24 Разрядный рисунок это
Глубина́ цве́та (ка́чество цветопереда́чи, би́тность изображе́ния) — термин компьютерной графики, означающий количество бит (объём памяти), используемое для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видеоизображения.
Часто выражается единицей бит на пиксел (англ. bits per pixel , bpp ).
Цветное( с палитрой из 256 цветов)растровое графическое изображение имеет размер 10 * 10 точек?
Цветное( с палитрой из 256 цветов)растровое графическое изображение имеет размер 10 * 10 точек.
Какой объем памяти займет это изображение?
Коротко о главном
Информация в видеопамяти — это двоичные коды, обозначающие цвета пикселей на экране.
Для кодирования двух цветов достаточно 1 бита на пиксель; четырех цветов — 2 битов; восьми цветов — 3 битов; шестнадцати цветов — 4 битов и т. д. Количество цветов К и размер кода в битах (битовая глубина цвета) b связаны формулой К = 2b.
Из трех базовых цветов можно получить 8 различных цветов. Большее число цветов получается путем управления интенсивностью базовых цветов.
Минимально необходимый объем видеопамяти зависит от размера сетки пикселей и от количества цветов. Обычно в видеопамяти помещается несколько страниц (кадров) изображения одновременно.
Дополнительный материал из области искусства
Ильям Ефиммович Ремпин (24 июля [5 августа] 1844 — 29 сентября 1930) — русский художник-живописец, мастер портрета, исторических и бытовых сцен. Академик Императорской Академии Художеств.
Мемуарист, автор ряда очерков, составивших книгу воспоминаний “Далёкое близкое”. Преподаватель, был профессором — руководителем мастерской (1894—1907) и ректором (1898—1899) Академии художеств, одновременно преподавал в школе-мастерской Тенишевой; среди его учеников — Б. М. Кустодиев, И. Э. Грабарь, И. С. Куликов, Ф. А. Малявин, А. П. Остроумова-Лебедева, давал также частные уроки В. А. Серову.
Одной из известных картин является “Запорожцы пишут письмо турецкому султану” (1880—1891). Прочитать рассказ о данной картине. По тексту определить героев данной картины. Обратить внимание учащихся на упорство художника в работе над произведением, и его ухищрения в достижении цели. Как часто, мы бросаем решать те или иные задачи, которые нам не удались в первые минуты работы.
“В 1878 году, от гостя в Абрамцеве, Репин услышал рассказ украинского историка о том, как турецкий султан писал к запорожским казакам и требовал от них покорности. Ответ запорожцев был смел, дерзок, полон издёвок над султаном. Репин пришёл в восторг от этого послания и сразу сделал карандашный эскиз. После этого он постоянно возвращался к этой теме, работая над картиной более десяти лет. Она была закончена только в 1891 году. Картина имеет 3 списка (не считая этюда). Первый Репин подарил другу, историку Дмитрию Яворницкому, а тот — Павлу Третьякову. Большая часть моделей для него взята из Екатеринославской губернии.Писарь — Яворницкий, Иван Сирко — киевский генерал-губернатор Михаил Драгомиров, раненый в голову казак — художник Николай Кузнецов; войсковой судья в чёрной шапке — Василий Тарновский; молодой казачок в круглой шапке — его сын, обладатель обширной лысины — Георгий Алексеев, предводитель дворянства Екатеринославской губернии, обер-гофмейстер двора его Величества, почётный гражданин Екатеринослава и страстный нумизмат. Поначалу он отказался позировать с затылка. Пришлось пойти на хитрость. Яворницкий пригласил его посмотреть свою коллекцию, а позади тайком усадил художника, и пока предводитель любовался монетами, Репин быстро набросал портрет. Георгий Петрович узнал себя уже в Третьяковке и обиделся.”
Предварительный просмотр:
Тема урока «Кодирование графической информации» (2 урока).
Тип урока: формирование новых знаний
Цель урока: сформировать представление у учащихся о том, как кодируется в компьютере графическая информация.
- сформировать представления о пространственной дискретизации;
- показать основные цветовые модели;
- сформировать представления о способе кодирования графической информации, о глубине цвета, о палитре цветов;
- дать представление о системах цветопередачи в технике.
- научить оперировать понятиями: объем видеопамяти, глубина цвета, цветовые палитры, разрешающая способность при решении задач, в частности задач ЕГЭ.
- развить познавательные и творческие способности учащихся;
- развить интерес к задачам на кодирование графической информации;
- развивать готовность учащихся к информационно-учебной деятельности, применять инструментальные средства и средства информационных технологий в любом предмете для реализации учебных целей и саморазвития.
- воспитывать трудолюбие, ответственность за результаты своего труда;
- совершенствовать навыки групповой работы;
- воспитывать доброжелательность среди учащихся, нацеленность на результативность обучения.
- умение самостоятельно определять цели своего обучения;
- ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности;
- развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
- умение соотносить свои действия с планируемыми результатами;
- осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата;
- определять способы действий в рамках предложенных условий и требований;
- корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией.
- умение сотрудничать с учителем и одноклассниками;
- участвовать в диалоге на уроке;
- отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу;
- слушать и понимать речь других;
- работать в малой группе.
- ориентироваться в учебнике;
- находить нужную информацию в тексте учебной статьи;
- умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;
- владение основными понятиями по теме «Кодирование графической информации»;
- развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий.
Планируемые результаты обучения:
- Предметные: определять разрешающую способность экрана, объем видеопамяти необходимый для хранения изображения, узнать виды цветовых палитр, используемых в компьютере и глубину цвета.
- Личностные: формирование интереса к информационной культуре и освоение личностного смысла учения, желания учиться.
- Метапредметные: умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и умение самостоятельно планировать пути достижения целей.
ИКТ- компетентности: использовать приёмы поиска информации на персональном компьютере и различные приёмы поиска информации в Интернете, строить запросы для поиска информации и анализировать результаты поиска; избирательно относиться к информации в окружающем информационном пространстве, отказываться от потребления ненужной информации.
Техники и технологии: ИКТ-технология, тестовая технология, проектная технология.
Оборудование: Презентация к уроку: «Кодирование графической информации», ПК, мультимедийный проектор, электронная доска, тест
Используемые учебники и учебные пособия: Учебник – К.Ю. Полякова и Е.А. Еремина Базовый и углубленный уровни: – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019г.
Тип урока : урок изучения нового материала
Формы работы учащихся : фронтальная, индивидуальная.
Сообщение темы и постановка цели и задач урока.
Сегодня на уроке мы продолжаем с Вами осваивать информационные технологии.
Компьютер на уроках информатике часто является объектом изучения, ведь это универсальное устройство по обработке информации. В чем состоит его универсальность.
С какими видами информации может работать ПК?
Мы с Вами подробно рассмотрели тему кодирование и обработка текстовой информации.
- Что такое кодовая таблица? ( таблица соответствия символов и компьютерных кодов)
- Какие кодовые таблицы вы знаете? (ASCII, Windows-125, KOI8-R, Unicode и др.)
- Назовите основные формулы для решения задач ( N=2 i и I=L*I).
- Как Вы думаете, с каким видом информации мы будем работать сегодня?
Графическая информация очень значима для человека, а в последние годы в связи с широким внедрением компьютерных технологий, ее роль возрастает. Компьютерная графика сейчас стала основным средством связи между человеком и компьютером, постоянно расширяющим сферы своего применения, так как в графическом виде результаты становятся более наглядными и понятными.
Компьютерная графика – это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере. Работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры .
Конструкторы , разрабатывая новые модели автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы представить окончательный вид изделия.
Архитекторы создают на экране монитора объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть, как оно впишется в ландшафт.
Умение работать с графической информацией необходимо каждому человеку.
Cформулируйте тему нашего урока:
«Кодирование графической информации».
Графическая информация – это изображение в виде рисунка, фотографии, картины, схемы, диаграммы.
Усвоение теоретических знаний
В случае с текстовой информацией кодировался каждый символ текста. Количество символов было конечным.
А как быть с графической информацией?
У меня на столе два графических объекта: картина, написанная красками на холсте художником и фотография, распечатанная на принтере.
Что общего и чем отличаются эти два объекта?
Графическая информация может быть представлена двумя способами аналоговым и дискретным. Один способ характерен для человека, а другой для компьютера.
Согласно теории Юнга – Гельмгольца, для восприятия цвета человеком в его глазах существуют три типа светочувствительных рецепторов (колбочек), которые отвечают соответственно за красный, зеленый, синий (или фиолетовый) цвета, а ощущения всех остальных цветов возникает при смешивании сигналов этих трех рецепторных систем.
Модель RGB и CMYk.
Модели RGB и CMYK относятся к базовым знаниям графического дизайна. Мы поговорим о различиях цветопередачи для того, чтобы стало понятно, почему один и тот же цвет в макете на экране компьютера и на бумаге будет выглядеть по-разному. Возможно, вы уже сталкивались с чем-то подобным.
RGB — цветовая модель, названная так по трём заглавным буквам названий цветов, лежащих в ее основе: Red , Green , Blue , или красный, зелёный, синий. Эти же цвета образуют и все промежуточные. Научное название — аддитивная модель (от англ.слова add — «добавлять»). Служит для вывода изображения на экраны мониторов и другие электронные устройства.
Цветовая модель RGB предполагает, что вся палитра складывается из светящихся точек. Это значит, что на бумаге невозможно изобразить цвет в цветовой модели RGB, так как бумага поглощает цвет, а не светится.
RGB-цвет получается в результате смешения красного, синего и зелёного в разных пропорциях: каждый оттенок можно описать тремя числами, обозначающими яркость трёх основных цветов.
Цветовая модель CMYk— субстрактивная модель (от англ. слова subtraсt — «вычитать»), которая основана на вычитании из белого первичных цветов: голубой цвет вычитает из белого цвета красный, желтый — синий, а пурпурный — зелёный. Модель CMY(K) используется в полиграфии для стандартной печати и в сравнении с RGB-моделью обладает меньшим цветовым охватом. Бумага и другие печатные материалы — это поверхности, которые отражают свет.
Если увеличить фотографию, то можно увидеть, что изображение имеет ячеистую структуру, напоминающую мозаику. При рассмотрении картину с помощью лупы мы такого эффекта не увидим, цвет на картине изменяется непрерывно. Именно непрерывное восприятие информации характерно для человека.
Перевод аналоговой информации в цифровую (дискретную) называется оцифровкой, однако для случая с графической информацией он имеет другое название.
Обратимся за информацией к учебнику: стр 108 (дискретизация).
В чем суть данного процесса?
Графические изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуется путем пространственной дискретизации . Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие элементы (точки или пиксели), причем каждый элемент может иметь свой 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.
Пиксель – это минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. Прямоугольная матрица элементов называется растром.
Для каждого пикселя определяется его яркость и, если изображение цветное, цвет.
Размер матрицы называется разрешение растрового изображения.
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)).
Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешающая способность .
Задача 1 . Какой размер в пикселях должен иметь закодированный рисунок с разрешением 300 ppi , чтобы с него можно было сделать отпечаток размером 10×15 см?
Задача 2 . Закодированный рисунок имеет размеры 5760 × 3840 пикселей и разрешение 600 ppi. Какой размер будет у изображения, отпечатанного на принтере?
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 изображение сразу в дискретной форме.
Вторым параметром растрового изображения является разрядность одного пикселя, которую называют глубиной цвета.
Глубиной цвета называется такое количество информации, которое необходимо для кодирования цвета точки изображения.
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:
Наиболее распространенными глубинами цвета являются 8,16, и 24 бита на точку.
Зная глубину цвета, можно по формуле вычислить количество цветов в палитре (и наоборот).
Информационный объем требуемой для хранения изображения видеопамяти можно рассчитать по формуле: I памяти = X * Y*i,
где I – информационный объем памяти в битах;
X * Y – количество точек изображения (по горизонтали и по вертикали);
i – глубина цвета в битах на точку.
Задача 1. В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 512 до 8. Во сколько раз уменьшился информационный объем файла?
Задача 2. Разрешение экрана монитора – 1024 х 768 точек, глубина цвета – 16 бит. Каков необходимый объем видеопамяти для данного графического режима?
Задача 3. Сколько байт будет занимать код рисунка размером 40×50 пикселей в режиме истинного цвета? при кодировании с палитрой 256 цветов?
Задача 4. Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
Применение растровой графики
Для обработки изображений, требующей высокой точности передачи оттенков цветов и плавного перетекания полутонов.
ретуширования, реставрирования фотографий;
создания и обработки фотомонтажа, коллажей;
применения к изображениям различных спецэффектов;
после сканирования изображения получаются в растровом виде.
Microsoft Photo Editor
Преимущества и недостатки растровой графики
+ высокое качество фотографий
+ универсальный метод кодирования графического изображения
— чувствительна к масштабированию
— большой объём файла.
- параграф 14 «Кодирование графической информации».
- Сравнительная характеристика видов графики (заполнить для растровой графики)
Векторная графика, трёхмерная и фрактальная
Постановка цели и задач урока.
Сегодня мыс вами продолжим изучать виды компьютерной графики. Научимся определять виды графики. Узнаем в чём преимущества и недостатки каждого вида.
- Скажите какую тему начали изучать на прошлом уроке?
- Работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера. Назовите специализации в области компьютерной графики?
- Назовите основные цветовые модели? Чем они отличаются?
- Что такое пиксель? Растр? Что такое разрешение изображения?
- Что такое пространственная дискретизация?
- Как связаны глубина цвета и объём файла?
- Расскажите о растровом кодировании изображения (применение, способ кодирования, чувствительность к масштабированию, программы, форматы файлов).
А как вы думаете, от какого слова произошло название векторной графики? Правильно. От слова «вектор». Из математики вам известно, что вектор – это направленный отрезок. Давайте вспомним, как умножить вектор на число 2. Необходимо от конца вектора отложить точно такой же вектор и сохранить направление. Мы не увеличиваем ни точки, ни расстояние между ними. Мы просто откладываем еще один вектор. Именно по такому принципу строится изображение в векторной графике, базовым элементом которой является линия, а преобразование изображения происходит по математическим формулам. Поэтому увеличение векторного изображения происходит без потери качества.
В векторной графике изображение состоит из простых элементов, называемых примитивами: линий, окружностей, прямоугольников, закрашенных областей. Границы областей задаются кривыми.
Самым близким аналогом векторной графики является графическое представление математических функций. Например, для описания отрезка прямой достаточно указать координаты его концов, а окружность можно описать, задав координаты центра и радиус.
Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т.е. тоже в векторной команде.
Приложения для создания векторной графики широко используются в области дизайна, технического рисования, оформительских работ. Элементы векторной графики имеются также в текстовых процессорах. В этих программах одновременно с инструментами рисования и командами предусмотрено специальное программное обеспечение, формирующее векторные команды, соответствующие объектам, из которых состоит рисунок.
Достоинства векторной графики
Векторные изображения занимают относительно небольшой объем памяти.
Векторные объекты могут легко масштабироваться без потери качества
Недостатки векторной графики
Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества.
Чаще всего изображение на бумаге выглядит не так как на экране монитора.
Применение растровой графики
для создания вывесок, этикеток, логотипов, эмблем;
для построения чертежей, диаграмм, графиков, схем;
для рисованных изображений с четкими контурами;
для моделирования объектов изображения;
для создания 3-х мерных изображений;
WMF (стандартный формат рисунков в Windows);
CDR (программа CorelDraw);
AL ( программа Adobe Illustrator);
SVG (векторная графика для веб-страниц Интернета).
Понятие трехмерной, или 3D-графики никак не отнесешь к новинкам. 3D означает, что все предметы характеризуются тремя параметрами, а именно: шириной, высотой и глубиной. Если посмотреть вокруг, то все, что нас окружает, является трехмерным — стул, стол, компьютер, стены и так далее.
Инженеры разрабатывают новые автомобили, самолёты, приборы в системах автоматизированного проектирования, модель дома. Модели этих объектов можно рассматривать с разных сторон. Процесс построения такой трехмерной модели получил название 3D- моделирования и направлен, прежде всего, на создание визуального объемного образа моделируемого объекта.
Сегодня на основе трехмерной графики можно создать высокоточную копию реального объекта, создать нечто новое, воплотить в жизнь самые нереальные дизайнерские задумки.
Трёхмерные модели хранятся в памяти компьютера как элементарные фигуры (отрезки, треугольники и др.) и поверхности, которые описываются математическими формулами. С этой точки зрения трёхмерная графика основана на векторной графики.
Каркас объекта обычно строится из многоугольников, потом его углы сглаживаются. Вид поверхности определяется сеткой опорных точек.
На поверхности наносят рисунки, имитирующие реальные материалы, настраивают их свойства: цвет, прозрачность, блики и т.д.
Затем устанавливают источники света, задают свойства атмосферы, в которой находится объект.
Применение 3D графики.
Современная 3D графики и печати проникли во многие сферы человеческой деятельности, и приносят колоссальную прибыль.
Трехмерные изображения ежедневно мы видим на телевидении, в кино, при работе с компьютером и в 3D играх, с рекламных щитов, наглядно представляя всю силу и достижения 3D-графики.
Достижения современного 3D графики используются в следующих отраслях:
Кинематограф и мультипликация – создание трехмерных персонажей и реалистичных спецэффектов. Создание виртуальной реальности окружения.
Дизайн интерьеров – проектирование и разработка дизайна интерьера также не обходятся сегодня без трехмерной графики. 3D технологии дают возможность создать реалистичные 3D-макеты мебели (дивана, кресла, стула, комода и т.д.), точно повторяя геометрию объекта и создавая имитацию материала. При помощи трехмерной графики можно создать ролик, демонстрирующий все этажи проектируемого здания, который возможно еще даже не начал строиться.
Наверное, сложно найти людей, которых бы не завораживало созерцание фрактальной графики. Программные пакеты для ее создания могут стать той ступенькой, которая позволит приблизиться к настоящему фрактальному творчеству. Фрактальная графика – одна из быстроразвивающихся и перспективных видов компьютерной графики.
Фрактал – структура, состоящая из частей, подобных целому. Одним из основных свойств является самоподобие.
Понятия фрактал, фрактальная геометрия и фрактальная графика, появившиеся в конце 70-х, сегодня прочно вошли в обиход математиков и компьютерных художников. Оно было предложено математиком Бенуа Мандель-Бротом в 1975 году для обозначения нерегулярных, но самоподобных структур, которыми он занимался.
Мелкие элементы фрактального объекта повторяют свойства всего объекта. Процесс наследования можно продолжать до бесконечности. Изменяя и комбинирую окраску фрактальных фигур можно моделировать образы живой и неживой природы (например, ветви дерева или снежинки), а также, составлять из полученных фигур «фрактальную композицию».
Фрактальная графика, также как векторная и трёхмерная, является вычисляемой . Её главное отличие в том, что изображение строится по уравнению или системе уравнений. Поэтому в памяти компьютера для выполнения всех вычислений, ничего кроме формулы хранить не требуется. Только изменив коэффициенты уравнения, можно получить совершенно другое изображение. Так, с помощью нескольких математических коэффициентов можно задать линии и поверхности очень сложной формы.
Её возможности трудно переоценить. Фрактальная компьютерная графика позволяет создавать абстрактные композиции, где можно реализовать симметрию и асимметрию и др. С чем можно сравнить фрактальное изображение? Ну, например, со сложной структурой кристалла, со снежинкой, элементы которой выстраивается в одну сложную структуру. Это свойство фрактального объекта может быть удачно использовано при составлении декоративной композиции или для создания орнамента.
С точки зрения машинной графики фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря. Геометрические фракталы на экране компьютера — это узоры, построенные самим компьютером по заданной программе. Помимо фрактальной живописи существуют фрактальная анимация и фрактальная музыка.
Создатель фракталов — это художник, скульптор, фотограф, изобретатель и ученый в одном лице. Вы сами задаете форму рисунка математической формулой, исследуете сходимость процесса, варьируя его параметры, выбираете вид изображения и палитру цветов, то есть творите рисунок «с нуля».
Фракталы вокруг нас: хвост павлина, осьминог, папоротник и др.
Fractal Design Painter
Домашнее задание: параграф 14 «Кодирование графической информации». Сравнительная характеристика видов графики.
Задание 1. Определить разрешение экрана монитора, измеренное в dpi
Задание 2 Тестирование на компьютере.
Задание 3. Проект-исследование «Фантастические миры фракталов»
1. Элементарным объектом, используемым в растровом графическом редакторе, является:
1. точка экрана (пиксель);
3. палитра цветов;
2. Деформация изображения при изменении размера рисунка — один из недостатков:
1. векторной графики;
2. растровой графики.
3. Примитивами в графическом редакторе называют:
1. простейшие фигуры, рисуемые с помощью специальных инструментов графического редактора;
2. операции, выполняемые над файлами, содержащими изображения, созданные в графическом редакторе;
3. среду графического редактора;
4. режим работы графического редактора.
4. Наименьшим элементом поверхности экрана, для которого могут быть заданы адрес, цвет и интенсивность, является:
2. зерно люминофора;
4. простейшая фигура.
5. Матрица, которую на экране образуют пиксели, называют:
4. дисплейный процессор.
6. Графика с представлением изображения в виде совокупностей точек называется:
7. Для хранения 256-цветного изображения на кодирование одного пикселя выделяется:
8. Цвет точки на экране цветного монитора формируется из сигнала:
1. красного, зеленого, синего и яркости;
2. желтого, зеленого, синего и красного;
3. желтого, синего, красного и белого;
4. желтого, синего, красного и яркости.
9. Растровый графический файл содержит черно-белое изображение размером 100 х 100 точек. Каков информационный объем этого файла:
10. Для двоичного кодирования цветного рисунка (256 цветов) размером 10 х 10 точек требуется:
Итог урока. Рефлексия.
