bmax Красный = Rmax+0+0 Зеленый = Gmax+0+0 Синий = Bmax+0+0 Голубой =0+ Gmax+Bmax Пурпурный = Rmax+0+Bmax Желтый = Rmax+Gmax+0
Cлайд 11
Палитра цветов в системе цветопередачи CMYK При печати изображений на принтере используется палитра цветов CMYK. Основными красками в ней являются Cyan – голубая, Magenta – пурпурная и Yellow - желтая. Система CMYK в отличие от RGB, основана на восприятии не излучаемого, а отражаемого света. Так, нанесенная на бумагу голубая краска поглощает красный цвет и отражает зеленый и синий цвета. Цвета палитры CMYK можно определить с помощью формулы: Цвет = C + M + Y, Где C, M и Y принимают значения от 0% до 100%
Cлайд 12
Формирование цветов в системе CMYK В системе цветопередачи CMYK палитра цветов формируется путем наложения голубой, пурпурной, желтой и черной красок. Цвет Формирование цвета Черный = С+M+Y= - G – B - R Белый C=0 M=0 Y=0 Красный = Y+M= - G - B Зеленый = Y+C= - R - B Синий = M+C= - R -G Голубой = - R = G+B Пурпурный = - G = R+B Желтый = - B = R+G
Cлайд 13
Палитра цветов в системе цветопередачи HSB Система цветопередачи HSB использует в качестве базовых параметров Оттенок цвета, Насыщенность, Яркость В системе цветопередачи HSB палитра цветов формируется путем установки значений оттенка цвета, насыщенности и яркости.