Презентация, доклад по информатике на тему Представление информации в ПК

квантованию

являющихся носителями информации

С информационной точки зрения графическое изображение является совокупностью световых сигналов на плоскости: отдельные световые сигналы различаются местоположением, цветовым оттенком и яркостью

квантованию

Пространственная дискретизация – изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты, в пределах которого характеристики изображения считают неизменными.

помощи стандартных геометрических фигур из заранее определенного набора (графических примитивов)

Построение векторного представления называется векторизацией изображения

оцифровкой, изображения.

Пиксель – наименьший элемент изображения на экране (точка изображения)

Для представления плохо векторизируемых изображений используют растровое представление (изображение разбивается на множество маленьких элементов, расположенных в пространстве определенным образом).

Порядок разбиения изображения на элементы называется растром

которой представляется изображение.
Координаты, форма и размеры пикселей задаются при определении растра. Изменяемым атрибутом пикселей является ЦВЕТ.

В технике и компьютерной графике чаще всего используют прямоугольный растр, в котором пиксели составляют прямоугольную матрицу (сетку)
Размер сетки растра , задаваемый в виде M*N, где M - число пикселей по горизонтали, N – число пикселей по вертикали называется разрешающей способностью (или графическим разрешением) экрана.

ее воспроизведения в изображение на экране ( может делиться на страницы).
Страница – раздел видеопамяти, вмещающий информацию об одном образе экрана (одной картинке)
Графический файл – файл, хранящий информацию о графическом изображении.

Стандартные значения графического разрешения экрана :
640*480 800*600 1024*768 1280*1024 1600*1200

на тот факт, что цвета можно измерять и сравнивать.

Научная дисциплина, изучающая вопросы измерения цветовых характеристик, называется метрологией цвета или колориметрией.

можно однозначно выразить любой цвет.
(Цвета считаются линейно независимыми, если никакой из них нельзя получить путем смешения остальных)

Закон непрерывности : при непрерывном изменении излучения цвет смеси также меняется непрерывно. (К любому цвету можно подобрать бесконечно близкий цвет)

Закон аддитивности : все цвета равноправны, разложение цветов можно выполнять по любым независимым цветам.

Цвета – это характеристики реальных объектов, а колометрические законы Грассмана устанавливают общие свойства математических моделей цвета.

пространстве.
Каждая цветовая модель задает в нем некоторую систему координат, в которой основные цвета модели играют роль базисных векторов.

В компьютерной технике чаще всего используются следующие цветовые модели:
RGB (Red-Green-Blue, красный – зеленый – синий)
CMYK (Cyan-Magenta-Yellow, голубой – пурпурный - желтый – черный)
HSB (Hue – Saturation – Brightness, цветовой тон – насыщенность – яркость)

цвета (битовой глубиной, цветовым разрешением)

От глубины цвета зависит количество отображаемых цветов, которое может быть вычислено по формуле: N=2k,
где N – количество отображаемых цветов,
k – глубина цвета.
Наиболее распространенными значениями глубины цвета являются 4, 8, 16 или 24 бита на точку.

компьютера, считывается видеопроцессором ( не реже 60 раз в секунду – частота обновления экрана) и отображается на экран.

Битовая карта черно-белого изображения будет выглядеть так:
00000000 00100100 00101000 00110000 00110000 00101000 00100100 00100010

Битовая карта при трехбитном кодировании изображения будет выглядеть так:
011 011 011 011 011 011 011 011 011 011 001 011 011 001 011 011 011 011 001 011 001 011 011 011 011 011 001 001 011 011 011 011 011 011 001 001 011 011 011 011 011 011 001 011 001 011 011 011 011 011 001 011 011 001 011 011 011 011 001 011 011 011 001 011

Информационный объем
изображения
I=8*8*1(бит)=64 бита=8 байт

Информационный объем изображения
I=8*8*3(бит)=192 бита=24 байт

проявляется «пикселизованность» - контуры становятся ступенчатыми (добавляются лишние точки с цветом соседней точки)

При уменьшении безвозвратно теряется часть информации (уменьшается количество точек)

Несжатое полноцветное растровое изображение занимает значительное место в памяти компьютера.

– линий, прямоугольников, окружностей, дуг, закрасок – которые называются графическими примитивами.

В этом случае графическая информация – это данные, однозначно определяющие все графические примитивы, составляющие рисунок (координаты, толщину линий, цвет).

Векторные команды:
Цвет черный Линия (3, 2)-(3, 8) Линия (4, 4)- (6, 2) Линия (4, 5)-(7, 8)

Векторное изображение занимает значительно меньше места, легко масштабируется, при этом качество изображения не ухудшается.

операционной системы Windows для хранения растровых изображений; поддерживается всеми Windows-приложениями.
TIFF (Tagged Image Fпредназначен для хранения растровых изображений высокого качества в широком цветовом диапазонеile Format) (расширение файлов - .tif) –; поддерживается большинством графических, издательских и дизайнерских программ;
GIF (Graphic Interchange Format) (расширение файлов - .gif) – стандартизирован в 1987 г. как средство хранения изображений с фиксированным (256) количеством цветов. Из-за ограниченных цветовых возможностей применяется исключительно в электронных публикациях. Благодаря компактности файлов широко используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете
PSD (PhotoShop Document) (расширение файлов - .psd) – собственный формат графического редактора Adobe Photoshop, один из наиболее мощных по возможностям хранения растровой графической информации.

–обеспечивает хранение растровых графических изображений в более компактной форме на основе использования эффективного алгоритма сжатия. Применяемые методы сжатия основаны на удалении «избыточной» информации. Позволяет регулировать соотношение между степенью сжатия файла и качеством изображения.

PDF (Portable Document Format) (расширение файлов - .pdf) – разработан фирмой Adobe для хранения изображений документов (например, страниц книг, журналов и др.); является аппаратно-независимым (вывод изображений допустим на любых устройствах). Мощный алгоритм сжатия со средствами управления итоговым разрешением изображения обеспечивает компактность файлов при высоком качестве иллюстраций.
WMF (Windows MetaFile) (расширение файлов - .wmf) – формат операционной системы Windows для хранения векторных изображений; поддерживается всеми Windows-приложениями. Однако отсутствие средств для работы со стандартизированными цветовыми палитрами, принятыми в полиграфии, и другие недостатки ограничивают его применение.

графического и цветового разрешения.

матричным принципом.

Решение.
Имеем матрицу 6Х9, всего 54 бита. Закрашенной клетке поставим в соответствие 1, незакрашенной – 0.
Получим: 011111 100010 100010 100010 011110 001010 010010 010010 110111

ВЫВОД: Отсканированная страница текста занимает места в памяти больше, чем та же страница после распознавания текста (перевода рисунка в текстовый формат)

сохранить его в формате как
А) 256-цветный рисунок; В) в режиме HighColor;
С) в режиме True Color?

Решение.
Рисунок разбит на 6*9=54 пикселя.
А) 256=28, т.е. код каждого пикселя передается 8 битами. I=54*8=432 бита = 54 байта
В) HighColor: 1 пиксель передается 16 битами (2 байта). I=54*2=108 байтов
С) TrueColor: цвет пикселя передается 24 битами (3 байта). I=54*3=162 байта (т.е. в 24 раза больше, чем монохромный)

условии, что разрешающая способность дисплея равна 640Х480 точек, а используемых цветов 32?

Решение.
1) N=2i, 32=2i, i=5 бит – глубина цвета
2) I=640*480*5*4=6144000 бит = 750 Кбайт

Ответ: 750 Кбайт

состоит?

Решение.
1) N=2i, 256=2i, i=8 бит – информационный объем одной точки;
2) 1 Кбайт =1*1024*8 бит =8192 бит - объем изображения;
3) 8192:8=1024 точек – на изображении

Ответ: 1024 точки

Какой должна быть глубина цвета?

Решение.
1) 1024≅10*10*10 – по 10 бит приходится на каждую из трех составляющих (красную, зеленую, синюю) ;
2) 10*3 =30 бит - глубина цвета;

Ответ: 30 бит

32. Во сколько раз уменьшился объем занимаемой памяти?

Ответ: 1,6 раза

Решение.
1) N1=2i, 256=2i, i1=8 бит – информационный объем одной точки 1-го изображения;
2) N2=2i, 32=2i, i2=5 бит - информационный объем одной точки 2-го изображения;
3) i1/i2=8/5=1,6 раза

640Х350 точек. Какого размера изображение можно хранить в том же объеме видеопамяти, если использовать 512-цветную палитру?

Ответ: 74667 точек

Решение.
N1=2i, 8=2i, i1=3 бита – глубина цвета 1-го изображения;
640*350*3=672000 бит – объем видеопамяти
3) N2=2i, 512=2i, i2=9 бит - информационный объем одной точки 2-го изображения;
3) 672000/9=74667 точек – размер 2-го изображения