Четверг, 22.02.2018, 21:22

Приветствую Вас Гость | RSS

Главная » 2017 » Октябрь » 22 » Информатика. Кодирование графики
23:32
Информатика. Кодирование графики

Графическое представление информации

В компьютере растровые рисунки рисуются в системе координат, схожей с той, которую мы используем в математике.

Система координат
Рис. 1
Система координат

Рисунок представляет собой совокупность точек на плоскости, каждая из которой имеет свой цвет. Эти точки называются пикселями (от англ. pixel - "точка").

Рисуем растровую картинку
Рис. 2
Рисуем растровую картинку

Простейший рисунок состоит из двух цветов - чёрного и белого. Т.к. цветов два, то и для кодирования одной точки нам понадобится один бит. Для примера положим, что "0" соответствует белому цвету, а "1" - чёрному.

Кодируем цвета
Рис. 3
Кодируем цвета

Далее просто переписываем числа слева-направо и сверху-вниз, как при обычном письме. А потом переводим двоичные числа в привычные нам десятичные.

В итоге получаем числа
Рис. 4
В итоге получаем числа

Но чёрно-белые принтеры и мониторы давно устарели. У человека цветное зрение и ему намного комфортнее смотреть на цветные картинки.

Цветные картинки кодируются схожим образом, только каждый пиксел "весит" побольше.

Информационный объём одного пиксела называется глубиной цвета

. Например, в большинстве сотовых телефонов глубина цвета экрана составляет 16 бит. Это значит, что каждый пиксел занимает 16 бит.

 

Как узнать сколько цветов может отобразить такой экран? Пойдём от простого к сложному. Самый простой "монитор" - лампочка может отобразить 2 цвета: белый и чёрный (0 и 1). Это 1 бит. Если для кодирования используется 2 бита, то разных цветов уже 4 (00, 01, 10, 11). Если 3 бита - 8 цветов (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111). Несложно догадаться, что чтобы найти количество цветов, нужно возвести двойку в степень глубины цвета.

Связь количества цветов и глубины цвета
Рис. 5
Связь количества цветов и глубины цвета

Таким образом, если глубина цвета экрана равна 16 бит, то этот экран может отобразить
N=216=65536 цветов.

Рассмотрим теперь как кодируется цвет на компьютерах. Чтобы закодировать любой цвет, достаточно трёх компонент цвета (эта цветовая схема называется RGB):

  • Красной(Red);
  • Зелёной(Green);
  • Синей(Blue);

 

Как и любая другая информация, информация о цвете пиксела кодируется в виде числа. Рассмотрим для примера 24битный цвет.
В каждом пикселе по 3 компонента, весь пиксел занимает 24 бита, значит на каждую компоненту приходится по
24:3=8 бит.

RGB модель цвета
Рис. 6
RGB модель цвета

Задавая разные интенсивности для компонент получим разные цвета.RGB модель цвета

Теперь научимся считать сколько занимает та или иная картинка в памяти компьютера. Любая картинка имеет разрешение, т.е. количество столбцов и строчек (количество пикселей по горизонтали и вертикали).

  • Чтобы узнать количество точек (T), нужно перемножить высоту (a) и ширину (b) картинки (в пикселях);
  • Чтобы узнать информационный объём картинки (размер в битах), нужно перемножить количество точек (T) в картинки и глубину цвета (С);
  • Глубину цвета (С) можно найти зная количество цветов(N);

 

Подсчёт размера картинки
Рис. 7
Подсчёт размера картинки

Скачать всю статью целиком (+дополнения) можно тут:

Архив Урок1.zip (309 кБ)
Категория: Информатика | Просмотров: 22 | Добавил: ProgrammerForever | Теги: урок, графика, информатика | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar