Презентация на тему "Кодирование графики" 9 класс

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  • Кодирование
  • графики
• 
  Слайд 2
  

  • Впервые представление данных в графическом виде было реализовано в середине 50-х годов ХХ века для больших ЭВМ, которые применялись в научных и военных исследованиях.
  • Особенно интенсивно технология обработки графической информации с помощью компьютера стала развиваться в 80-х годах.
• 
  Слайд 3
  

  • В настоящее время графический интерфейс пользователя стал стандартом для программного обеспечения персональных компьютеров
  • Вероятно, это связано со свойством человеческой психики: наглядность способствует более быстрому пониманию.
• 
  Слайд 4
  

  • Широкое применение получила специальная область информатики -
  • компьютерная графика
  • Компьютерная графика используется почти во всех научных и инженерных дисциплинах для наглядности и восприятия, передачи информации. Применяется в медицине, рекламном бизнесе, индустрии развлечений и т. д.
• 
  Слайд 5
  

  • Графическую информацию, можно представить в
  • аналоговой или дискретной форме.
  • При дискретном представлении физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.
  • При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно.
• 
  Слайд 6
  

  • Примером
  • аналоговогопредставления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно,
  • дискретного представления, изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.
• 
  Слайд 7
  

  Графические изображения, хранящиеся в аналоговой (непрерывной) форме на бумаге, фото-и кинопленке, могут быть преобразованы в цифровой (дискретный) компьютерный формат

• 
  Слайд 8
  

  Графическая информация из аналоговой формы в дискретную преобразуется путем дискретизации, т. е. разбиения непрерывного графического изображения на отдельные элементы.

• 
  Слайд 9
  

  • Дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики. Изображение разбивается на маленькие фрагменты (точки), причем каждому элементу изображения присваивается его код
  • 11100001
  • В процессе дискретизации производится кодирование, т.е. присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.
• 
  Слайд 10
  

  Дискретизация- это преобразование непрерывных изображений в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается определенный код

• 
  Слайд 11
  

  • Качество кодирования изображения зависит от 2-х параметров:
  • Во-первых, качество кодирования изображения тем выше, чем меньше размер точки и соответственно большее количество точек составляет изображение
  • Во- вторых, чем больше количество цветов, то есть больше возможных состояний точки изображения, используется, тем более качественно кодируется изображение (каждая точка несет большее количество информации) используемый набор цветов образует цветовую палитру
  • ниже
  • выше
• 
  Слайд 12
  

  • Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно в виде –растрового изображения, векторного изображения.
  • Для каждого типа изображения используется свой способ кодирования.
• 
  Слайд 13
  

  Растровое изображение

• 
  Слайд 14
  

  Растровое изображение формируется из определенного количеств строк, каждая из которых содержит определенное количество точек (пикселов)

• 
  Слайд 15
  

  • Например, изображение листа описывается конкретным расположением и цветом каждой точки, что создает изображение примерно также, как в мозаике
  • Для обработки таких файлов используют такие редакторы, как: Paint, Photoshop
• 
  Слайд 16
  

  Растровые изображения очень хорошо передают реальные образы. Они замечательно подходят для фотографий, картин и в других случаях, когда требуется максимальная "естественность". Такие изображения легко выводить на монитор или принтер, поскольку эти устройства тоже основаны на растровом принципе.

• 
  Слайд 17
  

  • Одной из главных проблем растровых файлов является масштабирование:
  • при существенном увеличении изображения появляется зернистость, ступенчатость, картинка может превратиться в набор неряшливых квадратов (увеличенных пикселей).
  • Растровое изображение и его увеличенная копия
• 
  Слайд 18
  

  при большом уменьшении существенно снижается количество точек, поэтому исчезают наиболее мелкие детали, происходит потеря четкости.

• 
  Слайд 19
  

  • Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора.
  • Разрешающая способность монитора определяется максимальным количеством отдельных точек, которые он может генерировать. Она измеряется числом точек в одной горизонтальной строке и числом горизонтальных строк по вертикали.
• 
  Слайд 20
  

  • Чем она выше, то есть больше количество строк растра и точек в строке, тем выше качество изображения.
  • В современных ПК в основном используют следующие разрешающие способности экрана: 640 на 480, 800 на 600, 1024 на 768 и 1280 на 1024 точки.
  • Разрешающая способность дисплея не определяется монитором вообще, она определяется видеокартой и программным обеспечением, работающим с этим устройством.
• 
  Слайд 21
  

  Объем растрового изображения определяется умножением количества точек на информационный объем одной точки, который зависит от количества возможных цветов.

• 
  Слайд 22
  

  • Наиболее простое растровое изображение состоит из пикселов имеющих только два возможных цвета черный и белый
  • Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен 1 биту, т.к. она может быть либо черной, либо белой, что можно закодировать двумя цифрами - 0 или 1.
  • 0
  • 1
• 
  Слайд 23
  

  • 1
  • 2
  • 2
  • 3
  • 3
  • 4
  • 4
  • 5
  • 5
  • 6
  • 6
  • 7
  • 7
  • 8
  • 8
  • 9
  • 9
  • 10
  • 10
  • Растровая сетка 10×10 с изображением буквы К
  • Для кодирования изображения на таком экране требуется 100 бит (1бит на пиксель)видеопамяти
  • Содержимое видеопамяти в виде битовой матрицы будет иметь вид:
• 
  Слайд 24
  

  Цветное изображение на экране получается путем смешивания трех базовых цветов : красного, синего и зеленого

• 
  Слайд 25
  

  • Каждый пиксель на экране состоит из трех близко расположенных элементов, светящихся этими цветами
  • Цветные дисплеи, использующие такой принцип называются RGB -мониторами
  • Код цвета пикселя содержит информацию о доле каждого базового цвета
• 
  Слайд 26
  

  Схема цветообразования

• 
  Слайд 27
  

  • Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (N),и число бит, отводимых в видеопамяти на каждый пиксель (I),связаны формулой:N=2I
  • Величину Iназываютбитовойглубиной или глубиной цвета
  • I=log2N
  • Цвет любого пиксела растрового изображения запоминается в компьютере с помощью комбинации битов.
• 
  Слайд 28
  

  Чем больше битов используется, тем больше оттенков цветов можно получить..

• 
  Слайд 29
  

  Если все три составляющих имеют одинаковую интенсивность (яркость), то из их сочетаний можно получить 8 различных цветов (23)

• 
  Слайд 30
  

  • 16-цветная палитра получается при использовании 4 -разрядной кодировки: к 3 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
  • 0110 - коричневый
• 
  Слайд 31
  

  Формировнаие цветов при глубине цвета24 бита

• 
  Слайд 32
  

  Чем больше глубина цвета, тем шире диапазон доступных цветов и тем точнее их представление в оцифрованном изображении. Пиксел с битовой глубиной, равной единице, имеет лишь 2 (в первой степени) возможных состояния — два цвета: черный или белый. Пиксел с битовой глубиной в 8 единиц имеет 28 или 256 возможных цветовых значений.Пиксел же с битовой глубиной в 24 единицы имеет 224 степени) или 16,7 миллионов возможных значений. Считается, что 24-битные изображения, содержащие 16,7 миллионов цветов, достаточно точно передают краски окружающего нас мира. Как правило, битовое разрешение задается в диапазоне от 1 до 48 бит/пиксел.

• 
  Слайд 33
  

  Объем файла, содержащего изображение, зависит не только от его размеров, но также и от глубины цвета. Учитывая, что каждый пиксел изображения может описываться различным количеством бит - от 1 до 48, можно сделать вывод, что чем больше цветовая глубина, тем больше должен быть объем файла с изображением.

• 
  Слайд 34
  

  • Объем файла точечной графики - это произведение ширины и высоты изображения в пикселах на глубину цвета.
  • При этом совершенно безразлично, что изображено на фотографии. Если все три параметра одинаковы, то размер файла без сжатия будет одинаков для любого изображения.
• 
  Слайд 35
  

  При печати на бумаге используется несколько иная цветовая модель: если монитор испускал свет, оттенок получался в результате сложения цветов, то краски - поглощают свет, цвета вычитаются. Поэтому в качестве основных используют голубую, сиреневуюи желтую краски. Кроме того, из-за неидеальности красителей, к ним обычно добавляют четвертую -- черную Для хранения информации о каждой краске и в этом случае чаще всего используется 1 байт.

• 
  Слайд 36
  

  • Сколько бит информации занимает информация об одном пикселе на черно-белом экране (без полутонов)
  • I=log2N
  • I=log22
  • N=2 (черный, белый)
  • I=1 бит на пиксель
• 
  Слайд 37
  

  • На экране с разрешающей способностью 640×200 высвечивается только черно-белое изображение.________________________________Какой минимальный объем видеопамяти необходим для хранения изображения на экране монитора?
  • I=log2N
  • N=2 (черный, белый)
  • I=log22
  • I=1 бит на пиксель
  • Для изображения, размером 640×200 объем видеопамяти равен:
  • 1 ×640×200 =128000 бит =16000 байт = 16 Кбайт
  • 640
  • 200
• 
  Слайд 38
  

  • Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора с разрешающей способностью 1024×768 и палитрой 65536 цветов
  • I=log265536 = 16 бит
  • Количество точек изображения равно:
  • 1024×768=786432
  • 16 бит×786432=12582912 бита=1,5 М байта
• 
  Слайд 39
  

  • Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность монитора равна 640×350 пикселей, а количество используемых цветов - 16
  • Решение:I=log2N I=log216
  • I=4бита
  • 640*350*4 =
  • 640*350*4/8/1024=109,375 Кбайт
  • 109,375*2=218,75 Кбайт
• 
  Слайд 40
  

  • Векторная
  • графика
• 
  Слайд 41
  

  • Векторное изображениерассматривается как графический объект, представляющий собой совокупность графических примитивов (точек, линий, прямоугольников, окружностей и т.д.) и описывающих их математических формул.
  • Положение и форма графического объекта задается в системе графических координат, связанных с экраном.
  • Обычно начало координат расположено в верхнем левом углу экрана
  • 0
• 
  Слайд 42
  

  • Например, графический примитив точказадаётся своими координатами (Х, У),линия - координатами начала (Х1,У1) и конца (Х2,У2),
  • окружность - координатами центра (Х, У) и радиусом (R), прямоугольник – координатами диагонали (Х1, У1) (Х2, У2) и т.д. Кроме того, для каждой линии указывается ее тип (сплошная, пунктирная), толщина и цвет.
  • X
  • 0
  • A (x1,y1)
  • B (x2,y2)
  • O (x,y)
  • R
  • y
  • B (x2,y2)
  • A (x1,y1)
  • A (x,y)
• 
  Слайд 43
  

  • 1
  • 2
  • 2
  • 3
  • 3
  • 4
  • 4
  • 5
  • 5
  • 6
  • 6
  • 7
  • 7
  • 8
  • 8
  • 9
  • 9
  • 10
  • 10
  • В векторном представлении – это трилинии, каждая из которых описывается координатами ее концов
  • ЛИНИЯ (3,2) – (3,8)
  • ЛИНИЯ (4,5) – (7,2)
  • ЛИНИЯ (4,5) – (7,8)
• 
  Слайд 44
  

  • Информация о векторном изображении кодируется как обычная буквенно-цифровая и обрабатывается специальными программами.
  • Очень популярны такие программы, как CorelDRAW, Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand.
• 
  Слайд 45
  

  • ДОСТОИНСТВА ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКИ
  • При кодировании векторного изображения хранится не само изображение объекта, а координаты точек, используя которые программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик не сильно увеличивает размер файла.
  • Поэтому объем памяти очень мал по сравнению с точечной графикой (растровой). Объекты векторной графики легко трансформируйте ими просто манипулировать, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображении. Это возможно, так как масштабирование изображений производится с помощью простых математических операций (умножения параметров графических примитивов на коэффициент масштабирования)
• 
  Слайд 46
  

  В тех областях графики, где принципиальное значение имеет сохранение ясных и четких контуров, например в шрифтовых композициях, в создании фирменных знаков логотипов и пр., векторная графика незаменима.

• 
  Слайд 47
  

  • Недостатки векторной графики1.Основной минус - то, что представлено в векторном формате почти всегда будет выглядеть, как рисунок. Векторная графика действительно ограничена в чисто живописных средствах и не предназначена для создания фотореалистических изображений.
  • В последних версиях векторных программ внедряется все больше элементов "живописности" (падающие тени, прозрачности и другие эффекты, ранее свойственные исключительно программам точечной графики).
• 
  Слайд 48
  

  2. Значительным недостатком векторной графики является программная зависимость: каждая программа сохраняет данные в своем собственном формате, Поэтому изображение, созданное в одном векторном редакторе, как правило, не конвертируется в формат другой программы без погрешностей