Презентация "Кодирование графической информации"

9/29/18

Кодирование графической информации

В простейшем случае

(чёрно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка экрана может иметь лишь 2 состояния –

1 – черная клетка, 0 – белая клетка ,

т.е. для хранения её состояния необходим 1 бит.

Графические режимы экрана монитора

8-битное изображение

24-битное изображение

4-битное изображение

Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания 3-х базовых цветов: красного , зеленого , синего . Так называемая модель RGB .

Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета (бит на точку).

Каждый цвет можно рассматривать

как возможные состояния точки,

и тогда по формуле N=2 I

может быть вычислено количество цветов,

отображаемых на экране монитора.

Глубина цвета I

4

Количество отображаемых цветов N

8

2 4 = 16

2 8 = 256

16 (High Color)

24 (True Color)

2 16 = 65 536

2 24 = 16 777 216

Задача

Чёрно – белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

Цветное с палитрой из 256 цветов растровое изображение имеет размер 10*10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65 536 до 16. Во сколько раз изменился его информационный объем?

Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность монитора равна 640 ×350 пикселей, а количество используемых цветов - 16

Решение: I=log 2 N

I=log 2 16

I=4бита

640*350*4 = 112 000 бит

112 000/8/1024 = 109,375 Кбайт

109,375*2 = 218,75 Кбайт

• Размер изображения – это количество точек по горизонтали и вертикали.

Графический режим вывода изображения на экран определяется

• разрешающей способностью экрана
• глубиной (интенсивностью) цвета.

В ПК обычно используются разрешающие способности экрана:

• 1024 х 768
• 1280 х 1024 пикселя

True Color

На практике же, для сохранения информации о цвете каждой точки цветного изображения в модели RGB обычно отводится 3 байта (т.е. 24 бита) - по 1 байту (т.е. по 8 бит) под значение цвета каждой составляющей.

Таким образом, каждая RGB-составляющая может принимать значение в диапазоне от 0 до 255 (всего 2 8 =256 значений), а каждая точка изображения, при такой системе кодирования может быть окрашена в один из 16 777 216 цветов.

Такой набор цветов принято называть True Color (правдивые цвета), потому что человеческий глаз все равно не в состоянии различить большего разнообразия.

Вычислим объём видеопамяти

Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой точке (код цвета точки) должна храниться в видеопамяти компьютера.

Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для одного из графических режимов.

В современных компьютерах разрешение экрана обычно составляет 1280х1024 точек. Т.е. всего 1280 * 1024 = 1310720 точек.

При глубине цвета 32 бита на точку необходимый объем видеопамяти: 32 *1310720 = 41943040 бит = 5242880 байт = 5120 Кб = 5 Мб.

Рассчитайте необходимый объем видеопамяти для графического режима:

разрешение экрана 800х600, качество цветопередачи 16 бит.

Решение:

Всего точек на экране

800 х 600 = 480 000 точек

480 000 х 16 бит = 7 680 000 бит =

= 960 000 байт = 937,5 Кбайт  938 Кбайт.

Вопросы и задания:

• Какое максимальное количество цветов может быть использовано в изображении, если на каждую точку отводится 3 бита?
• Задача : Рассчитайте необходимый объем видеопамяти для графического режима: разрешение экрана 800х600, качество цветопередачи 16 бит.

Графическая информация может быть представлена:

в аналоговой форме

в дискретной форме

• пример: живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно.
• физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно.

• пример: изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.
• физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.

Пространственная дискретизация

• это такое преобразование графической информации, при котором изображение разбивается на множество отдельных элементов, каждый из них может иметь свой цвет.

Аналоговая форма

путем пространственной дискретизации

Дискретная(цифровая)