Урок по теме "Кодирование графической информации" (9 класс)

• 1 слайд

  Кодирование и обработка
  графической информации
  

• 2 слайд

  Содержание
  Формы представления графической информации.
  Пространственная дискретизация.
  Разрешающая способность.
  Глубина цвета.
  Глубина цвета и количество цветов в палитре.
  Решение задач
  
  
  
  
  
  

• 3 слайд

  Кодирование графической информации.
  Растровая графика
  Графическая информация
  аналоговая
  дискретная
  Пространственная дискретизация
  Какой из способов представления графической информации удобен для обработки на компьютере?
  
  Каким образом изображение из аналоговой формы можно преобразовать в дискретную?
  

• 4 слайд

  Пространственная дискретизация -
  преобразование графической информации, при котором изображение разбивается на множество отдельных элементов, каждый из них может иметь свой цвет.
  Растровое кодирование
  

• 5 слайд

  Разрешающая способность
  растрового изображения определяется количеством точек как по горизонтали, так и по вертикали на единицу длины изображения.
  Пиксель – минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет
  

• 6 слайд

  Разрешающая способность
  Величина разрешающей способности обычно выражается в dpi (dot per inch – точек на дюйм), т.е. количество точек в полоске изображения длиной 1 дюйм (1 дюйм = 2,54 см)
  тем больше разрешающая способность (больше строк растра и точек в строке), соответственно выше качество изображения.
  Чем меньше размер точки,
  

• 7 слайд

  Глубина цвета
  Палитра цветов – наборы цветов, в которые могут быть окрашены точки изображения.
  Количество цветов, отображаемых на экране монитора, может быть вычислено по формуле:
  
  
  N — количество цветов;
  I— глубина цвета (длина кода) — количество бит информации, используемых для кодирования цвета одного пикселя.
  
  

• 8 слайд

  Кодирование чёрно-белого изображения
  Каждая точка экрана может принимать одно из двух состояний – «чёрная» или «белая», т.е. можно вычислить количество информации, необходимое для кодирования цвета одной точки по формуле:
  
  
  2 = 2 I  2 1 = 2 I  I = 1 бит
  N = 2 – палитра состоит из двух цветов.
  

• 9 слайд

  Глубина цвета и
  количество цветов в палитре
  

• 10 слайд

  Информационный объем изображения
  V — информационный объем изображения;
  К — количество пикселей;
  I - глубина цвета
  

• 11 слайд

  Скорость передачи информации
  U— скорость передачи информации;
  I — количество информации в сообщении;
  t — время, затраченное на передачу сообщения.
  

• 12 слайд

  Контрольные вопросы
  В каких формах может быть представлена графическая информация?
  Приведите примеры графической информации, представленной в аналоговой форме?
  Приведите примеры графической информации, представленной в дискретной форме?
  Дайте определение понятию ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИСКРЕТИЗАЦИЯ
  Дайте определение понятию ПАЛИТРА ЦВЕТОВ
  ГЛУБИНА ЦВЕТА –
  От чего зависит количество цветов в палитре?
  
  

• 13 слайд

  Единицы измерения информации
  1 Байт = 8 Бит = 2 3 бит
  
  1 Кбайт (один килобайт) = 1024 байт = 2 10 байт;
  
  
  1 Мбайт (один мегабайт) = 1024 Кбайт = 2 10 Кбайт;
  
  
  1 Гбайт (один гигабайт) = 1024 Мбайт = 2 10 Мбайт.
  

• 14 слайд

  Темы для зачёта
  Принцип работы цифрового фотоаппарата
  
  Виды и возможности цифровых фотокамер
  
  От чего зависит качество цифровых фотоаппаратов?
  
  Преимущества цифровой видеокамеры
  
  Принципы обработки цифрового видеофильма
  
  Виды цифровых видеокамер. Возможности Web-камер
  

Урок  по информатике 9 класс

" Кодирование графической информации. Пространственная дискретизация"

К уроку прилагается презентация.

Разработала учитель информатики 1 кв.категории

МБОУ "СОШ №14"

г.Братска, Иркутской области

ДАТА: ____________________

УРОКИ 1 - 2.

Тема: Кодирование графической информации. Пространственная дискретизация

Цели:

1.      Познакомить с принципами кодирования графической информации;

2.      разобрать понятие «пространственная дискретизация»;

3.      растровые изображение на экране монитора;

4.      решение задач на определение информационного объема графических файлов.

Тип урока: объяснение нового

Ход урока:

I.             Орг. момент (план работы на год и 5-ки). ТБ при работе за ПК. Тетради для К.р

II.            Объяснение нового. Материал 9 класса сложный, много теории, задач, которые входят в ЕГЭ, каждый урок д.з). Зачёт в виде теста и защиты презентации (стр.20)

Объяснение материала по презентации

1 слайд	Тема урока «Кодирование и обработка графической информации». Тему урока учащиеся записывают в тетрадь
2 слайд
3 слайд	Вся графическая информация может быть представлена в двух видах: аналоговой и дискретной. Примером аналогового представления может быть картина, фотография, рисунок, который мы видим. Для нашего глаза цвет таких изображений меняется непрерывно. Примером же дискретного представления может служить фреска, мозаика или же рисунок, распечатанный на струйном принтере. В этих случаях изображение разбито на множество точек разного цвета. (по щелчку – проблемные вопросы на этом же слайде
Постановка проблемных вопросов 3 слайд	Постановка проблемных вопросов •         Какой из способов представления графической информации удобен для обработки на компьютере? •         Каким образом изображение из аналоговой формы можно преобразовать в дискретную? (по щелчку – стрелка «пространственная дискретизация» и картинка)
3 слайд	Учащиеся зарисовывают схему в тетрадь
4 слайд	Учащиеся зарисовывают определение прострственной дискретизации в тетрадь. Пр.дискрет. - преобразование графической информации, при котором изображение разбивается на множество отдельных элементов, каждый из них может иметь свой цвет. Результат пространственной дискретизации – РАСТРОВОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ (по щелчку – картинки – кодирование гр.инф)
5 слайд	Важнейшей характеристикой растрового изображения – разрешающая способность. (Определение разр.способ и ПИКСЕЛЬ – в тетрадь)  Разр. растрового изображения определяется количеством точек как по горизонтали, так и по вертикали на единицу длины изображения. Пиксель - минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет
6 слайд	Учащиеся делают вывод самостоятельно Чем меньше размер точки … (после того, как вывод сделан по щелчку мыши появляется продолжение) тем больше разрешающая способность (больше строк растра и точек в строке), соответственно выше качество изображения. Записывают в тетрадь Величина разрешающей способности обычно выражается в dpi (dot per inch – точек на дюйм), т.е.  количество точек в полоске изображения длиной 1 дюйм (1 дюйм = 2,54 см)
7 слайд	В процессе дискретизации могут использоваться различные ПАЛИТРЫ цветов, т.е. наборы цветов, в которые могутбыть окрашены точки. Каждый цвет может рассматриваться как возможное состояние точки. Заприсывают в тетрадь  Количество цветов, отображаемых на экране монитора, может быть вычислено по формуле:               N — количество цветов;   I— глубина цвета (длина кода) — количество бит информации, используемых для кодирования цвета одного пикселя.
8 слайд – кодирование ч.б изображения	Простое ч.б. изображение без градаций серого имеет палитру, состоящую из двух цветов. Каждая точка экрана может принимать одно из двух состояний – «чёрная» или «белая», следовательноможно вычислить количество информации, необходимое для кодирования цвета одной точки можно вычислить по формуле 2 = 2 I  Þ        2 1 = 2 I          Þ   I = 1 бит Т.Е. ГЛУБИНА цвета для кодирования ч.б изображения равна 1 бит.
9 слайд	Наиболее распространёнными значениями глубины цвета при кодировании цветных изображений являются 4, 8, 16, 24, 32 бита на точку. Зная глубинк цвета, по формулеможно вычислить количесвтво цветов в палитре. (Таблицу в тетрадь) Глубина цвета (i, бит) Количество цветов (N = 2i) 1 2 1 = 2 4 2 4 =16 8 2 8=256 16 (High Color) 2 16 = 65536 24 (True Color) 2 24 = 16 777 216 32 (True Color) 2 32 = 4294967296
10 слайд	Учащиеся записывают формулу нахождения объёма файла в тетрадь V — информационный объем изображения; к — количество пикселей; I - глубина цвета
11 слайд	Учащиеся записывают формулу нахождения скорости передачи информации в тетрадь U— скорость передачи информации; I — количество информации в сообщении; t — время, затраченное на передачу сообщения.
12 слайд III.  Закрепление изученного	Учащиеся отвечают на вопросы, которые появляются на экране по щелчку мыши ·   В каких формах может быть представлена графическая информация? ·   Приведите примеры графической информации, представленной в аналоговой форме? ·   Приведите примеры графической информации, представленной в дискретной форме? ·   Дайте определение понятию ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИСКРЕТИЗАЦИЯ ·   Дайте определение понятию ПАЛИТРА ЦВЕТОВ ·   ГЛУБИНА ЦВЕТА – ·   От чего зависит количество цветов в палитре?
13    лайд Повторение единиц измерения информации

IV. Решение задач (БЕЗ КАЛЬКУЛЯТОРА!!!)

Учащиеся делятся на группы по 2 – 3 человека. Каждой группе выдаётся карточка с задачами. Задачи 1 и 3 решаем коллективно. Остальные по группам с оформлением в тетради. Не забываем переводить единицы измерения !!!

1)      Для хранения растрового изображения размером 64 на 64 пикселя отвели 512 байтов памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

1) 16           2) 2             3) 256         4) 1024

Дано:	Решение:
V = 512 байт К = 64 х 64 пикселей Найти N - ?	К = 64 х 64 = 4096 (точек) в изображении V = 512 Байт = 512 х 8 = 4096 (бит) –объём изображения V = I * K   Þ I = V/ K I =  4096 бит / 4096 точек = 1 бит /точку N = 2 I Þ   2 1 = 2

Ответ: N = 2,  в палитре 2 цвета

2)      Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

1) 8                             2)2             3) 16          4) 4

Дано:	Решение:
V = 4 Кбайта К = 128 *128 пикселей Найти N - ?	К = 128 * 128 = 16384 (точек) в изображении V = 4 Кбайта = 4 * 1024 *  8 = 32768 (бит) –объём изображения V = I * K   Þ  I = V/ K I =  32768 бит / 16384точек = 2 бит /точку N = 2 I Þ   2 2 = 4

Ответ: N = 4,  в палитре 4 цвета

3)                 В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 1024 до 32. Во сколько раз уменьшился информационный объем файла?

1) 5                             2) 2             3) 3             4) 4

Дано:	Решение:
N1 = 1024 N2 = 32 Найти  - ?	N1= 2 I Þ 1024 = 2 IÞI = 10 бит /точку N2 = 2 I Þ   32 = 2 I Þ  I = 5 бит / точку При преобразовании количество точек не изменяется

Ответ: объём файла уменьшится в 2раза

4)                 Монитор позволяет получать на экране 2²⁴ цветов. Какой объем памяти в байтах занимает 1 пиксель?

1) 2                             2) 3             3) 4            4) 5

Дано:	Решение:
N = 2 24 Найти I - ? (байт)	N= 2 I  Þ 2 24Þ I = 24 бит /точку Т.к. 1 байт = 8 бит, I = 24 / 8 = 3 байта

Ответ: 1 пиксель = 3 байта

5)     Разрешение экрана монитора – 1024 х 768 точек, глубина цвета – 16 бит. Каков необходимый объем видеопамяти для данного графического режима?

1) 6 Мбайт          2) 256 байт                  3) 4 кбайта  4) 1,5 Мбайт

Дано:	Решение:
I = 16 бит К = 1024 * 768  пикселей Найти V - ?	V = I * K   V = 16 бит * 1024 * 768 = 12582912 бит / 8 = 1572864 байт / 1024 = 1536 Кбайт /1024 = 1,5 Мбайта

Ответ: 1,5 Мбайта объем видеопамяти для данного графического режима

6)     Для хранения растрового изображения размером 1024 х 512 пикселей отвели 256 кбайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

1) 16                     2) 64           3) 32           4) 128

Дано:	Решение:
V = 256 Кбайт К = 1024 * 512 пикселей Найти N - ?	К = 1024 * 512 = 2 10 *2 9 = 2 19 (точек) в изображении V = 256 Кбайта =  2 8 * 2 10 *2 3 = 2 21  бит– объём изображения V = I * K   Þ I = V/ K I =  2 21  / 2 19 =4 бит /точку N = 2 IÞ2 4 = 16

Ответ: N = 16,  в палитре 16  цветов

7)      Для хранения растрового изображения размером 128 х 128 пикселей используется 8 кбайт памяти. Каково максимально возможное количество цветов в палитре данного изображения?

1) 8                                2) 16           3) 32           4) 4

Дано:	Решение:
V = 8 Кбайт К = 128 * 128 пикселей Найти N - ?	К = 128 * 128 = 2 7 *2 7 = 2 14 (точек) в изображении V = 8 Кбайт =  2 3 * 2 10 *2 3 = 2 16  бит– объём изображения V = I * K   Þ  I = V/ K I =  2 16  / 2 14 = 4 бит /точку N = 2 IÞ2 4 = 16

Ответ: N = 16,  в палитре 16  цветов

8)      В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 512 до 8. Во сколько раз уменьшился информационный объем файла?

1) 5             2) 2             3) 3             4) 4

Дано:	Решение:
N1 = 512 N2 = 8 Найти  - ?	N1= 2 I Þ 512 = 2 I ÞI = 9 бит /точку N2 = 2 I Þ   8 = 2 I Þ  I = 3 бит / точку При преобразовании количество точек не изменяется

Ответ: объём файла уменьшится в 3 раза

9)      После преобразования растрового 256-цветного графического файла в черно-белый формат (2 цвета) его размер уменьшился на 70 байт. Каков был размер исходного файла?

1) 70 байт                      2) 640 бит  3) 80 бит    4) 560 бит

Дано:

Решение:

N1 = 256 N2 = 2 V1 – V2 = 70 байт Найти V1 - ?

N1= 2 I Þ 256 = 2 I Þ I = 8 бит /точку N2 = 2 I Þ   2 = 2 I Þ  I = 1 бит / точку Перевожу 70 байт в биты 70 байт = 70 * 8 =560 Бит Возьму за Х количество точек в изображении 8 * Х – размер файла до преобразования, 1 * Х – размер файла после преобразования, составляю уравнение 8Х – Х = 560, 7Х = 560, Х = 80 (точек) в изображении Нужно узнать размер файла до преобразования 80 точек * 8 бит/точку = 640 бит