Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Кодирование графической информации
Графические изображения, хранящиеся в аналоговой (непрерывной) форме на бумаге, фото- и кинопленке, могут быть преобразованы в цифровой компьютерный формат путем пространственной дискретизации. Это реализуется путем сканирования, результатом которого является растровое изображение. Растровое изображение состоит из отдельных точек (пикселей – англ. pixel образовано от словосочетания picture element, 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). Из формулы Хартли I = log2 N, где I – количество информации, N – количество возможных равновероятных событий, можно определить, какое количество бит информации необходимо выделить для хранения цвета точки (глубину цвета) для каждой палитры цветов.
Пример 1: Определить глубину цвета в графическом режиме True Color, в котором палитра состоит из более чем 4 миллиардов (4294967296) цветов.
Решение: I = log2 4294967296 = 32 бита.
В современных компьютерах используются различные графические режимы экрана монитора, каждый из которых характеризуется разрешающей способностью и глубиной цвета. Для реализации каждого графического режима требуется определенный объем видеопамяти компьютера.
Пример 2: Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора High Color с разрешающей способностью 1024 х 768 точек и палитрой из 65536 цветов.
Решение: Глубина цвета составляет: I = log2 65536 = 16 бит.
Количество точек изображения равно: 1024 х 768 = 786432.
Требуемый объем видеопамяти равен: V = 16 бит ·786432 = 12582912 бит ≈ 1,2 Мбайта.
Важнейшими характеристиками монитора являются размеры его экрана, которые задаются величиною его диагонали в дюймах (15″, 17″, 21″ и так далее) и размером точки экрана (0,25 мм или 0,28 мм), а разрешающая способность экрана монитора задается количеством точек по вертикали и горизонтали (640 х 480, 800 х 600 и так далее). Следовательно, для каждого монитора существует физически максимально возможная разрешающая способность экрана.
Пример 3: Определить максимально возможную разрешающую способность экрана для монитора с диагональю 15″ и размером точки экрана 0,28 мм.
Решение: Выразим размер диагонали в сантиметрах: 2,54 см ·15 = 38,1 см.
Определим соотношение между высотой и шириной экрана для режима 1024 х 768 точек: 768 :1024 = 0,75.
Определим ширину экрана. Пусть ширина экрана равна L, тогда высота равна 0,75L. По теореме Пифагора имеем: L2 + (0,75)L2 = 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 х 768.
Пример 4: Установить графический режим экрана монитора, исходя из объема установленной видеопамяти и параметров монитора.
Установка графического режима экрана монитора
Цветное растровое изображение формируется в соответствии с цветовой моделью RGB, в которой тремя базовыми цветами являются Red (красный), Green (зеленый) и Blue(синий). В режиме True Color (24 бита) интенсивность каждого цвета задается 8-битным двоичным кодом, который часто для удобства выражают в шестнадцатеричной системе счисления. В этом случае используется следующий формат записи RRGGBB.
Пример 5: Запишите код красного цвета в двоичном, шестнадцатеричном и десятичном представлении.
Решение: Красный цвет соответствует максимальному значению интенсивности красного и минимальным значениям интенсивностей зеленого и синего базовых цветов. Таким образом, числовой код красного цвета следующий:
|
Коды / Цвета |
Красный |
Зеленый |
Синий |
|
двоичный |
11111111 |
00000000 |
00000000 |
|
шестнадцатеричный |
FF |
00 |
00 |
|
десятичный |
256 |
0 |
0 |
Пример 6: Сканируется цветное изображение размером 10 х 10 см. Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл.
Разрешающая способность сканера 600 dpi (dot per inch – точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер способен различить 600 точек.
Решение: Переведем разрешающую способность сканера из точек на дюйм (1 дюйм = 2,54 см) в точки на сантиметр: 600 dpi : 2,54 ≈ 236 точек / см.
Следовательно, размер изображения в точках составит 2360 х 2360 точек.
Общее количество точек изображения равно: 2360 ·2360 = 5569600.
Информационный объем файла равен: 32 бита ·5569600 = 178227200 бит ≈ 21 Мбайт.
|
На экране дисплея необходимо отображать 262144 различных цвета. Вычислить необходимый объем одной страницы видеопамяти при разрешающей способности дисплея 450x768. |
|
Определите, сколько килобайт будет занимать графическое изображение размером 640x480 пикселей в формате .bmp, если используется палитра в 32 цвета. |