K одирование Графической Информации

1. KодированиеГрафическойИнформацииKодированиеГрафическойИнформации

2. Кодирование графической информации • Графические изображения, хранящиеся в аналоговой (непрерывной) форме на бумаге, фото- и кинопленке преобразовываются в цифровой компьютерный формат путем пространственной дискреции. • Это реализуется путем сканирования, результатом которого является растровое изображение. • Растровое изображение состоит из отдельных точек (пикселей - англ. pixelelement, что означает элемент изображения), каждая из которых может иметь свой цвет. • Качество растрового изображения определяется его разрешением (количеством точек по вертикали и по горизонтали) и используемой палитрой цветов (16, 256, 65536 цветов и более).

3. Пространственная дискреция • Графические изображения, хранящиеся в аналоговой (непрерывной) форме на бумаге, фото- и кинопленке преобразовываются в цифровой компьютерный формат путем пространственной дискреции. • Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки), каждому фрагменту присваивается значение его цвета, т.е. код цвета (красный, синий и т.д.) • Качество кодирования изображения зависит от: размера точек и количества цветов.

4. Формирование растрового изображения • Графическая информация на экране монитора представляется в виде растрового изображения, которое формируется из точек. • Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора – количеством точек. • В современном ПК используются три основные разрешающие способности экрана: 800 х 600, 1024 х 768 и 1280 х1024 точки. • В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка экрана может иметь одно из двух состояний – «черная» или «белая», т.е. для хранения ее состояния необходим 1 бит. • Цветные изображения формируются в соответствии с двоичным кодом цвета каждой точки. • Глубина цвета задается количеством битов, используемых для кодирования цвета точки. • Наиболее распространенные значения глубины цвета: 8, 16, 24 или 32 бита.

5. Формирование растрового изображения 1 2 3 4 800 1 2 600

6. Качество двоичного кодирования изображения определяется разрешающей способностью крана и глубиной цвета. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора м.б. вычислено по формуле: N= 2I, где I – глубина цвета N – количество цветов

7. Глубина цвета и количество отображаемых цветов Цветное изображение на экране монитора формируется смешиванием 3-х базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая цветовая модель называетсяRGB – моделью

8. Формирование цветов при глубине цвета 24 бита При глубине цвета в 24 бита на каждый из цветов выделяется по 8 бит, т.е. для каждого цвета возможны 256 уровней интенсивности в двоичных кодах (от мин – 00000000 до макс - 11111111).

9. Графический режим • Графический режим вывода изображения на экран монитора определяется величиной разрешающей способности и глубиной цвета. • Для формирования изображения информация о каждой его точки (код цвета точки) должна хранится в видеопамяти компьютера. • Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для графического режима с разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита на точку. Всего точек на экране: 800 * 600 = 480 000 Необходимый объем видеопамяти : 24 бит * 480 000 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = = 1406, 25 Кбайт = 1,37 Мбайт

10. Установка графического режима • ПУСК, НАСТРОЙКА • ПАНЕЛЬУПРАВЛЕНИЯ • ЭКРАН • СВОЙСТВА ЭКРАНА • НАСТРОЙКА

11. Задание. Используются графические режимы с глубиной цвета 8, 16, 24, 32 бита. Вычислить объем видеопамяти, необходимые для реализации данных глубин цвета при различных разрешающих способностях экрана.

12. Пример 1.Определить глубину цвета в графическом режиме True Color, в котором палитра состоит из 42 949 67 296 цветов N= 2I, где I – глубина цвета, N – количество цветов I = log242 949 67 296 = 32 бит Пример 2.Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора с разрешающей способностью 1024  768 точек и палитрой из 65536 цветов (High Color). Глубина цвета составляет: I = log265 536 = 16 бит Количество точек изображения равно: 1024768 = 786 432 Требуемый объем видеопамяти равен: 16 бит  786 432 =  12 582 912 бит  1,2 Мбайта

13. Пример 3.Определить максимально возможную разрешающую способность экрана для монитора с диагональю 15” и размером точки экрана 0,28 мм. Выразим размер диагонали в сантиметрах: 2,54 см  15 = 38,1 см Определим соотношение между высотой и шириной экрана для режима 1024  768 точек: 768 : 1024 = 0,75 Определим ширину экрана. Пусть ширина экрана равна L, тогда высота равна 0,75L. По теореме Пифагора имеем: L2 + (0,75L)2 = 38,12 1,5625L2 = 1451,61 L2  929 L  30,5 см Количество точек по ширине экрана равно: 305 мм : 0,28 мм = 1089 Максимально возможным разрешением экрана монитора является 1024768.

14. Пример 4. Запишите код красного цвета в двоичном, шестнадцатеричном и десятичном представлении.         Красный цвет соответствует максимальному значению интенсивности красного и минимальным значениям интенсивностей зеленого и синего базовых цветов. Таким образом, числовой код красного цвета следующий: Пример 2.44. Сканируется цветное изображение размером 1010 см. Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл.         Переведем разрешающую способность сканера из точек на дюйм в точки на сантиметр: 600 dpi : 2,54  236 точек/см         Следовательно, размер изображения в точках составит 23602360 точек.         Общее количество точек изображения равно: 23602360 = 5 569 600         Информационный объем файла равен: 32 бит  5569600 = 178 227 200 бит  21 Мбайт

15. Пример 4. Запишите код красного цвета в двоичном, шестнадцатеричном и десятичном представлении. Красный цвет соответствует максимальному значению интенсивности красного и минимальным значениям интенсивностей зеленого и синего базовых цветов. Таким образом, числовой код красного цвета следующий:

16. Пример 5.Сканируется цветное изображение размером 1010 см.Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл. Переведем разрешающую способность сканера из точек на дюйм в точки на сантиметр: 600 dpi : 2,54  236 точек/см Следовательно, размер изображения в точках составит 2360  2360 точек. Общее количество точек изображения равно: 23602360 = 5 569 600 Информационный объем файла равен: 32 бит  5569600 = 178 227 200 бит  21 Мбайт