Урок 4. Кодирование графической информации

Пространственная дискретизация

Графическая информация может быть представлена в аналоговой и дискретной формах. Примером аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного - изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.

Графические изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуются путем пространственной 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 (красный, зеленый, синий и т. д.).

Пиксель - минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

 Характеристики растрового изображения

1. Разрешающая способость - кол-во пикселей по горизонтали и вертикали растрового изображения. Е.И. - (dpi), (dot per inch - точек на дюйм), т. е. в количестве точек в полоске изображения длиной один дюйм (1 дюйм = 2,54 см). Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность (больше строк растра и точек в строке) и, соответственно, выше качество изображения. 

Пространственная дискретизация непрерывных изображений, хранящихся на бумаге, фото- и кинопленке, может быть осуществлена путем сканирования. В настоящее время все большее распространение получают цифровые фото- и видеокамеры, которые фиксируют изображения сразу в дискретной форме.

Качество растровых изображений, полученных в результате сканирования, зависит от разрешающей способности сканера, которую производители указывают двумя числами (например, 1200 х 2400 dpi)

2. Глубина цвета - кол-во информации для кодирования цвета одной точки (пикселя) изображения.Единицы измерения - i - 1 бит. Другими  словами глубина цвета показывает сколько бит занимает на носители информации один пиксель графического файла.

Зная  глубину цвета i можно вычислить максимально возможное количество цветов в изображении, по формуле: N=2ⁱ.

Например: Один пиксель графического файла имеет объем 3 бита, т.е. i=3 бита, отсюда N=2³=8. В данном изображении максимум может использоваться восьмицветная палитра.

В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) палитра цветов состоит всего из двух цветов (черного и белого). Каждая точка экрана может принимать одно из двух состояний - "черная" или "белая", следовательно, можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки:

2 = 2^I => 2¹ = 2^I => I = 1 бит.

Наиболее распространенными значениями глубины цвета при кодировании цветных изображений вы можете найти на 13 странице учебника "Информатика и ИКТ 9 класс", автора Н.Д. Угринович.