| 32 бита на пиксель | 4294967296 цветов (4294 миллиона цветов) |
В этой таблице показаны различные биты на пиксель и количество цвета, которое они содержат.
Оттенки
Вы можете легко заметить закономерность экспоненциального роста. Знаменитое изображение в оттенках серого имеет 8 бит на пиксель , что означает, что оно содержит 256 различных цветов или 256 оттенков.
Оттенки могут быть представлены как:
Цветные изображения обычно имеют формат 24 бит/пиксель или 16 бит/пиксель.
Мы узнаем больше о других цветовых форматах и типах изображений в руководстве по типам изображений.
Цветовые значения:
Ранее мы видели в учебнике по понятию пикселя, что значение 0 пикселей обозначает черный цвет.
Черный цвет:
Помните, что значение 0 пикселей всегда соответствует черному цвету. Но не существует фиксированного значения, обозначающего белый цвет.
Белый цвет:
Значение, обозначающее белый цвет, можно рассчитать следующим образом:
В случае 1 бит/пиксель 0 – черный, 1 – белый.
В случае 8 бит/с 0 означает черный, а 255 – белый.
Серый цвет:
Когда вы вычисляете значение черного и белого цвета, вы можете вычислить значение пикселя серого цвета.
Серый цвет на самом деле является средней точкой черного и белого. При этом
В случае 8 бит на пиксель значение пикселя, обозначающее серый цвет, составляет 127 или 128 бит на пиксель (если считать от 1, а не от 0).
Требования к хранению изображений
После обсуждения количества бит на пиксель у нас есть все, что нужно для расчета размера изображения.
Размер изображения
Размер изображения зависит от трех факторов.
- Количество строк
- Количество столбцов
- Количество бит на пиксель
Формула расчета размера приведена ниже.
Размер изображения = количество строк * столбцов * бит/пиксель
Это означает, что если у вас есть изображение, скажем, вот это:
Предположим, что в нем 1024 строки и 1024 столбца. И поскольку это изображение в градациях серого, оно имеет 256 различных оттенков серого или количество битов на пиксель. Затем подставляя эти значения в формулу, получаем
Размер изображения = количество строк * столбцов * бит/пиксель
Но поскольку это не стандартный ответ, который мы распознаем, мы преобразуем его в наш формат.
Преобразование в байты = 8388608 / 8 = 1048576 байт.
Перевод в килобайты = 1048576 / 1024 = 1024 КБ.
Перевод в мегабайты = 1024/1024 = 1 Мб.
Так рассчитывается размер изображения и сохраняется. Теперь в формуле, если вам задан размер изображения и количество бит на пиксель, вы также можете вычислить строки и столбцы изображения, если изображение квадратное (одинаковые строки и один и тот же столбец).
Данный дидактический материал по теме «Обработка информации» рекомендуется для учащихся 7 класса. В материал включены задания, на которые учащиеся дают письменный ответ.
предметный - формирование понимания основных понятий, связанных с кодированием графической и текстовой информации на компьютере;
метапредмет - базовые навыки и умения использовать средства кодирования для решения практических задач; владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебно-познавательной деятельности;
личностный - умение связать знания об основных возможностях компьютера с собственным жизненным опытом; интерес к вопросам, связанным с практическим применением компьютеров.
Решенные учебные задачи:
1) рассмотрение кодировки графических и текстовых образований;
2) определение информационного объема изображения, сообщения;
3) определение кодов символов текста по кодовым таблицам.
Тест по теме "Кодирование текстовой и графической информации"
В каком порядке будут идти текстовые фрагменты «excel», «byte», «8c», «10g», «9a», «10a», если расположить их в порядке убывания?
А. "байт", "excel", "8v", "9a", "10g", "10a"
Б. "байт", "excel", "8v", "9a", "10a", "10g"
С. "10a", "10g", "9a", "8v", "byte", "excel"
Д. "байт", "excel", "9a", "8v", "10g", "10a"
Э. "excel", "byte", "10g", "10a", "9a", "8v"
Задание 2
Какое максимальное количество символов может содержать таблица кодирования, если при хранении один символ из этой таблицы занимает 10 бит памяти?
Задание 3
Выберите слово с наибольшей суммой кодов символов из таблицы кодировки ASCII.
Задание 4
Выберите фрагмент текста "1999", "2001", "file", "file", "2b2d", который имеет минимальную сумму кодов символов в таблице ASCII.
Задание 5
Голубой на компьютере со страницей видеопамяти 125 КБ кодируется как 0011. Какое разрешение графического дисплея?
Задание 6
В процессе конвертации растрового графического файла его размер уменьшился в 1,5 раза. Сколько цветов было в палитре изначально, если после конвертации растр такого же размера получился в 256-цветной палитре?
Задание 7
Некоторые страницы книги представляют собой цветные изображения в шестнадцатицветной палитре и в формате 320 × 640 пикселей; страницы, содержащие текст, форматируются как 64 строки по 48 символов в строке. Сколько страниц книги можно сохранить на жестком магнитном диске объемом 40 МБ, если количество страниц с цветными изображениями на 80 больше, чем количество страниц, содержащих только текст?
Источники информации:
Босова Л.Л. Информатика: учебник для 7 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова - Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015 г. - 224 с.
Босова Л.Л. Информатика: рабочая тетрадь для 7 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова - Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015 г. - 160 с.
Русаков С.В. Тестовые задания к базовому курсу информатики / С.В. Русаков, Л.В. Шестаков. - М.: Чистые пруды, 2006. - 32 с.
Принимается как наименьшая единица измерения информации.
Растровый графический файл содержит черно-белые изображения (без оттенков серого) размером 100x100 пикселей. Каков информационный объем этого файла? (в битах)
Растровый файл, содержащий черно-белое (без оттенков серого) квадратное изображение, имеет размер 200 байт. Вычислите размер стороны квадрата (в пикселях).
Определить необходимый объем видеопамяти, если размер экрана монитора 640x480, глубина цвета 24 бита.
В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объем занимаемой им памяти.
Известно, что видеопамять компьютера имеет объем 512 КБ. Разрешение экрана 640 на 200 пикселей. Сколько экранных страниц одновременно поместится в видеопамяти при палитре из 8 цветов
Самой большой единицей измерения информации является .
Что такое 1 мегабайт?
Растровый графический файл содержит черно-белые изображения (без оттенков серого) размером 10x10 пикселей. Каков информационный объем этого файла? (в битах)
Растровый файл, содержащий черно-белое (без оттенков серого) квадратное изображение, имеет размер 400 байт. Вычислите размер стороны квадрата (в пикселях).
Определить необходимый объем видеопамяти, если размер экрана монитора 800х600, глубина цвета 16 бит.
Для хранения растрового изображения размером 128x128 пикселей было выделено 4 КБ памяти. Каково максимально возможное количество цветов в палитре изображения.
Сколько видеопамяти необходимо для хранения четырех страниц изображения, если глубина цвета 24 бита и разрешение экрана 800x600 пикселей. (в МБ)
В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 256. Во сколько раз уменьшится объем занимаемой им памяти.
Известно, что видеопамять компьютера имеет объем 512 КБ. Разрешение экрана 640 на 200 пикселей. Сколько экранных страниц одновременно поместится в видеопамяти при палитре из 16 цветов
7372800 бит = 921600B = 900 КБ
Решение: 640 x 200 x 3 = 384 000 бит – 1 страница
4194304 бит / 384000 бит = 10,9 страницы
1 МБ = 1024 КБ = 1048576 Б = 8388608 бит
400B = 400 * 8 = 3200 бит, 56,6 x 56,6
800 x 600 x 16 = 480 000 бит = 60 000 байт = 58,6 КБ
5,5 МБ для хранения 4 страниц
65536=2 16 ,256=2 8 ; 16/8 = 2 раза
Решение: 640х200х4 = 512000бит - 1 страница
512 КБ = 512 x 1024 x 8 = 4 194 304 бит
4194304 бит / 512000 бит = 8,19 страницы
Есть примеры с решением.
<р>2. Графические изображения преобразуются с помощью пространственной дискретизации:
<р>3. Какой минимальный объект используется в редакторе векторной графики?
- Точка экрана (пиксель);
- Цветовая палитра;
- знакомство (символ).
<р>4. Деформация изображения при изменении размера картинки - один из минусов:
<р>5. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 4 096 до 16. Во сколько раз уменьшится его информационный объем?
<р>6. Растровое изображение с палитрой из 256 цветов имеет размер 10*10 пикселей. Каков информационный объем изображения?
- 100 бит
- 100 байт
- 256 бит
- 25 600 бит
<р>7. Основные цвета палитры RGB:
1) красный, синий и зеленый
2) синий, желтый, зеленый
3) красный, желтый и зеленый
5) цветовая палитра формируется путем установки значений оттенка, насыщенности и яркости
<р>9. В цветовой модели RGB заданы следующие параметры: 0, 0, 255. Какой цвет будет соответствовать этим параметрам?
Тест по теме "Кодирование графической информации"
<р>1. Графическая информация может быть представлена в виде:
- Аналоговая форма
- Отдельная форма
- Аналоговая и дискретная формы
<р>2. Графические изображения преобразуются с помощью пространственной дискретизации:
- аналогово-цифровой
- цифровой в аналоговый
<р>3. Какой минимальный объект используется в редакторе растровой графики?
- пиксель;
- Цветовая палитра;
- объект (прямоугольник, круг и т. д.);
- знакомство (символ).
- среда графического редактора
- простейшие фигуры, нарисованные с помощью специальных инструментов графического редактора;
- операции, выполняемые над файлами, содержащими изображения, созданные в графическом редакторе;
- режимы работы графического редактора.
<р>5. В процессе конвертации графического файла количество цветов уменьшилось с 65 536 до 256. Во сколько раз уменьшится информационный объем файла?
- 2 раза;
- 4 раза;
- 8 раз;
- 16 раз.
<р>6. Растровое изображение с палитрой из 256 цветов имеет размер 20*20 пикселей. Каков информационный объем изображения?
- 400 бит
- 400 байт
- 256 бит
- 102 400 бит
<р>7. Основные цвета палитры RGB:
1) синий, желтый, зеленый
2) красный, синий и зеленый
3) красный, желтый и зеленый
4) голубой, желтый и пурпурный
<р>8 . Количество цветов в палитре (N) и количество информации, необходимой для кодирования каждой точки (i), связаны между собой и могут быть рассчитаны по формуле:
<р>9. В цветовой модели RGB заданы следующие параметры: 255, 255, 255. Какой цвет будет соответствовать этим параметрам?
Тест на тему: «Кодирование и обработка графической информации» Вариант 1 1. Одной из основных функций графического редактора является: 1) масштабирование изображения; 2) хранение кода изображения; 3) создание образов; 4) просмотр и отображение содержимого видеопамяти. 2. Элементарным объектом, используемым в редакторе растровой графики, является: 1) точка (пиксель); 2) предмет (прямоугольник, круг и т. д.); 3) палитра цветов; 4) знакомство (символ) 3. Сетка горизонтальных и вертикальных столбцов, которую образуют пиксели на экране, называется: 1) видеопамятью; 2) видеоадаптер; 3) растр; 4) процессор дисплея; 4. Графика с представлением изображения в виде совокупности предметов называется: 1) фрактальной; 2) растр; 3) вектор; 4) прямой. 5. Пиксель на экране дисплея это: 1) минимальная площадь изображения, которой можно самостоятельно присвоить цвет; 2) двоичный код графической информации; 3) электронный пучок; 4) набор из 16 зерен люминофора. 6. Видеоконтроллер это: 1) процессор дисплея; 2) программа, распределяющая ресурсы видеопамяти; 3) электронное энергозависимое устройство для хранения информации о графическом изображении; 4) устройство, управляющее работой графического дисплея. 7 . 1 2 3 4 5 6 7 8 Вариант 1 c a c c a d b b Вариант 2 b c b a d a b c
Тест на тему: "Кодирование и обработка графической информации"
Одна из основных функций графического редактора:
сохранение кода изображения
создание изображений;
просмотр и отображение содержимого видеопамяти.
Элементарный объект, используемый в редакторе растровой графики:
объект (прямоугольник, круг и т. д.);
Сетка из горизонтальных и вертикальных столбцов, образованная пикселями на экране, называется:
Графика с представлением изображения в виде совокупности объектов называется:
Пиксель на экране дисплея это:
минимальная площадь изображения, которой можно самостоятельно присвоить цвет;
двоичный код графической информации;
набор из 16 зерен люминофора.
Видеоконтроллер — это:
программа, выделяющая ресурсы видеопамяти;
электронное энергозависимое устройство для хранения информации о графическом изображении;
устройство, управляющее работой графического дисплея.
Цвет точки на экране дисплея с 16-цветной палитрой формируется из сигналов:
красный, зеленый и синий;
красный, зеленый, синий и яркость;
желтый, зеленый, синий и красный;
желтый, синий, красный и яркость.
Какой способ представления графической информации более экономичен с точки зрения использования памяти:
Тест по теме "Кодирование и обработка графической информации"
Кнопки панели инструментов, палитра, рабочая область, форма меню:
полный набор графических примитивов графического редактора;
среда графического редактора
список режимов работы графического редактора
набор команд, которые можно использовать при работе с графическим редактором.
Наименьший элемент поверхности экрана, для которого можно задать адрес, цвет и интенсивность:
Деформация изображения при изменении размера картинки - один из минусов:
Видеопамять:
электронное устройство для хранения двоичного кода изображения, отображаемого на экране;
программа, распределяющая ресурсы ПК при обработке изображения;
устройство, управляющее работой графического дисплея;
часть оперативной памяти.
Графика с представлением изображения в виде наборов точек называется:
Какие устройства входят в комплект поставки графического адаптера?
процессор дисплея и видеопамять;
дисплей, процессор дисплея и видеопамять;
процессор дисплея, оперативная память, магистраль;
магистраль, процессор дисплея и видеопамять.
среда графического редактора
простейшие фигуры, нарисованные с помощью специальных инструментов графического редактора;
операции, выполняемые над файлами, содержащими изображения, созданные в графическом редакторе;
Этот документ служит начальным введением в растровые изображения, поскольку они используются в компьютерной графике.
Определение
Растровые изображения определяются как регулярная прямоугольная сетка ячеек, называемых пикселями, каждый пиксель содержит значение цвета. Они характеризуются всего двумя параметрами: количеством пикселей и информативностью (глубина цвета) на пиксель. К растровым изображениям применяются и другие атрибуты, но они являются производными от этих двух основных параметров.
Обратите внимание, что растровые изображения всегда ориентированы горизонтально и вертикально. Пиксели следует считать квадратными, хотя на практике они могут иметь другие соотношения сторон.
В большинстве случаев растровые изображения используются для представления изображений на компьютере. Например, следующее растровое изображение имеет 397 пикселей по горизонтали и 294 пикселя по вертикали, и каждый пиксель содержит значение серого из 256 возможных оттенков серого.
Цветовая "глубина"
Каждый пиксель растрового изображения содержит определенную информацию, обычно интерпретируемую как информация о цвете. Информационное содержание всегда одинаково для всех пикселей в конкретном растровом изображении. Количество информации о цвете может быть любым, которое требуется приложению, но есть некоторые стандарты, основные из которых описаны ниже.
1 бит (черно-белое)
Это наименьший возможный информационный контент, который может храниться для каждого пикселя. Полученное растровое изображение называется монохромным или черно-белым. Пиксели с 0 считаются черными, пиксели с 1 — белыми. Обратите внимание, что хотя возможны только два состояния, их можно интерпретировать как любые два цвета: 0 соответствует одному цвету, 1 — другому цвету.
8-битные оттенки серого
В этом случае каждый пиксель занимает 1 байт (8 бит) памяти, что приводит к 256 различным состояниям. Если эти состояния отображаются на шкале оттенков серого от черного к белому, растровое изображение называется изображением в градациях серого. По соглашению 0 обычно черный, а 255 белый. Уровни серого — это числа между ними, например, в линейной шкале 127 соответствует уровню серого 50 %.
В любом конкретном приложении диапазон значений серого может быть любым. Чаще всего уровни 0–255 сопоставляются со шкалой 0–1, но некоторые программы сопоставляют их со шкалой 0–65535 (см. спецификацию цветов Apple). системы в качестве примера).
Это следующий шаг по сравнению с 8-битным серым, теперь каждому красному, зеленому и синему компонентам выделяется 8 бит. В каждом компоненте значение 0 относится к отсутствию вклада этого цвета, 255 относится к полностью насыщенному вкладу этого цвета. Поскольку каждый компонент имеет 256 различных состояний, всего возможно 16777216 цветов.
Идея цветового пространства RGB является фундаментальной концепцией компьютерной графики. В пространстве RGB любой цвет представлен точкой внутри цветового куба с ортогональными осями r,g,b.
Обратите внимание, что значения серого образуют прямую линию от черного к белому вдоль диагонали куба, r = g = b.
8-битный индексированный цвет
Индексированный цвет — это более экономичный способ хранения цветных растровых изображений без использования 3 байтов на пиксель. Как и в 8-битных серых растровых изображениях, с каждым пикселем связан один байт, только теперь значение в этом байте больше не является значением цвета, а является индексом в таблице цветов, называемой палитрой или таблицей цветов.
Существует ряд интересных атрибутов такой системы индексации цветов. Если в изображении меньше 256 цветов, то это растровое изображение будет того же качества, что и 24-битное растровое изображение, но оно может храниться с одной третью данных. Интересных цветовых и анимационных эффектов можно добиться, просто изменив палитру. Это немедленно изменяет внешний вид растрового изображения, а при тщательном проектировании может привести к преднамеренным изменениям внешнего вида растрового изображения.
Распространенной операцией, которая уменьшает размер больших 24-битных растровых изображений, является преобразование их в индексированные цвета с оптимизированной палитрой, то есть палитрой, которая наилучшим образом представляет цвета, доступные в растровом изображении.
4-битный индексированный цвет
Это идентично 8-битному цвету, за исключением того, что теперь для индекса используется только половина байта, 4 бита. Это поддерживает таблицу до 16 цветов.
Обычно это то же самое, что и 24-битный цвет, но с дополнительным 8-битным растровым изображением, известным как альфа-канал. Этот канал можно использовать для создания замаскированных областей или представления прозрачности.
Как правило, это прямая система с 5 битами на компонент цвета и 1 битным альфа-каналом.
Разрешение
Разрешение — это атрибут растрового изображения, который необходим при визуальном просмотре или печати растровых изображений, поскольку пиксели сами по себе не имеют явных размеров. Разрешение обычно указывается в пикселях на дюйм, но может быть выражено в любой другой единице измерения. В большинстве процессов печати используются единицы измерения пикселей на дюйм (DPI) по историческим причинам. На устройствах с nn прямоугольными пикселями разрешение может быть указано двумя числами: горизонтальное и вертикальное разрешение.
Концепция независимости разрешения от информационного содержания растрового изображения очень важна, поскольку при постоянной глубине цвета информационное содержание между различными растровыми изображениями связано только с количеством пикселей по вертикали и горизонтали. Однако качество при отображении или печати растрового изображения зависит от разрешения. Поскольку разрешение определяет размер пикселя, его также можно использовать для изменения размера всего изображения.
В качестве примера рассмотрим одно растровое изображение размером 200 пикселей по горизонтали и 100 пикселей по вертикали. Если бы это растровое изображение было напечатано с разрешением 100 точек на дюйм, оно имело бы размеры 2 дюйма на 1 дюйм. Однако если тот же растровый рисунок был напечатан с разрешением 200 точек на дюйм, его размеры будут составлять всего 1 дюйм на полдюйма.
Всякий раз, когда растровое изображение отображается на мониторе компьютера, необходимо учитывать разрешение. Большинство компьютерных мониторов имеют диапазон разрешения от 60 точек на дюйм для низкого разрешения до 120 точек на дюйм для дисплеев с высоким разрешением. Как и в случае с печатными материалами, чем выше разрешение, тем менее очевидна пиксельная природа растрового изображения.
В качестве еще одного примера, следующие два изображения идентичны по информационному содержанию, однако они имеют разное разрешение и, следовательно, разные размеры в пикселях. Меньшее — 80DPI, большее — 30DPI. Пиксели гораздо более заметны в увеличенной версии.
Это еще не все, что касается представления растровых изображений на физических устройствах, поскольку разные устройства имеют разные возможности глубины цвета.
Преобразование глубины цвета.
Очень часто необходимо представить растровое изображение с одной глубиной цвета на устройстве с различными возможностями глубины цвета. Конечно, если целевое устройство имеет лучший цвет, чем растровое изображение, тогда нет проблем, поскольку растровое изображение может быть точно представлено. В обратной ситуации, когда адресат имеет другие и более низкие возможности, растровое изображение должно быть преобразовано во что-то, что дает наилучшее возможное представление.
В качестве примера рассмотрим проблему представления изображений в оттенках серого на монохромных (черно-белых) устройствах. Это достигается за счет использования переменного количества черных и белых пикселей для представления уровня серого. К счастью, черно-белое устройство обычно имеет гораздо более высокое разрешение, чем растровое изображение, поэтому для создания аппроксимации оттенков серого доступно несколько пикселей. Предположим, что растровое изображение в оттенках серого с разрешением 75 точек на дюйм будет отображаться на черно-белом принтере с разрешением 300 точек на дюйм. Существует матрица из черно-белых пикселей 4 x 4, которую можно использовать для представления каждого пикселя в оттенках серого.
Существует ряд методов, которые можно использовать для формирования соответствующего расположения черных и белых пикселей, один из которых называется дизерингом. Даже при использовании дизеринга существует множество возможных алгоритмов для определения расположения пикселей с дизерингом. Ниже показано изменение уровня серого с соответствующими черно-белыми примерами дизеринга (значительно увеличенными) с использованием шаблонного и диффузионного дизеринга.
Как уже упоминалось, существуют другие методы преобразования растровых изображений с высокой глубиной цвета в растровые изображения с меньшей глубиной цвета, но с более высоким разрешением. Такой метод, используемый в полиграфии, называется растрированием. Экранирование здесь обсуждаться не будет, за исключением того, что оно аппроксимирует уровни серого с помощью объектов разного размера (размер объекта пропорционален уровню серого). Объекты расположены в регулярной матрице, расположенной под некоторым углом к горизонтали. Наиболее часто используемыми объектами изображения являются точки, линии и прямоугольники. Ниже показано изменение уровня серого с соответствующими черно-белыми примерами растрирования (сильно увеличенными) с использованием точечных и линейных растровых изображений.
Приведенное выше обсуждение и примеры преобразования глубины цвета относятся к изображениям в оттенках серого. Преобразование изображений с высокой глубиной цвета в изображения с низкой глубиной цвета не отличается по своей концепции. Как правило, процесс выполняется трижды, по одному для каждого компонента цвета.
Хранилище растровых изображений
Самый простой способ хранения растрового изображения — просто перечислить информацию о растровом изображении байт за байтом, строка за строкой. Файлы, сохраненные этим методом, часто называют файлами RAW. Объем дискового пространства, необходимый для любого растрового изображения, легко подсчитать, учитывая размеры растрового изображения (N x M) и глубину цвета в битах (B). Формула для размера файла в килобайтах:
где N и M — количество пикселей по горизонтали и вертикали, B — количество битов на пиксель. В следующей таблице показаны размеры файлов некоторых типов растровых изображений, если они хранятся в формате RAW.
Как видно из этой таблицы, большие 24-битные изображения приводят к очень большим файлам, поэтому сжатие становится важным. Существует большое количество форматов файлов, используемых для хранения сжатых растровых изображений, от самых простых до очень сложных. Сложные форматы существуют из-за очень больших файлов растровых изображений, которые существовали бы, если бы не использовалось сжатие. Существует две широкие категории форматов сжатых файлов: форматы без потерь (отлично сохраняют растровые изображения) и форматы с потерями. Ниже показана основная иерархия методов сжатия.
Самый грубый способ уменьшить размер растровых файлов — уменьшить информацию о цвете. Это называется уменьшением битов или квантованием. Например, можно преобразовать 24-битные растровые изображения в 8-битные индексированные растровые изображения, используя сглаживание для имитации потерянных цветов. Наиболее распространенным форматом с потерями на сегодняшний день является JPEG, описание того, как он работает, выходит далеко за рамки этого обсуждения. Его главное преимущество заключается в том, что он может предложить гораздо лучшую степень сжатия, чем форматы без потерь. Например, рассмотрим следующее растровое изображение, исходный размер которого составляет 500 x 350 пикселей при 24-битном цвете. Используя приведенную ранее формулу, размер несжатого файла составляет 500 x 350 x 24/8/1024 = 513 КБ
Сохраненный в оттенках серого (уменьшение битовой глубины) файл имеет размер 171 КБ (в 3 раза меньше), сохраненный и сжатый с использованием RLE — 388 КБ (75 % от исходного), сохраненный с использованием сжатия LZW — 188 КБ (36 % от исходного ), сохраненный в формате JPEG, составляет 30 КБ (коэффициент сжатия 17:1).
Ниже приводится описание простейшего метода сжатия без потерь, называемого кодированием длин серий (RLE), который используется с хорошим эффектом для растровых изображений, содержащих всего несколько цветов. Рассмотрим следующее маленькое 8-битное изображение размером 17 x 10 пикселей.
Если бы это было сохранено в формате RAW, потребовалось бы 16 байтов на строку для всех 10 строк. Однако первые две строки имеют одинаковый уровень, поэтому более эффективно просто сохранять количество одинаковых цветов в серии вместе с цветом серии. Для первых двух строк вместо 16 байт требуется всего по 2 байта на каждую.
В необработанном формате первые три строки будут
При использовании кодирования длин серий первые три строки будут
Хотя в реальных реализациях RLE задействовано больше деталей, чем описано здесь, это основной принцип кодирования длин серий. Чтобы RLE достигла некоторой степени сжатия, должны быть прогоны одного и того же цвета, по этой причине он вряд ли будет полезен для цветных изображений, таких как 24-битные фотографии.
Данный дидактический материал по теме «Обработка информации» рекомендуется для учащихся 7 класса. В материал включены задания, на которые учащиеся дают письменный ответ.
предметный - формирование понимания основных понятий, связанных с кодированием графической и текстовой информации на компьютере;
метапредмет - базовые навыки и умения использовать средства кодирования для решения практических задач; овладение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебно-познавательной деятельности;
личностный - умение связать знания об основных возможностях компьютера с собственным жизненным опытом; интерес к вопросам, связанным с практическим применением компьютеров.
Решенные учебные задачи:
1) рассмотрение кодировки графических и текстовых образований;
2) определение информационного объема изображения, сообщения;
3) определение кодов символов текста по кодовым таблицам.
В каком порядке будут идти текстовые фрагменты «excel», «byte», «8c», «10g», «9a», «10a», если расположить их в порядке убывания?
А. "байт", "excel", "8v", "9a", "10g", "10a"
Б. "байт", "excel", "8v", "9a", "10a", "10g"
С. "10a", "10g", "9a", "8v", "byte", "excel"
Д. "байт", "excel", "9a", "8v", "10g", "10a"
Э. "excel", "byte", "10g", "10a", "9a", "8v"
Задание 2
Какое максимальное количество символов может содержать кодовая таблица, если при хранении один символ из этой таблицы занимает 10 бит памяти?
Задание 3
Выберите слово с наибольшей суммой кодов символов из таблицы кодировки ASCII.
Задание 4
Выберите фрагмент текста "1999", "2001", "file", "file", "2b2d", который имеет минимальную сумму кодов символов в таблице ASCII.
Задание 5
Голубой цвет на компьютере со страницей видеопамяти 125 КБ имеет код 0011. Какое разрешение графического дисплея?
Задание 6
В процессе конвертации растрового графического файла его объем уменьшился в 1,5 раза. Сколько цветов было в палитре изначально, если после конвертации растр такого же размера получился в 256-цветной палитре?
Задание 7
Некоторые страницы книги представляют собой цветные изображения в шестнадцатицветной палитре и в формате 320 × 640 пикселей; страницы, содержащие текст, форматируются как 64 строки по 48 символов в строке. Сколько страниц книги можно сохранить на жестком магнитном диске объемом 40 МБ, если количество страниц с цветными изображениями на 80 больше, чем количество страниц, содержащих только текст?
Источники информации:
Босова Л.Л. Информатика: учебник для 7 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова - Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015 г. - 224 с.
Босова Л.Л. Информатика: рабочая тетрадь для 7 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова - Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015 г. - 160 с.
Русаков С.В. Тестовые задания по базовому курсу информатики / С.В. Русаков, Л.В. Шестаков. - М.: Чистые пруды, 2006. - 32 с.
Принимается как наименьшая единица измерения информации.
Растровый графический файл содержит черно-белые изображения (без оттенков серого) размером 100x100 пикселей. Каков информационный объем этого файла? (в битах)
Растровый файл, содержащий черно-белое (без оттенков серого) квадратное изображение, имеет размер 200 байт. Вычислите размер стороны квадрата (в пикселях).
Определить необходимый объем видеопамяти, если размер экрана монитора 640x480, глубина цвета 24 бита.
В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объем занимаемой им памяти.
Известно, что видеопамять компьютера имеет объем 512 КБ. Разрешение экрана 640 на 200 пикселей. Сколько экранных страниц одновременно поместится в видеопамяти при палитре из 8 цветов
Самой большой единицей измерения информации является .
Что такое 1 мегабайт?
Растровый графический файл содержит черно-белые изображения (без оттенков серого) размером 10x10 пикселей. Каков информационный объем этого файла? (в битах)
Растровый файл, содержащий черно-белое (без оттенков серого) квадратное изображение, имеет размер 400 байт. Вычислите размер стороны квадрата (в пикселях).
Определить необходимый объем видеопамяти, если размер экрана монитора 800х600, глубина цвета 16 бит.
Для хранения растрового изображения размером 128x128 пикселей выделено 4 КБ памяти. Каково максимально возможное количество цветов в палитре изображения.
Сколько видеопамяти необходимо для хранения четырех страниц изображения, если глубина цвета 24 бита и разрешение экрана 800x600 пикселей. (в МБ)
В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 256. Во сколько раз уменьшится объем занимаемой им памяти.
Известно, что видеопамять компьютера имеет объем 512 КБ. Разрешение экрана 640 на 200 пикселей. Сколько экранных страниц одновременно поместится в видеопамяти при палитре из 16 цветов
7372800 бит = 921600B = 900 КБ
Решение: 640 x 200 x 3 = 384 000 бит – 1 страница
4194304 бит / 384000 бит = 10,9 страницы
1 МБ = 1024 КБ = 1048576 Б = 8388608 бит
400B = 400 * 8 = 3200 бит, 56,6 x 56,6
800 x 600 x 16 = 480 000 бит = 60 000 байт = 58,6 КБ
5,5 МБ для хранения 4 страниц
65536=2 16 ,256=2 8 ; 16/8 = 2 раза
Решение: 640х200х4 = 512000бит - 1 страница
512 КБ = 512 x 1024 x 8 = 4 194 304 бит
4194304 бит / 512000 бит = 8,19 страницы
Есть примеры с решением.
Вариант 1
Сколько информации требует двоичное кодирование 1 точки на цветном экране (16 цветов)?
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 4
Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей выделяется 4 КБ памяти. Каково максимально возможное количество цветов в палитре изображения.
Решение:
Определить количество пикселей в изображении. 128 * 128 = 16384 точки или пикселя. Объем памяти для изображения размером 4 КБ выражается в битах, так как V=I*X*Y исчисляется в битах. 4 КБ = 4 * 1024 = 4096 байт = 4096 * 8 бит = 32 768 бит. Найдите глубину цвета I = V / (X * Y) = 32768: 16384 = 2.
N = 2 I, где N — количество цветов в палитре. N = 4. Ответ: 4
Какой минимальный объем памяти (в байтах) достаточен для хранения черно-белого растрового изображения размером 32 x 32 пикселя, если известно, что изображение использует не более 16 оттенков серого?
Глубина цвета равна 4, поскольку используется 16 градаций цвета. 32 * 32 * 4 = 4096 бит памяти для хранения черно-белых изображений. 4096:8 = 512 байт. Ответ: 512 байт
Сколько информации требует двоичное кодирование 1 точки на цветном экране в 16 цветов?
Сколько видеопамяти требуется для хранения четырех страниц изображения, если глубина цвета 24 бита и разрешение экрана 800 x 600 пикселей?
Найдем объем видеопамяти для одной страницы: 800 * 600 * 24 = 11520000 бит = 1440000 байт = 1406,25 КБ ≈ 1,37 МБ. 1,37 * 4 = 5,48 МБ ≈ 5,5 МБ для хранения 4 страниц. Ответ: 5,5 МБ
Страница видеопамяти составляет 16000 байт. Дисплей работает в режиме 320*400 пикселей. Сколько цветов в палитре?
V = I * X * Y - объем одной страницы, V = 16000 байт = 128000 бит по условию. Найдите глубину цвета I. I = V / (X * Y). I = 128000/(320*400)=1. Теперь определим, сколько цветов в палитре. K =2 I , где K- количество цветов, I- глубина цвета. K = 2 Ответ: 2 цвета.
Растровый графический файл содержит черно-белое изображение (без оттенков серого) размером 100x100 пикселей. Каков информационный объем этого файла?
а) 10 000 бит;
Определить объем видеопамяти компьютера, необходимый для реализации графического режима монитора High Color (16 бит на точку) с разрешением 1024 x 768 пикселей и палитрой 65536 цветов.
Количество точек изображения равно: 1024 * 768 = 786 432. Требуемый объем видеопамяти: 16 бит ´ 786 432 = 12 582 912 бит = 1572864 байт = 1536 КБ = 1,5 МБ
Ответ: 1,5 МБ
Укажите минимальный объем памяти в килобайтах, достаточный для хранения любого растрового изображения размером 256 x 256 пикселей, если известно, что изображение использует палитру цветов от 2 до 16. Вам не нужно хранить саму палитру.
Найдем минимальный объем памяти, необходимый для хранения одного пикселя. В изображении используется палитра из 2 16 цветов, следовательно, одному пикселю может соответствовать любое из 2 16 возможных цветов в палитре. Следовательно, минимальный объем памяти для одного пикселя будет равен log 2 2 16 = 16 бит. Минимальный объем памяти, достаточный для хранения всего изображения, будет 16 * 256 * 256 = 2 4 * 2 8 * 2 8 = 2 20 бит = 2 20: 2 3 = 2 17 байт = 2 17: 2 10 = 2 7 КБ = 128 КБ.
Ответ: 128 КБ.
В процессе конвертации графического файла количество цветов уменьшилось с 65 536 до 256. Во сколько раз уменьшится информационный объем файла?
Достаточно ли видеопамяти в 256 КБ для работы монитора в режиме 640 ´ 480 с палитрой 16 цветов?
Узнаем, какой объем видеопамяти потребуется для работы монитора в режиме 640х480 и палитре из 16 цветов. V = I * X * Y = 640 * 480 * 4 (2 4 = 16, глубина цвета равна 4),
Читайте также:
