Слайд 1Кодирование
графической информации
Слайд 2Графическая информация
может быть представлена в
аналоговой и дискретной форме
живописное
полотно
цифровая фотография
Слайд 3Примером аналогового представления информации может служить живописное полотно,
цвет которого
изменяется непрерывно
(это не пишем,читаем)
Слайд 4Дискретное изображение состоит
из отдельных точек(это не пишем,читаем)
лазерный принтер
струйный принтер
Слайд 5Преобразование изображения из аналоговой (непрерывной) в цифровую (дискретную) форму называется
пространственной дискретизацией
Аналоговая форма
Дискретная форма
сканирование
Слайд 6В процессе пространственной дискретизации изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты,
точки – пиксели
(это не пишем,читаем)
пиксель
Слайд 7Пиксель – минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно
задать цвет.
В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде
растрового изображения.
Слайд 8Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек по горизонтали и
вертикали на единицу длины изображения.
Слайд 9Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность, а значит,
выше качество изображения. (это не пишем,читаем)
Величина разрешающей способности выражается в
dpi
(dot per inch – точек на дюйм), т.е. количество точек в полоске изображения длиной один дюйм (1 дюйм=2,54 см.)
Слайд 10В процессе дискретизации используются различные палитры цветов (N)(наборы цветов, которые
могут принять точки изображения).
Количество информации, которое используется для кодирования цвета
точки изображения, называется глубиной цвета -i.
Количество цветов N в палитре и количество информации I, необходимое для кодирования цвета каждой точки, могут быть вычислены по формуле: N=2
I
Слайд 11Пример:
Для кодирования черно-белого изображения (без градации серого) используются всего два
цвета – черный и белый. По формуле N=2 можно
вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки:N=2(тоже самое решение , как мы решали в текстовых задачах)
I
N=2=2
I
2=2
1
I = 1 бит
Для кодирования одной точки черно-белого изображения
достаточно 1 бита.
Слайд 12Зная глубину цвета, можно вычислить количество цветов в палитре.
8
16
24
Глубина цвета и количество цветов в палитре(cтепени вы знаете)
Слайд 131. Растровый графический файл содержит черно-белое изображение с 16 градациями
серого цвета размером 10х10 пикселей. Каков информационный объем этого файла?
Задачи:
2. 256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?
Слайд 14Качество растровых изображений, полученных
в результате сканирования, зависит от разрешающей
способности сканера(это не пишем,читаем)
Оптическое разрешение – количество светочувствительных элементов на
одном дюйме полоски
Аппаратное разрешение –
количество «микрошагов» светочувствительной полоски на 1 дюйм изображения
например, 1200 dpi
например, 2400 dpi
Слайд 15Растровые изображения на экране монитора
Качество изображения на экране монитора зависит
от величины
пространственного разрешения и глубины цвета.
определяется как произведение количества
строк изображения на количество точек в строке
характеризует количество цветов, которое могут принимать точки изображения
(измеряется в битах)
Слайд 16Формирование растрового изображения на экране монитора(это не пишем,читаем)
1 2 3
4 ………………………………….. 800
2
3
600
….……….
Всего
480 000 точек
Слайд 17Белый свет может быть разложен при помощи природных явлений или
оптических приборов на различные цвета спектра: (это не пишем,читаем)
- красный
- оранжевый
- желтый
- зеленый
- голубой
- синий
- фиолетовый
Слайд 18Человек воспринимает цвет с помощью цветовых рецепторов (колбочек), находящихся на
сетчатке глаза.
Колбочки наиболее чувствительны к красному, зеленому и синему цветам.
Слайд 19Палитра цветов в системе цветопередачи RGB
В системе цветопередачи RGB палитра
цветов формируется путём сложения красного,
зеленого и синего цветов.
Слайд 20Цвет палитры Color можно определить с помощью формулы:
Color = R + G +
В
При этом надо учитывать глубину цвета — количество битов, отводимое в компьютере для кодирования цвета.
Для глубины цвета 24 бита (8 бит на каждый цвет):
0 ≤ R ≤ 255, 0 ≤ G ≤ 255, 0 ≤ B ≤ 255
Слайд 21Формирование цветов
в системе цветопередачи RGB
Цвета в палитре RGB формируются
путём сложения базовых цветов, каждый из которых может иметь различную
интенсивность.
Слайд 22Система цветопередачи RGB применяется в мониторах компьютеров, в телевизорах и
других излучающих свет технических устройствах.
Слайд 23Палитра цветов в системе цветопередачи CMYK
В системе цветопередачи CMYK палитра
цветов формируется путём наложения голубой, пурпурной, жёлтой и черной красок.
Слайд 24Формирование цветов
в системе цветопередачи СMYK
Цвета в палитре CMYK
формируются путем вычитания
из белого цвета определенных цветов.
Слайд 25Цвет палитры Color можно определить с помощью формулы:
Color = С +
M + Y
Интенсивность каждой краски задается в процентах:
0% ≤ С ≤ 100%, 0% ≤ М ≤ 100%, 0% ≤ Y ≤ 100%
Смешение трех красок – голубой, желтой и пурпурной – должно приводить к полному поглощению света, и мы должны увидеть черный цвет. Однако на практике вместо черного цвета получается грязно-бурый цвет. Поэтому в цветовую модель добавляют еще один, истинно черный цвет – blaК.
Расширенная палитра получила название CMYK.
Слайд 26Система цветопередачи CMYK применяется
в полиграфии.
Слайд 27Самим написать , чем они отличаются!
Слайд 28Задачи:
Рассчитайте объём памяти, необходимый для кодирования
рисунка, построенного
при графическом разрешении
монитора
800х600 с палитрой 32 цвета.
2. Какой объем
видеопамяти необходим для хранения четырех
страниц изображения при условии, что разрешающая
способность дисплея 640х480 точек, а глубина цвета 32?
Слайд 293)Для хранения изображения размером 128128 точек выделено 4 Кбайт памяти.
Определите, какое максимальное число цветов в палитре
4)16-цветный рисунок содержит 500
байт информации. Из скольких точек он состоит?
5)Определить объем видеопамяти в Кбайтах для графического файла размером 1240480 пикселей и глубиной цвета 16 бит
6)Определить объем видеопамяти в Килобайтах для графического файла размером 640480 пикселей и палитрой из 32 цветов
7) После преобразования графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 32. Во сколько раз уменьшился объем занимаемой им памяти?
Перевести:
1) 4Кбайт - ________байт - ________бит
2)1/5 МБ - _____Кбайт - ______байт
3) 12 288 бит - ____байт - ____Кбайт
Слайд 30ЗВУКОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Свойства:
звук - продольная волна;
распространяется в упругих средах (воздух,
вода, различные металлы и т.д.);
имеет конечную скорость.
Звуковые колебания (волны) –
механические колебания, частота которых лежит в пределах от 20 до 20 000 Гц.
Слайд 31Характеристики оцифрованного звука
Частота дискретизации (М) – это количество измерений громкости
за одну секунду.
1 Гц = 1/с
1 кГц = 1000 /с
лежит в диапазоне от 8000 до 48000 Гц (8 КГц – 48КГц)
Глубина кодирования (i) – это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.
Измеряется в битах. Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука.
Слайд 32КАЧЕСТВО ОЦИФРОВАННОГО ЗВУКА
Чем выше качество цифрового звука, тем больше информационный
объем звукового файла.
!
Слайд 33ОБЪЕМ АУДИОФАЙЛА
V = i* M * t * k
V -
объем звукового файла,
i - глубина кодирования звука,
M - частота
дискретизации звука,
t - длительность звучания файла,
k - количество каналов звучания
(режим моно k= 1, стерео k= 2)
Слайд 34Информационный объем звукового файла
V = М · i · t
Пример.
Звук воспроизводится в течение 10 секунд при частоте дискретизации 22,05
КГц и глубине звука 8 бит. Определить его размер (в Кбайтах).
Слайд 351.Определить объем памяти для хранения цифрового аудиофайла, время звучания которого
составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении
16 битов.
Слайд 36В распоряжении пользователя имеется память объемом 2,6 Мб. Необходимо записать
цифровой аудиофайл с длительностью звучания 1 минута. Какой должна быть
частота дискретизации и разрядность?
Слайд 37Вероятностный подход
Для вычисления количества информации в сообщении о неравновероятном событии
используют следующую формулу: I=log2(1/p), заметим, что ранее мы использовали формулу Хартли
следующего вида I=log2(N), на самом деле эти формулы не разные!
Слайд 38I – это количество информации, р – вероятность события.
Вероятность события выражается в долях
единицы и вычисляется по формуле: р=K/N,
где К – величина, показывающая сколько раз произошло
интересующее нас событие, N – общее число возможных исходов какого - то процесса.
Слайд 39Пусть К5 – это количество пятерок, К5=15
К4 – количество четверок, К4=6
К3 – количество троек,
К3=8
К2 – количество двоек, К2=1
N – общее количество оценок, N = К5 +К4 +
К3 +К2=15+6+8+1=30
Слайд 40Вероятность, что Андреев получил пятерку: р5=15/30=1/2=0, 5.
Вероятность, что Андреев получил четверку: р4=6/30=1/5=0,
2.
Вероятность, что Андреев получил тройку: р3=8/30=4/15=0, 27.
Вероятность, что Андреев получил четверку: р2=1/30=0,
03.
Обращаем внимание учащихся на то, что в сумме все вероятности дают 1.
Слайд 41Вычислим количество информации, содержащееся в сообщении, что Андреев получил пятерку: I5=log2(1/p5)= log2(1/0,
5)=log22=1 бит.
Затем, ученикам предлагается вычислить количество информации остальных оценок.
Вычислим количество
информации, содержащееся в сообщении, что Андреев получил четверку: I4=log2(1/p4)= log2(1/0, 2)= log25=3 бит.
Вычислим количество информации, содержащееся в сообщении, что Андреев получил тройку: I3=log2(1/p3)= log2(1/0, 27)= log23, 7=2 бит.
Вычислим количество информации, содержащееся в сообщении, что Андреев получил двойку: I2=log2(1/p2)= log2(1/0, 03)= log233, 3=6 бит.
Слайд 421)
В корзине лежат 8 мячей разного цвета (красный, синий, желтый,
зеленый, оранжевый, фиолетовый, белый, коричневый). Какое количество информации несет в
себе сообщение о том, что из корзины будет вынут мяч красного цвета?
Слайд 432.В корзине лежат 8 черных шаров и 24 белых. Сколько
информации несет сообщение о том, что достали черный шар?
Слайд 443) В корзине лежат 32 клубка шерсти. Среди них –
4 красных. Сколько информации несет сообщение о том, что достали
клубок красной шерсти?
Слайд 454)В коробке 16 карандашей. Из них 8 синих, 4 красных,
4 зеленых. Сколько бит информации мы получим, вытащив из коробки
синий карандаш?
Слайд 465. В ящике лежат 36 красных и несколько зеленых яблок.
Сообщение “Из ящика достали зеленое яблоко” несет 2 бита информации.
Сколько яблок в ящике?
6. В концертном зале 270 девушек и несколько юношей. Сообщение “Первым из зала выйдет юноша” содержит 4 бита информации. Сколько юношей в зале.
Слайд 477)В корзине 15 яблок, 15 груш и 30 слив. Сколько
бит информации несет сообщение о том, что из корзины извлечена
груша?
8) В коробке лежат 16 разноцветных фломастеров. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали фиолетовый фломастер?