ПЛАН -
КОНСПЕКТ УРОКА
Тема урока «Кодирование графической информации»,
Тип урока: Урок изучения нового материала (комбинированный,
учебный практикум,
исследовательская
работа, тестирование).
Цели урока: Познакомить учащихся с понятиями пространственной
дискретизации,
сформулировать
принцип хранения в памяти компьютера изображения, научить вычислять
информационный
объем графического изображения.
^ Задачи урока: -
познакомиться с формами представления графической информации на
компьютере;
воспитывать самостоятельность учащихся – умение планировать свою
деятельность, разрабатывать стратегию и план рассуждений
(Индивидуальнаяработа, Тест).
^ Знания, умения, навыки и
качества, которые актуализируют/приобретут/закрепят/др.
обучающиеся
в ходе урока
Основные знания
В результате изучения данной темы учащиеся должны
иметь представление:
о формах представления графической информации на компьютере;
об ограничениях, накладываемых на цветовые режимы;
знать:
как кодируется цвет;
какие существуют модели и режимы цветов;
какими свойствами обладает цветовое изображение;
взаимосвязь между глубиной цвета и максимальным количеством
цветов;
Основные умения
В результате изучения темы «кодирование графической
информации» ученик должен уметь:
- определять
числовую запись цвета в режимах RGB и CMYK;
- определять
информационный объем изображения;
- определять
максимальное количество цветов для заданной глубины цвета;
определять необходимую глубину цвета для заданного количества
цветов.
1.Этап.
Сообщение темы и постановка цели и задач урока.
Организационный момент.
Компьютерная графика сейчас стала основным средством связи между человеком и
компьютером, постоянно расширяющим сферы своего применения, так как в
графическом виде результаты становятся более наглядными и понятными.
Компьютерная графика – это область информатики, занимающаяся проблемами
получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на
компьютере. Работа с компьютерной графикой – одно из самых популярных
направлений использования персонального компьютера, причем занимается этой
работой не только профессиональные художники и дизайнеры. На любом
предприятии время от времени возникает необходимость в подаче рекламных объявлений
в газеты и журналы, выпуске рекламной листовки или буклета. Иногда
предприятия заказывают такую работу специальным дизайнерским бюро или
рекламным агентствам, но часто обходятся своими силами и программными
средствами.
Без компьютерной графики не обходится ни одна современная программа. Работа
над графикой занимает до 90% рабочего времени программистских коллективов,
выпускающих программы массового применения. Основные трудозатраты в работе
редакции и издательств тоже составляют художественные и оформительские
работы с графическими программами. Необходимость широкого использования
графических программных средств стала особенно ощутимой в связи с развитием
Интернета. У страницы, оформленной без компьютерной графики мало шансов
привлечь к себе массовое внимание. Конструкторы, разрабатывая новые модели
автомобилей и самолетов, используют трехмерные графические объекты, чтобы
представить окончательный вид изделия. Архитекторы создают на экране монитора
объемное изображение здания, и это позволяет им увидеть им, как оно впишется
в ландшафт.
^ 2. Этап. Проверка домашнего
задания.
Учащиеся проходят тест на компьютере (приложение 1), фиксируют
полученный результат.
3. Этап. Усвоение теоретических знаний.
Объяснение нового материала. Графические изображения из аналоговой
(непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуется путемпространственной
дискретизации. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить
с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких
разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие элементы
(точки или пиксели), причем каждый элемент может иметь свой цвет.
В результате пространственной дискретизации графическая информация
представляется в виде растрового изображения, которое формируется из
определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенное
количество точек .
^ Пиксель – это минимальный
участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.
Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешающая
способность.
^ Разрешающая способность растрового
изображения определяется количеством точек как по горизонтали, так и по
вертикали на единицу длины изображения. Чем меньше размер точки, тем больше
разрешающая способность. Величина разрешающей способности выражается в dpi
(количество точек в полоске изображения длиной 2,54 см (дюйм)).
Пространственная дискретизация непрерывных изображений, хранящихся на бумаге,
фото- и кинопленке, может быть осуществлена путемсканирования. В
настоящее время все большее распространение получают цифровые фото- и
видеокамеры, которые фиксируют изображение сразу в дискретной форме.
Теперь рассмотрим такое понятие как ГЛУБИНА ЦВЕТА
^ Глубиной цвета называется такое
количество информации, которое необходимо для кодирования цвета точки
изображения.
Растровое
изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.
Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному
биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0).
Для четырех цветного – 2 бита.
Для 8 цветов необходимо – 3 бита.
Для 16 цветов – 4 бита.
Для 256 цветов – 8 бит (1 байт) и т.д.
.
Количество цветов в палитре (N) и количество информации,
необходимое для кодирования каждой точки (I), связаны между собой
и могут быть вычислены по формуле:
N=2I
Наиболее распространенными глубинами цвета являются 4,8,16, и 24 бита на
точку.
Зная глубину цвета, можно по формуле вычислить количество цветов в палитре (и
наоборот).
^ РАСЧЕТ ОБЪЕМА ВИДЕОПАМЯТИ
Информационный объем требуемой для хранения изображения видеопамяти можно
рассчитать по формуле:
I памяти = I * X * Y
где I памяти – информационный объем видеопамяти в битах;
^ X * Y – количество
точек изображения (по горизонтали и по вертикали);
I – глубина цвета в битах на точку.
ПРИМЕР.
Необходимый объем видеопамяти для графического режима с пространственным
разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита равен:
I памяти = 24 * 600 * 800 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = 1 406, 25 Кбайт
= 1, 37 Мбайт
^ Палитры цветов в системах
цветопередачи RGB, CMYK, HSB
С экрана
монитора человек
воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов (red, green, blue).
Цвет из палитры можно определить с помощью формулы:
Цвет = R + G + B
Где R, G, B принимают значения от 0 до max
Так при глубине цвета в 24 бита на кодирование каждого из базовых цветов
выделяется по 8 битов, тогда для каждого из цветов возможны N=28=256 уровней
интенсивности.
^ Формирование цветов в системе
RGB
В системе RGB палитра цветов формируется путем сложения красного, зеленого
и синего цветов.
Цвет
|
Формирование цвета
|
Черный
|
= 0+0+0
|
Белый
|
=Rmax+Gmax+Bmax
|
Красный
|
= Rmax+0+0
|
Зеленый
|
= Gmax+0+0
|
Синий
|
= Bmax+0+0
|
Голубой
|
=0+ Gmax+Bmax
|
Пурпурный
|
= Rmax+0+Bmax
|
Желтый
|
= Rmax+Gmax+0
|
^ Палитра цветов в системе
цветопередачи CMYK
При печати изображений на принтере используется палитра цветов
CMYK. Основными красками в ней являются
Cyan – голубая,
Magenta – пурпурная
Yellow - желтая.
Система
CMYK в отличие от RGB, основана на восприятии не излучаемого, а отражаемого
света.
Так, нанесенная на бумагу голубая краска поглощает красный цвет и отражает
зеленый и синий цвета.
Цвета палитры CMYK можно определить с помощью формулы:
Цвет = C + M + Y,
Где C, M и Y принимают значения от 0% до 100%
^ Формирование цветов в системе
CMYK
В системе цветопередачи CMYK палитра цветов формируется путем наложения
голубой, пурпурной, желтой и черной красок.
Цвет
|
Формирование цвета
|
Черный
|
= С+M+Y= - G – B - R
|
Белый
|
C=0 M=0 Y=0
|
Красный
|
= Y+M= - G - B
|
Зеленый
|
= Y+C= - R - B
|
Синий
|
= M+C= - R -G
|
Голубой
|
= - R = G+B
|
Пурпурный
|
= - G = R+B
|
Желтый
|
= - B = R+G
|
^ Палитра цветов в системе
цветопередачи HSB
Система цветопередачи HSB использует в качестве базовых параметров Оттенок
цвета, Насыщенность, Яркость
В системе цветопередачи HSB палитра цветов формируется путем установки
значений оттенка цвета, насыщенности и яркости.
^ 4. Этап. Закрепление знаний
(решение задач). (Приложение 2)
Учащиеся разбиваются на группы по 3 человека.
5. Этап. Контроль усвоения материала.
Учащимся предлагается пройти тест на компьютере, произвести самооценку
усвоения нового материала.
^ 6. Этап. Рефлексия
Чтобы провести рефлексию, учащиеся после окончания теста просматривают
правильные варианты ответов. Оценка по окончании теста выводится в процентах
и в баллах. Выставление оценок.
Подведение итогов, обсуждение проблемы.
^ 7. Этап. Домашнее задание
Учебник Угринович Н.Д., 9 класс. П.1.1 «Кодирование графической информации».
Ответить на контрольные вопросы. Задания для самостоятельного выполнения
1.1.- 1.6.
Проверка и оценивание
Результатом данного урока являются письменная работа и тестирование по
теме урока. В конце подсчитываются баллы учащегося в процентном соотношении.
Результаты теста анализируются учащимся самостоятельно.
1) Решение задач
2) Тест по теме урока
^ Дополнительная необходимая
информация
На уроке были использованы следующие методы и формы работы с
учащимися:
Методы:
Словесный (объяснение).
Наглядный (наблюдение).
Исследовательский (задание в группах, тест).
Практический (задачи).
Формы
Групповая и индивидуальная форма, позволяющая дать посильные
задания учащимся;
Приложение 1
ТЕСТ «Единицы измерения информации»
Вопрос 1
1.Чему равен 1 байт?
10 бит
8 бит
100 бит
Вопрос 2
2. Во сколько раз 1 Мбайт больше 1 Кбайта?
1000
100
1024
Вопрос 3
3. Сколько байт в1 Кбайте?
1024
100
100
Вопрос 4
4. Расположите в порядке возрастания:
А) 1 Гбайт Б) 1 Кбайт В) 1000 байт Г) 10 Мбайт
БАГВ
АГБВ
ВБГА
Вопрос 5
. Сколько бит в10 байтах?
100
8000
80
Вопрос 6
6. Расположи в порядке убывания:
А.) 1 Гбайт Б) 1Кбайт В) 1
бит Г) 1
байт Д) 1 Мбайт
АБВГД
ГВДАБ
ВГБДА
Приложение 2.
Задачи
1. Какой объем видеопамяти необходим для хранения трех страниц изображения
при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640 на 480 пикселей, а
количество используемых цветов – 24?
2. Известно, что видеопамять компьютера имеет объем 512 Кбайт. Разрешающая
способность экрана 640 на 480 пикселей. Сколько страниц экрана одновременно
разместится в видеопамяти при палитре 256 цветов?
3. Растровый графический файл содержит черно-белое изображение (без градаций
серого) размером 100 на100 точек. Какой объем памяти требуется для хранения
этого файла?
4. Рисунок построен с использованием палитры 256 цветов на экране монитора с
графическим разрешением 1024 на 768. Рассчитать объем памяти необходимый для
хранения этого рисунка.
5. Каков информационный объем книги, если в ней 200 страниц текста (на каждой
странице 50 строк по 80 символов и 10 цветных рисунков). Каждый рисунок
построен при графическом разрешении монитора 800 на 600 пикселей с палитрой
16 цветов.
6. Объем видеопамяти равен 1 Мбайт. Разрешающая способность дисплея равна 800
на 600 пикселей. Какое максимальное количество цветов можно использовать при
условии, что видеопамять делится на две страницы?
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.