Урок на тему "Кодирование графической информации. Растровые изображения на экране монитора" (9 класс)

 

 

 

 

 

Косарлукова Ирина Вячеславна

учитель информатики

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №14»

г. Брянск

урок по теме

"Кодирование графической информации.

Растровые изображения на экране монитора"

9 класс

 

 

 

 

 

 

 

 

 Цель урока:

• Изучить параметры для графического режима экрана монитора;
• Сформулировать принцип хранения в памяти ЭВМ растрового изображения;
• Закрепить навыки решения задач на расчет объема памяти, необходимого для хранения цветного изображения.
• Формировать умения  учащихся работать по алгоритму (аккуратность, последовательность, использование инструментов редактора).

Ход урока

I.                  Организационный момент

II.               Повторение. Проверка д/з

·        На какие виды делится информация?

·        Какие единицы измерения информации Вы знаете?

III. Новый материал.

Графическая информация может быть представлена в виде аналоговой и в дискретной форме. Пример аналогового изображения – живописное полотно, а дискретное – изображение напечатанное на струйном принтере состоящее из отдельных точек. Пространственная дискретизация –
преобразование графического изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную).

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Пиксель – минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. В процессе дискретизации могут быть использованы различные палитры цветов, т. е. наборы тех цветов, которые могут принимать точки изображения. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки

Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту. При кодировании графического черно-белого изображения используют 0 и 1. 0 – черный цвет, 1 – белый цвет.

0	0
0	1
1	0
1	1

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.

Для четырех цветного – 2 бита.

Для 8 цветов необходимо – 3 бита.

Для 16 цветов – 4 бита.

Для 256 цветов – 8 бит (1 байт).

Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Т.н. модель RGB.

Для получения богатой палитры базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности.

4 294 967 296 цветов (True Color) – 32 бита (4 байта).

Формула N=2^I, N – количество цветов на палитре,  i – количество бит для хранения информации об одном пикселе. Iv = I * X * Y, где Iv – информационный объем видеопамяти (Бит), I – глубина цвета (бит на точку), X – количество точек по горизонтали, Y - количество точек по вертикали.

Глубина цвета – количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения.

Глубина цвета, I (битов)	Количество цветов в палитре, N
8	28 = 256
16	216 = 65 536
24	224 = 16777216

Качество изображения на экране монитора зависит от величины пространственного разрешения и глубины цвета. Эти два параметра задают графический режим экрана монитора. Пространственное разрешение экрана монитора определяется как произведение количества строк изображения на количество точек в строке. Монитор может отображать информацию с различными пространственными разрешениями. Например: 800*600, 1024*768, 1280*720, 1280*1024, 1400*1050. Чем больше пространственное  разрешение и глубина цвета, тем выше качество изображения.

Задача №1:  Ч/б картинка построена на экране монитора с разрешением 800 * 600. Какой объем памяти она занимает?

1.        800 * 600 = 480000 - количество пикселей

2.        N = 2^I, где N - количество цветов на палитре,  I - количество бит для хранения информации об одном пикселе. Т.К. изображение черно-белое, то 2 = 2 ^I, то I = 1 бит

3.        800 * 600*1 бит = 480000 бит

4.        480000 : 8 = 60000 байт

5.        60000 : 1024 = 58, 59  60 кбайт

Ответ: 60 кбайт

Задача 2: Рисунок построен с использованием палитры 256 цветов на экране монитора с графическим разрешением 1024 * 768. Рассчитать объем памяти необходимый для хранения этого рисунка.

Решение: N=2^I, N – количество цветов на палитре,  i – количество бит для хранения информации об одном пикселе.

Iv = I * X * Y, где Iv – информационный объем видеопамяти (Бит), I – глубина цвета (бит на точку), X – количество точек по горизонтали, Y - количество точек по вертикали.

1024 * 768	8		1024 * 768 * 8 бит = 6291456 бит = 6291456 : 8 = 786432 байт = 786432 :1024 = 768 кбайт
(количество пикселей)	(количество бит на цвет одного пикселя)
			Ответ: 768 кбайт

IV. Закрепление изученного материала. Самостоятельная работа по вариантам:

1 вариант

1. Какой объем видеопамяти необходим для графического режима с разрешением 1024* 768 точек и глубиной цвета 16 бит?  (1,5 Мбайт)

2. Цветное с палитрой из 256 цветов растровое графическое изображение имеет размер 20*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение? Ответ запишите в байтах. (200 байт)

3. Снимок экрана монитора занимает 2,25 Мбайт. Определите разрешение экрана (в пикселях), если для кодирования одного пикселя используется 3 байта? (1024*768).

2 вариант

1. Какой объем видеопамяти необходим для графического режима с разрешением 256*256 точек и глубиной цвета 24 бит? Ответ запишите в байтах. (192 байта)

2. Определите размер файла, в котором сохранена фотография размером 1024*768 пикселей, если для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Ответ запишите в Мбайтах. (2,25 Мбайт)

3. Укажите в килобайтах минимальный объем информации о растровом 2⁸ – цветном изображении размером 256*256 пикселей? (64 кбайт)

V. Задание на дом: читать учебник Н.Д. Угринович стр. 10-15 , вопросы 1.2, 1.3 стр. 13 - письменно

VI. Подведение итогов урока.