На чем основывается дискретное представление изображения

На чем основывается дискретное представление изображения

Урок 14. Два подхода к представлению графической информации. Растровая и векторная графика. Модели цветообразования

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Графическая информация

Принцип дискретности компьютерных данных справедлив и для графики. Здесь можно говорить о дискретном представлении изображения (рисунка, фотографии, видеокадров) и дискретности цвета.

Дискретное представление изображения

Изображение на экране монитора дискретно. Оно составляется из отдельных точек, которые называются пикселями (picture elements — элементы рисунка). Это связано с техническими особенностями устройства экрана, независимо от его физической реализации, будь то монитор на электронно-лучевой трубке, жидкокристаллический или плазменный. Эти «точки» столь близки друг другу, что глаз не различает промежутков между ними, поэтому изображение воспринимается как непрерывное, сплошное. Если выводимое из компьютера изображение формируется на бумаге (принтером или плоттером), то линии на нем также выглядят непрерывными. Однако в основе все равно лежит печать близких друг к другу точек.

В зависимости от того, на какое графическое разрешение экрана настроена операционная система компьютера, на экране могут размещаться изображения, имеющие размер 800 х 600, 1024 х 768 и более пикселей. Такая прямоугольная матрица пикселей на экране компьютера называется растром.

Качество изображения зависит не только от размера растра, но и от размера экрана монитора, который обычно характеризуется длиной диагонали. Существует параметр разрешения экрана. Этот параметр измеряется в точках на дюйм (по-английски dots per inch — dpi). У монитора с диагональю 15 дюймов размер изображения на экране составляет примерно 28 х 21 см. Зная, что в одном дюйме 25,4 мм, можно рассчитать, что при работе монитора в режиме 800 х 600 пикселей разрешение экранного изображения равно 72 dpi.

При печати на бумаге разрешение должно быть намного выше. Полиграфическая печать полноцветного изображения требует разрешения 200-300 dpi. Стандартный фотоснимок размером 10 х 15 см должен содержать примерно 1000 х 1500 пикселей.

Дискретное представление цвета

Восстановим ваши знания о кодировании цвета, полученные из курса информатики основной школы. Основное правило звучит так: любой цвет точки на экране компьютера получается путем смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Этот принцип называется цветовой моделью RGB (Red, Green, Blue).

Двоичный код цвета определяет, в каком соотношении находятся интенсивности трех базовых цветов. Если все они смешиваются в одинаковых долях, то в итоге получается белый цвет. Если все три компоненты «выключены», то цвет пикселя — черный. Все остальные цвета лежат между белым и черным.

Дискретность цвета состоит в том, что интенсивности базовых цветов могут принимать конечное число дискретных значений.

Пусть, например, размер кода цвета пикселя равен 8 битам — 1 байту. Между базовыми цветами они могут быть распределены так:

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

2 бита — под красный цвет, 3 бита — под зеленый и 3 бита — под синий.

Из описанного правила, в частности, следует:

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Обобщение этих частных примеров приводит к следующему правилу. Если размер кода цвета равен b битов, то количество цветов (размер палитры) вычисляется по формуле:

Величину b в компьютерной графике называют битовой глубиной цвета.

Еще один пример. Битовая глубина цвета равна 24. Размер палитры будет равен:

К = 2 24 = 16 777 216.

В компьютерной графике используются разные цветовые модели для изображения на экране, получаемого путем излучения света, и изображения на бумаге, формируемого с помощью отражения света. Первую модель мы уже рассмотрели — это модель RGB. Вторая модель носит название CMYK.

Цвет, который мы видим на листе бумаги, — это отражение белого (солнечного) света. Нанесенная на бумагу краска поглощает часть палитры, составляющей белый цвет, а другую часть отражает. Таким образом, нужный цвет на бумаге получают путем «вычитания» из белого света «ненужных красок». Поэтому в цветной полиграфии действует не правило сложения цветов (как на экране компьютера), а правило вычитания. Мы не будем углубляться в механизм такого способа цветообразования.

Расшифруем лишь аббревиатуру CMYK: Cyan — голубой, Magenta — пурпурный, Yellow — желтый, blасk — черный.

Растровая и векторная графика

О двух технологиях компьютерной графики — растровой и векторной — вы знаете из курса информатики основной школы.

В растровой графике графическая информация — это совокупность данных о цвете каждого пикселя на экране. Это то, о чем говорилось выше. В векторной графике графическая информация — это данные, математически описывающие графические примитивы, составляющие рисунок: прямые, дуги, прямоугольники, овалы и пр. Положение и форма графических примитивов представляются в системе экранных координат.

Растровую графику (редакторы растрового типа) применяют при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Растровые иллюстрации редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели используют сканированные иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. Для ввода растровых изображений в компьютер применяются цифровые фото- и видеокамеры. Большинство графических редакторов растрового типа в большей мере ориентированы не на создание изображений, а на их обработку.

Достоинство растровой графики — эффективное представление изображений фотографического качества. Основной недостаток растрового способа представления изображения — большой объем занимаемой памяти. Для его сокращения приходится применять различные способы сжатия данных. Другой недостаток растровых изображений связан с искажением изображения при его масштабировании. Поскольку изображение состоит из фиксированного числа точек, увеличение изображения приводит к тому, что эти точки становятся крупнее. Увеличение размера точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает ее грубой.

Векторные графические редакторы предназначены в первую очередь для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки.

Достоинства векторной графики — сравнительно небольшой объем памяти, занимаемой векторными файлами, масштабирование изображения без потери качества. Однако средствами векторной графики проблематично получить высококачественное художественное изображение. Обычно средства векторной графики используют не для создания художественных композиций, а для оформительских, чертежных и проектно-конструкторских работ.

Графическая информация сохраняется в файлах на диске. Существуют разнообразные форматы графических файлов. Они делятся на растровые и векторные. Растровые графические файлы (форматы JPEG, BMP, TIFF и другие) хранят информацию о цвете каждого пикселя изображения на экране. В графических файлах векторного формата (например, WMF, CGM) содержатся описания графических примитивов, составляющих рисунок.

Следует понимать, что графические данные, помещаемые в видеопамять и выводимые на экран, имеют растровый формат вне зависимости от того, с помощью каких программных средств (растровых или векторных) они получены.

Источник

Представление изображения в компьютере

Урок 9. Информатика 10 класс (ФГОС)

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Конспект урока «Представление изображения в компьютере»

· представление графических изображений в памяти компьютера;

· дискретное представление цвета;

· растровая и векторная графика.

Начиная с в80-ых годов начинает интенсивно развиваться технология обработки на компьютере графической информации.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

По сути, обработка графики представляет собой обработку числовых данных (также, как обработка числовой и текстовой информации).

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Как вы помните компьютерная графика — это изображения, подготовленные при помощи компьютера. Компьютер может обрабатывать информацию, представленную только в цифровой форме. Значит, изображение надо представить в цифровой форме. Наиболее распространены два способа представления изображений: растровый и векторный. Существует ещё фрактальный способ представления графических изображений.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Пиксель — это наименьший элемент изображения, получаемого с помощью компьютерного монитора или принтера. Слово пиксель происходит от английского picture element или элемент изображения, который образует строки. Ну а всё изображение строится из определённого количества строк.

То есть изображение имеет дискретный характер. Причём дискретно не только изображение, но и цвет. Разделение изображения на отдельные пиксели – элементы рисунка, связано с техническими особенностями устройства экрана, причём не важно, что это монитор компьютера, электронно-лучевая трубка, жидко кристаллический или плазменный экран.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Если мы просто смотрим на изображение на экране не приближая его, то глаз воспринимает изображение как целое, сплошное, это связано с тем, что расстояние между точками очень мало и точки находятся очень близко друг к другу. Когда мы выводим изображение на бумагу с помощью принтера или плоттера, то изображение выглядит сплошным, однако на самом деле это просто точки очень близко расположенные друг к другу.

Количество пикселей, из которых складывается изображение на экране называется пространственным разрешением монитора.

Его можно найти по формуле. Для этого нужно количество строк изображения умножить на количество пикселей в строке.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Операционная система компьютера может быть настроена на различные графические разрешения монитора, например, 800*600 или 1024*768 и другие. Такая прямоугольная матрица пикселей на экране компьютера называется растром.

Однако нужно знать, что на одном и том же мониторе может быть установлено различное разрешение, но не выше того что указано у него в документации.

Качество изображения зависит от следующих параметров:

• Размер монитора, который характеризуется длиной диагонали

Разберёмся подробнее с понятием разрешения экрана. Данный параметр измеряется в точках на дюйм (по-английски dots per inch – dpi).

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Для печати на бумаге разрешение должно быть выше. Для качественной полиграфической печати изображения, разрешение должно быть 200 – 300 dpi. Обычная фотография размером 10 * 15 см 2 должна содержать ориентировочно 1000*15000 пикселей.

Теперь поговорим о дискретном представлении цвета.

Как вы помните, любой цвет точки на экране компьютера получается путём смешивания трёх базовых цветов: красного, зелёного и синего. Этот принцип называется цветовой моделью RGB (Red, Green, Blue).

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Чтобы определить двоичный код цвета, необходимо выяснить в каком соотношении находятся интенсивности трёх базовых цветов. Так если три данных цвета смешаны в одинаковых долях получаем белый цвет.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Если все три компонента «выключены», то цвет пикселя – чёрный. Остальные цвета лежат в диапазоне между белым и чёрным.

Учитывая, что интенсивности базовых цветов принимают конечное число дискретных значений, мы можем говорить о дискретности цвета.

Пусть, например, размер кода цвета пикселя равен восьми битам или одному байту. Между базовыми цветами они могут быть распределены так: два бита отводится под красный цвет, три бита под зелёный и три бита под синий.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Интенсивность красного цвета может принимать 4 значения; интенсивности зелёного и синего цветов могут принимать по 8 значений. Тогда полное число цветов, которые кодируются восьмиразрядными кодами, равно 256. Снова работает главная формула информатики.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Давайте посмотрим, как получаются разные цвета и оттенки. Как мы уже говорили, для этого нужно менять яркость базовых цветов. Если мы сделаем минимальной яркость синего цвета, то получим жёлтый цвет. Если мы исключим зелёный цвет, то получим сиреневый. Если исключить красный цвет, то получим голубой и так далее. Для получения серого цвета нужно синхронно изменять все три базовых цвета.

В современных компьютерах палитры цветов просто огромные. Количество цветов в них зависит от того, сколько двоичных разрядов отводится для кодирования цвета пикселя.

Если размер кода цвета равен b битов, то количество цветов (размер палитры) вычисляется по формуле:

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Величину b в компьютерной графике называют битовой глубиной цвета.

Глубина цвета – это величина, обозначающая, какое количество цветов или оттенков передаёт изображение. Подавляющее число изображений, с которыми производится работа, имеют глубину цвета восемь бит на канал.

В настоящее время наиболее распространены значения глубины цвета 8, 16 и 24 бита.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Если битовая глубина цвета равна 24, то размер К палитры будет равен 2 24 или 16777216.

Разрешение экрана монитора –1024 х 768 точек, глубина цвета равна 16 бит. Нужно найти необходимый объём видеопамяти для данного графического режима.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

В последнее время пользователи всё чаще задаются вопросом какую видеокарту выбрать. Действительно, этот вопрос заслуживает внимания, поскольку видеокарт сегодня очень много и выбрать достаточно качественную и мощную не легко.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Давайте рассмотрим такую ситуацию. Предположим вы хотите работать с разрешением монитора 1600 * 1200 пикселей, используя 16777216 цветов. В магазине продаются видеокарты с памятью 512 Кб, 2 Мб, 4 Мб и 64 Мб. Какую из них вам нужно купить?

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Для получения изображения на экране в компьютерной графике используются различные цветовые модели. Так, например, для модели RGB получать изображение на экран мы будем путём излучения света.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

А получать изображение на бумаге будем благодаря модели CMYK, когда изображение формируется с помощью отражения света.

CMYK – это аббревиатура следующих цветов: Cyan – голубой, Magenta – пурпурный, Yellow – жёлтый, black – чёрный.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Цвет на бумаге, который мы видим – это отражённый белый солнечный свет. Нанесённая на бумагу краска часть спектра белого света поглощает, а другую часть отражает.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Поэтому нужный цвет на бумаге получают путём «вычитания» из белого света «ненужных красок».

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Таким образом, в цветной полиграфии действует правило вычитания цветов, тогда как на экране компьютера – правило сложения.

В растровой графике графическая информация – это совокупность данных о цвете каждого пикселя на экране. В векторной графике графическая информация – это данные, математически описывающие графические примитивы, составляющие рисунок: прямые, дуги, прямоугольники, овалы и прочее. Положение и форма графических примитивов представляются в системе электронных координат.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Векторные графические редакторы разработаны для создания иллюстраций и уже как второстепенное значение – для обработки иллюстраций.

Главное достоинство векторной графики – файлы, созданные при её помощи, занимают небольшой объём и при масштабировании файлов качество изображения сохраняется. Но основной недостаток – это невозможность получить высококачественное художественное изображение.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Вся графическая информация хранится в файлах на дисках. Растровые графические файлы сохраняются в форматах: JPEG, BMР. Здесь сохраняется информация о цвете каждого пикселя изображения.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Файлы векторного формата – например, расширения WMF, EPS- содержат описания графических примитивов, из которых состоит рисунок.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Однако, всегда нужно помнить, что если графические данные помещаются в видеопамять или выводятся на экран, то они всегда имеют растровый характер, не зависимо от того с помощью каких программных средств – растровых или векторных, они получены.

Пиксель — это наименьший элемент изображения, получаемого с помощью компьютерного монитора или принтера.

Количество пикселей, из которых складывается изображение на экране называется пространственным разрешением монитора.

Векторным изображением в компьютерной графике принято называть совокупность более сложных и разнообразных геометрических объектов.

Источник

На чем основывается дискретное представление изображения

Электронные облака

Лекции

Рабочие материалы

Тесты по темам

Template tips

Задачи

Логика вычислительной техники и программирования

Лекция «Аналоговый и дискретный способы представления изображений и звука»

Аналоговое и дискретное предоставление графической информации

Информация, в том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно. При дискретном представлении физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.

Преобразование графической и звуковой информации из аналоговой формы в дискретную производится путем дискретизации, то есть разбиения непрерывного графического изображения и непрерывного (аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы. В процессе дискретизации производится кодирование, то есть присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.

Звук в памяти компьютера

Основные понятия: аудиоадаптер, частота дискретизации, разрядность регистра, звуковой файл.

Аудиоадаптер (звуковая плата) – специальное устройство, подключаемое к компьютеру, предназначенное для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и для обратного преобразования (из числового кода в электрические колебания) при воспроизведении звука.

В процессе записи звука аудиоадаптер с определенным периодом измеряет амплитуду электрического тока и заносит в реги стр двоичный код полученной величины. Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную память компьютера. Качество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: частотой дискретизации и разрядностью.

Разрядность регистра – число бит в регистре аудиоадаптера. Разрядность определяет точность измерения входного сигнала. Чем больше разрядность, тем меньше погрешность каждого отдельного преобразования величины электрического сигнала в число и обратно. Если разрядность равна 8(16), то при измерении входного сигнала может быть получено 2 8 =256 (2 16 =65536) различных значений. Очевидно, 16-разрядный аудиоадаптер точнее кодирует и воспроизводит звук, чем 8-разрядный.

Звуковой файл – файл, хранящий звуковую информацию в числовой двоичной форме. Как правило, информация в звуковых файлах подвергается сжатию.

Примеры решенных задач.

Пример №1.
Определить размер (в байтах) цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 бит. Файл сжатию не подвержен.

Решение.
Формула для расчета размера (в байтах) цифрового аудиофайла (монофоническое звучание): (частота дискретизации в Гц)*(время записи в секундах)*(разрешение в битах)/8.

Таким образом файл вычисляется так: 22050*10*8/8 = 220500 байт.

Задания для самостоятельной работы

№1. Определить объем памяти для хранения цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 бит.

№2. В распоряжении пользователя имеется память объемом 2,6 Мб. Необходимо записать цифровой аудиофайл с длительностью звучания 1 минута. Какой должна быть частота дискретизации и разрядность?

№3. Объем свободной памяти на диске – 5,25 Мб, разрядность звучания платы – 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц?

№4. Одна минута цифрового аудиофайла занимает на диске 1,3 Мб, разрядность звуковой платы – 8. С какой частотой дискретизации записан звук?

№5. Две минуты записи цифрового аудиофайла занимает на диске 5,1 Мб. Частота дискретизации – 22050 Гц. Какова разрядность аудиоадаптера? №6. Объем свободой памяти на диске – 0,01 Гб, разрядность звуковой платы – 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц?

Представление графической информации.

Растровое представление.

Основные понятия: Компьютерная графика, пиксель, растр, разрешающая способность экрана, видеоинформация, видеопамять, графический файл, битовая глубина, страница видеопамяти, код цвета пикселя, графический примитив, система графических координат.

Компьютерная графика – раздел информатики, предметом которого является работа на компьютере с графическими изображениями (рисунками, чертежами, фотографиями, видеокадрами и пр.).

Пиксель – наименьший элемент изображения на экране (точка на экране).

Растр – прямоугольная сетка пикселей на экране.

Разрешающая способность экрана – размер сетки растра, задаваемого в виде произведения M*N, где M – число точек по горизонтали, N – число точек по вертикали (число строк).

Видеоинформация – информация об изображении, воспроизводимом на экране компьютера, хранящаяся в компьютерной памяти.

Видеопамять – оперативная память, хранящая видеоинформацию во время ее воспроизведения в изображение на экране.

Графический файл – файл, хранящий информацию о графическом изображении.

Число цветов, воспроизводимых на экране дисплея (K), и число бит, отводимых в видеопамяти под каждый пиксель (N), связаны формулой: K=2 N

Величину N называют битовой глубиной.

Страница – раздел видеопамяти, вмещающий информацию об одном образе экрана (одной «картинке» на экране). В видеопамяти могут размещаться одновременно несколько страниц.

Все многообразие красок на экране получается путем смешивания трех базовых цветов: красного, синего и зеленого. Каждый пиксель на экране состоит из трех близко расположенных элементов, светящихся этими цветами. Цветные дисплеи, использующие такой принцип, называются RGB (Red-Green-Blue)-мониторами.

Код цвета пикселя содержит информацию о доле каждого базового цвета.
Если все три составляющие имеют одинаковую интенсивность (яркость), то из их сочетаний можно получить 8 различных цветов (2 3 ). Следующая таблица показывает кодировку 8-цветной палитры с помощью трехразрядного двоичного кода. В ней наличие базового цвета обозначено единицей, а отсутствие нулем.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображенияНа чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения
На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображенияНа чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения
КЗСЦвет
000Черный
001Синий
010Зеленый
011Голубой
100Красный
101Розовый
110Коричневый
111Белый

Шестнадцатицветная палитра получается при использовании 4-разрядной кодировки пикселя: к трем битам базовых цветов добавляется один бит интенсивности. Этот бит управляет яркостью всех трех цветов одновременно. Например, если в 8-цветной палитре код 100 обозначает красный цвет, то в 16-цветной палитре: 0100 – красный, 1100 – ярко-красный цвет; 0110 – коричневый, 1110 – ярко-коричневый (желтый).

Большое количество цветов получается при раздельном управлении интенсивностью базовых цветов. Причем интенсивность может иметь более двух уровней, если для кодирования каждого из базовых цветов выделять более одного бита.

При использовании битовой глубины 8 бит/пиксель количество цветов: 2 8 =256. Биты такого кода распределены следующим образом: КККЗЗСС.

Это значит, что под красную и зеленую компоненты выделяется по 3 бита, под синюю – 2 бита. Следовательно, красная и зеленая компоненты имеют по 2 3 =8 уровней яркости, а синяя – 4 уровня.

Векторное представление.

При векторном подходе изображение рассматривается как совокупность простых элементов: прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, закрасок и пр., которые называются графическими примитивами. Графическая информация – это данные, однозначно определяющие все графические примитивы, составляющие рисунок.

Положение и форма графических примитивов задаются в системе графических координат, связанных с экраном. Обычно начало координат расположено в верхнем левом углу экрана. Сетка пикселей совпадает с координатной сеткой. Горизонтальная ось X направлена слева направо; вертикальная ось Y – сверху вниз.

Отрезок прямой линии однозначно определяется указанием координат его концов; окружность – координатами центра и радиусом; многогранник – координатами его углов, закрашенная область – граничной линией и цветом закраски и пр.

Нарисовать линию от текущей позиции в позицию (X1, Y1).

Нарисовать линию с координатами начала X1, Y1 и координатами конца X2, Y2. Текущая позиция не устанавливается.

Нарисовать окружность: X, Y – координаты центра, R – длина радиуса в шагах растровой сетки.

Эллипс X1, Y1, X2, Y2

Нарисовать эллипс, ограниченный прямоугольником; (X1, Y1) – координаты левого верхнего, а (X2, Y2) – правого нижнего угла этого прямоугольника.

Прямоугольник X1, Y1, X2, Y2

Нарисовать прямоугольник; (X1, Y1) – координаты левого верхнего угла, а (X2, Y2) – правого нижнего угла этого прямоугольника.

Цвет рисования ЦВЕТ

Установить текущий цвет рисования.

Цвет закраски ЦВЕТ

Установить текущий цвет закраски.

Закрасить X, Y, ЦВЕТ ГРАНИЦЫ

Закрасить произвольную замкнутую фигуру; X, Y – координаты любой точки внутри замкнутой фигуры, ЦВЕТ ГРАНИЦЫ – цвет граничной линии.

Примеры решенных задач.

Пример №1.
Для формирования цвета используются 256 оттенков красного, 256 оттенков зеленого и 256 оттенков синего. Какое количество цветов может быть отображено на экране в этом случае?

Пример №2.
На экране с разрешающей способностью 640*200 высвечиваются только двухцветные изображения. Какой минимальный объем видеопамяти необходим для хранения изображения?

Решение.
Так как битовая глубина двухцветного изображения равна 1, а видеопамять, как минимум, должна вмещать одну страницу изображения, то объем видеопамяти равен: 640*200*1=128000 бит =16000 байт.

Пример №3.
Какой объем видеопамяти необходимы для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея – 800*600 пикселей?

Решение.
Для хранения одной страницы необходимо

800*600*24 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт. Для 4 соответственно 1 440 000 * 4 = 5 760 000 байт.

Пример №4.
Битовая глубин равна 24. Сколько различных оттенков серого цвета может быть отображено на экране?
Замечание: Оттенок серого цвета получается при равных значениях уровней яркости всех трех составляющих. Если все три составляющие имеют максимальный уровень яркости, то получается белый цвет; отсутствие всех трех составляющих представляет черный цвет.

Решение.
Так как для получения серых оттенков составляющие RGB одинаковы, то глубина равна 24/3=8. Получаем количество цветов 2 8 =256.

Пример №5.
Дана растровая сетка 10*10. Описать буку «К» последовательностью векторных команд.

На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть фото На чем основывается дискретное представление изображения. Смотреть картинку На чем основывается дискретное представление изображения. Картинка про На чем основывается дискретное представление изображения. Фото На чем основывается дискретное представление изображения

Задачи для самостоятельной работы.

№1. Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640*350 пикселей, а количество используемых цветов – 16?

№2. Объем видеопамяти равен 1 Мб. Разрешающая способность дисплея – 800*600. Какое максимальное количество цветов можно использовать при условии, что видеопамять делится на две страницы?

№3. Битовая глубина равна 24. Опишите несколько вариантов двоичного представления светло-серых и темно-серых оттенков.

№4. На экране компьютера необходимо получить 1024 оттенка серого цвета. Какой должна быть битовая глубина?

№5. Для изображения десятичных цифр в стандарте почтового индекса (как пишут на конвертах) получить векторное и растровое представление. Размер растровой сетки выбрать самостоятельно.

№6. Воспроизвести на бумаге рисунки, используя векторные команды. Разрешающая способность 64*48.

А)
Цвет рисования Красный
Цвет закраски Желтый
Окружность 16, 10, 2
Закрасить 16, 10, Красный
Установить 16, 12
Линия к 16, 23
Линия к 19, 29
Линия к 21, 29
Линия 16, 23, 13, 29
Линия 13, 29, 11, 29
Линия 16, 16, 11, 12
Линия 16, 16, 21, 12

Б)
Цвет рисования Красный
Цвет закраски Красный
Окружность 20, 10, 5
Окружность 20, 10, 10
Закрасить 25, 15, Красный
Окружность 20, 30, 5
Окружность 20, 30, 10
Закрасить 28, 32, Красный

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *