Графическая информация. Классификация графической информации Основными видами графической информации в компьютере являются
Эра технологий - Информационный сайт
  • Главная
  • Социальные сети
  • Графическая информация. Классификация графической информации Основными видами графической информации в компьютере являются

Графическая информация. Классификация графической информации Основными видами графической информации в компьютере являются

Класс: 11

Презентация к уроку



























Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели:

образовательная:

  • обобщить знания по разделу “Представление графической информации в компьютере” с применением для решения заданий А15 из ЕГЭ по информатике,
  • познакомить с моделями цветообразования.

развивающая : развивать мышление, внимание, память, воображение.

воспитательная: формировать навык самостоятельной работы, интерес к предмету.

Задачи урока:

  • восстановить знания учащихся о том, что такое компьютерная графика и какие виды компьютерной графики учащиеся рассматривали в базовом курсе информатики;
  • вспомнить, что такое пиксель, растр, с помощью каких базовых цветов получается цвет точки на экране монитора;
  • повторить правила представления данных в компьютере;
  • выяснить от каких параметров зависит качество изображения на экране монитора (разрешающая способность экрана, глубина цвета пикселя);
  • выведите формулу нахождения объема видеопамяти на графическое изображение;
  • разобрать способы решения задач из ЕГЭ на данную тему (А15);
  • развивать навык самостоятельной работы.

Тип урока: урок обобщения знаний и изучения нового материала с применением информационных технологий.

Форма урока: комбинированная.

Методы обучения: объяснительно-демонстрационные, практические.

Комплексно-методическое обеспечение:

  • интерактивная доска;
  • презентация “Представление графической информации в компьютере”;
  • учебник Н.Д. Угриновича для 10-11 классов (п. 7.1, с. 304), для 10 кл. (п. 1.2, с 36);
  • флеш-ролики из Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов: “Модель – RGB”, “Модель – CMYK”;
  • раздаточный материал для работы с цветовой моделью;
  • карточки к самостоятельной работе.

План урока:

  1. Организационный момент (1 мин).
  2. Постановка цели урока (2 мин).
  3. Проверка домашнего задания (1 мин.)
  4. Повторение пройденного материала (10 мин)
  5. Новая тема (7 мин.)
  6. Практическая работа за ПК (4 мин.)
  7. Разбор задач из ЕГЭ по данной теме (8 мин)
  8. Самостоятельная работа учащихся (5 мин).
  9. Подведение итогов (1 мин).
  10. Д/з (1 мин).

Ход урока

1. Организационный момент (1 мин.)

2. Постановка цели урока (2 мин.)

На прошлых уроках мы говорили о кодировании числовой и текстовой информации в памяти компьютера. Сегодня мы обсудим способы компьютерного кодирования графической информации (Приложение 1) .

С 80-х годов интенсивно развивается технология обработки на компьютере графической информации. По сути, обработка графики представляет собой так же, как числовой и текстовой информации, обработку числовых данных.

Из базового курса информатики мы знакомы с общими принципами компьютерной графики, с графическими технологиями. Сегодня рассмотрим эти вопросы более подробно. И разберем несколько задач, для решения которых понадобятся ваши знания о кодировании графической информации в памяти компьютера. Такие задачи встречаются в ЕГЭ (А15).

Запишите тему урока (учащиеся записывают тему урока в тетрадь).

3. Проверка домашнего задания. (1 мин.)

Закрой глаза свои пусть сердце станет глазом

Hello, my friend! (переведите)

4. Повторение пройденного материала (10 мин.)

И прежде всего, давайте вспомним, что мы знаем из базового курса информатики о компьютерной графике.

Вопросы к классу:

(Ребята отвечают на вопросы, поставленные учителем )

Расскажите, что называют компьютерной графикой?

(Технология создания и обработки графических изображений средствами вычислительной техники.)

Какие виды компьютерной графики вам знакомы и в чем их особенность?

(Растровая и векторная графика).

  • Растровая графика - технология создания графического объекта в виде множества точек (пикселе), совокупность данных о цвете каждого пикселя на экране.
  • Векторная графика – технология создания изображения в виде графических примитивов (прямые, овалы, прямоугольники)

Как представляются данные в компьютере?

Данные в памяти компьютера хранятся в двоичном виде, т.е. в виде цепочек 1 и 0 (двоичная система счисления).

Представление данных в компьютере дискретно.

Можем ли мы сказать, что изображение на экране монитора дискретно?

В процессе кодирования изображения в компьютере производится его пространственная дискретизация, т. е. изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты, причём каждому элементу присваивается значение его цвета, то есть код.

Как называются самые маленькие элементы, на которые разбивается изображение на экране монитора?

Графическая информация на экране монитора представлена в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, которые в свою очередь содержат определенное количество точек (пикселей).

От каких параметров зависит качество изображения на мониторе?

Качество кодирования изображения зависит от двух параметров:

1. Качество кодирования изображения тем выше, чем меньше размер точки и соответственно большее количество точек составляет изображение. Количество точек на экране называется разрешением монитора . В зависимости от размеров монитора используются разные разрешения: 1024x768, 1280x1024, …

2. Цветные изображения складываются из двоичного кода цвета каждой точки, хранящегося видеопамяти. Здесь говорят о глубине цвета – это объём памяти в количестве бит , используемых для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики Чем большее количество цветов, то есть большее количество возможных состояний точки изображения, используется, тем более качественно кодируется изображение. Совокупность используемых в наборе цветов образует палитру цветов .)

С помощью каких базовых цветов получается цвет точки на экране?

5. Новая тема (10 мин.)

Любой цвет точки на экране компьютера получается путем смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего .

Такая модель называется RGB.

Закодируем базовые цвета:

  • 1 - наличие базового цвета в системе RGB
  • 0 - отсутствие базового цвета в системе RGB

Например, 100 - присутствует только красный цвет

Цветовая модель RGB (у каждого ученика) (Приложение 2).

Сколько цветов можно закодировать таким способом?

Не спешите с ответом.

Слайд 9

Просмотр видеороликов

Модель RGB используется в телевизорах, мониторах, проекторах, сканерах, цифровых фотоаппаратах…(Приложение 3).

Для формирования изображения на бумаге используется другая модель – CMYK (Приложение 4) , (Приложение 4.1).

Слайд 10-11

6. Практическая работа за ПК (5 мин.)

Просмотр как работает модель RGB

Слайд 12-14

Выведите формулу (используя главную формулу информатики) определения количества цветов в палитре

N- количество цветов;

i - количество бит на 1 пиксель (глубина цвета)

Количество бит на 1 пиксель Формула Количество цветов в палитре
1 бит 2 1 2
2 бита 2 2 4
3 бита 2 3 8
4 бита 2 4 16
8 бит 2 8 256
16 бит 2 16 65 536
24 бита 2 24 16 777 216

А как определить объем видеопамяти на графическое изображение? Какие данные надо иметь?

(Общее количество пикселей и глубину цвета, т.е. количество бит на 1 пиксель)

Выведите формулу нахождения объема видеопамяти на графическое изображение, если принять:

M - объем памяти на все изображение;

К - общее количество пикселей;

i- количество бит на 1 пиксель.

7. Разбор задач из ЕГЭ по данной теме (8 мин)

Попробуем решить несколько задач (Приложение 5).

(Задачи решаются по наводящим вопросам к учащимся, предлагается учащимся высказать свои мнения по пути решения каждой из задач.)

Слайд 16-17

Задача №1.

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

3) 4 Кбайта

4) 1,5 Мбайт

Решение:

1) Находим общее количество пикселей

1024*768 = 786432 (пикселей)

2) Глубина цвета 16 бит, следовательно, на 1 пиксель – 2 байта

3) Находим объем видеопамяти

786432*2 = 1572864 (байта)

4) Переводим в более крупные единицы измерения

1572864 байта = 1,5 Мб

Ответ: 4

Задача №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

Слайд 19-22

Задача № 3.

Для кодирования цвета фона страницы Интернет используется атрибут bgcolor=“# XXXXXX”, где в кавычках задаются шестнадцатеричные значения интенсивности цветовых компонент в 24-битной RGB-модели. Какой цвет будет у страницы, заданной тэгом

?

1) Красный

3) Зеленый

4) Фиолетовый

(Перед решением делается отступление в теоретический материал)

При описании Интернет-страниц на языке HTML допускается описывать цвет в виде 16-ричного числа, состоящего ровно из 6 цифр. Под каждый цвет модели RGB отводится 2 цифры. Чтобы узнать вклад каждого базового цвета, последовательность “XXXXXX” делят на 3 группы.

XX XX XX = RR GG BB

FF 16 =255 10 , что означает максимальную яркость цвета.

Полезно запомнить:

#FFFFFF – белый #00FF00 – зеленый

#000000 – черный #0000FF – синий

#FF0000 – красный #CCCCCC – серый

1) Разбиваем запись на три группы и записываем в виде составляющих модели RGB:

00 FF 00 = RR GG BB

2) FF (максимальная яркость цвета) приходится на зеленый цвет, значит, фон страницы будет зеленой.

8. Самостоятельная работа учащихся (5 мин).

1. Какой объем памяти необходимо выделить под хранение растрового изображения размером 64 х 64 пикселя, если в палитре изображения 16 цветов?

1) 2048 бит 2) 2 Кбайта 3) 64 байта 4) 4096 байта

2. Для кодирования цвета фона страницы Интернет используется атрибут bgcolor="#ХХХХХХ", где в кавычках задаются шестнадцатеричные значения интенсивности цветовых компонент в 24-битной RGB-модели. Какой цвет будет у страницы, заданной тэгом ?

1) Красный 2) черный 3) зеленый 4) фиолетовый

9. Подведение итогов (1 мин).

Графические изображения бывают двух типов: векторные и растровые . Обрабатываются они по-разному и с помощью различных графических программ.

Векторное изображение представляется в виде совокупности отрезков прямых (векторов), а не точек, которые применяются в растровых изображениях. Основные преимущества векторного принципа формирования изображений перед растровым состоят в следующем:

1. Файлы векторных изображений имеют гораздо меньший размер, чем растровых;

2. Печать векторных изображений осуществляется быстрее;

3. Масштабирование и трансформация векторных изображений не сопряжены с ограничениями и не влияют на качество.

Векторный графический объект включает два элемента: контур и его внутреннюю область, которая может быть пустой или менять заливку в виде цвета, цветового перехода (градиента) или мозаичного рисунка. Контур может быть как замкнутым, так и разомкнутым. В вектором объекте он выполняет двойную функцию. Во-первых, с помощью контура вы можете менять форму объекта. Во-вторых, контур векторного объекта можно оформлять (выполнять обводку), предварительно задав его цвет, толщину линии и стиль ее оформления.

Векторные изображения получаются с помощью графиче­ских редакторов векторного типа (их еще называют пакетами иллюстративной графики). Эти пакеты предоставляют в распо­ряжение пользователя набор инструментов и команд, с помо­щью которых создаются рисунки. Прямые линии, окружно­сти, эллипсы и дуги являются основными компонентами век­торных изображений. Одновременно с процессом рисования специальное программное обеспечение формирует описания графических примитивов, из которых строится рисунок. Эти описания сохраняются в графическом файле


Растровое изображение состоит из точек (пикселей). Параметры каждой точки (координаты, интенсивность, цвет) описываются в файле. Отсюда – такие огромные размеры файлов, содержащих растровые изображения, особенно, если последние характеризуются высокой разрешающей способностью.

Растровые форматы применяются при:

1. Сканировании и обработке графических изображений;

2. Создании изображений для использования в других программах, в частности для передачи другим пользователям по сети Internet;

3. Создании различных художественных эффектов, которые возможны благодаря специальным программным фильтрам.

Растровое изображение представляет собой набор мозаичных объектов, расположенных друг на друге. Каждый объект растрового изображения находится в одном из слоев так называемой растровой подложки, имеющей прямоугольную форму. Растровая подложка - это аналог холста, а слой – аналог кальки.

Слой подложки можно представить в виде набора небольших квадратных ячеек, одинаковых по размеру, в которых вы можете сформировать некоторое изображение (растровый объект), состоящее из мозаичных элементов (пикселей). Размеры пикселя определяются разрешающей способностью (разрешением) подложки. Пиксель характеризуется не только цветом, но и другими параметрами, в частности прозрачностью и способом смещения цветов при наложении таких элементов друг на друга.

Для изображений каждого из рассмотренных типов характерны свои возможности и ограничения. В частности, векторная графика позволяет реализовать такие эффекты: выдавливание, искажение, контур, линза, маска, переход, перспектива, оболочка, оттенение и др. Ну а в процессе формирования растрового изображения можно воплощать способы и приемы, применяемые в таких областях художественного творчества, как вышивка, гравировка, лепка, живопись, мозаичное искусство, чеканка и др.

Под графической информацией понимается рисунок, чертеж, фотография, картинка в книге, изображение на экране телевизора и т. д. рассмотрим в качествепримера изображение на экране телевизора. Это изображение состоит из некоторого количества горизонтальных линий – строк. А каждая строка в свою очередь состоит из элементарных мельчайших единиц изображения – точек, которые называютсяпикселами (picsel–PICture’SElement– элемент картинки). Весь массив элементарных единиц изображения называютрастром (лат.Rastrum– грабли).Степень четкости изображения зависит от количества строк на весь экран и количества точек в строке, которые представляютразрешающую способность экрана или просторазрешение .

Монохромное изображение – изображение, состоящее из любых двух контрастных цветов – черного и белого, зеленого и белого, коричневого и белого и т. д. каждый пиксел изображения может иметь либо один, либо другой цвет. Поставив в соответствие первому цвету двоичный код «0», а второму – код «1» (либо наоборот), можно закодировать в одном бите состояние одного пиксела монохромного изображения.

Однако, полученное таким образом изображение будет чрезмерно контрастным. Реальное, например, черно-белое изображение состоит не только из белого и черного цветов. В него входят множество различных промежуточных оттенков – серый, светло-серый, темно-серый и т. д. Если кроме белого и черного цветов использовать только две дополнительные градации, то для того чтобы закодировать цветовое состояние одного пиксела, потребуется уже два бита.

Общепринятым, дающим реалистичные монохромные изображения, считается кодирование состояния одного пиксела с помощью одного байта, которое позволяет передавать 256 различных оттенков серого цвета от полностью белого до полностью черного.

Цветное изображение может формироваться различными способами. Один из них –метод RGB (от словRed,Green,Blue–красный, зеленый, синий), который опирается на то, что глаз человека воспринимает все цвета как сумму трех основных цветов – красного, зеленого и синего. Для получения цветного пиксела в одно и то же место экрана направляется не один, а сразу три цветных луча. Для упрощения будем считать, что для кодирования каждого из цветов достаточно одного бита. «0» в бите означает, что в суммарном цвете данный основной отсутствует, а «1» - присутствует. Следовательно, для кодирования одного цветного пиксела потребуется 3 бита. При такой схеме кодирования каждый пиксел может иметь один из 8 возможных цветов. Если же каждый из цветов кодировать с помощью одного байта, то появится возможность передавать по 256 оттенков каждого из основных цветов. А всего в этом случае обеспечивается передача 256 Х 256 Х 256 = 16777216 различных цветов, что достаточно близко к реальной чувствительности человеческого глаза. Этот способ представления цветной графики принято называть режимомTrue Color (truecolor– истинный цвет) илиполноцветным режимом .

Существуют и другие полноцветные режимы кодирования цветного изображения. Они требуют очень много памяти. В целях экономии памяти разрабатываются различные режимы и графические форматы, которые немного хуже передают цвет, но требуют гораздо меньше памяти. В частности, режим High Color (highcolor–богатый цвет), в котором для передачи цвета одного пиксела используется 16 битов и, следовательно, можно передать 65535 цветовых оттенков.

При записи изображения в память компьютера кроме цвета отдельных точек необходимо фиксировать много дополнительной информации – размеры рисунка, яркость точек и т. д. Конкретный способ кодирования всей требуемой при записи изображения информации образует графический формат. Форматы кодирования графической информации, основанные на передаче цвета каждого отдельного пиксела, из которого состоит изображение, относят к группе растровых илиBitMap форматов (bitmap– битовая карта). Наиболее известными растровыми форматами являютсяBMP ,GIF иJPEG форматы.

Растровая графика обладает существенным недостатком – изображение, закодированное в одном из растровых форматов, очень плохо масштабируется. Поэтому были разработаны методывекторной графики . В векторной графике базовым объектом являетсялиния . При этом изображение формируется из описываемых математическим, векторным способом отдельных отрезков прямых или кривых линий, а также геометрических фигур – прямоугольников, окружностей и т. д., которые могут быть из них получены.

Лучшие статьи по теме