Завдання для розрахунку інформаційного обсягу растрового графічного зображення. Вирішення задач на кодування графічної інформації Так скільки біт дійсно потрібно в камері

Між кількістю кольорів, що задаються точці растрового зображення, та кількістю інформації, яку необхідно виділити для зберігання кольору точки, Існує залежність, що визначається співвідношенням (формула Р. Хартлі):

де

I– кількість інформації

Nкількість кольорів, що задаються точці.

Так, якщо кількість кольорів, що задаються для точки зображення, N = 256, кількість інформації необхідна для її зберігання ( глибина кольору) відповідно до формули Р. Хартлі буде рівно I= 8 біт.

У комп'ютерах для відображення графічної інформаціївикористовуються різноманітні графічні режими роботи монітора. Тут слід зазначити, що крім графічного режиму роботи монітора є також текстовий режим, при якому екран монітора умовно розбивається на 25 рядків по 80 символів у рядку. Ці графічні режими характеризуються роздільною здатністю екрана монітора та якістю кольору (глибиною кольору).

Для реалізації кожного з графічних режимів монітора необхідний певний інформаційний обсяг відеопам'ятікомп'ютера (V), який визначається із співвідношення

де

До– кількість точок зображення на екрані монітора (К = А · В)

А– кількість точок по горизонталі на екрані монітора

В– кількість точок по вертикалі на екрані монітора

I– кількість інформації (глибина кольору), тобто. кількість біт на 1 піксель.

Так, якщо екран монітора має роздільну здатність 1024 на 768 пікселів і палітру, що складається з 65536 кольорів, то

глибина кольору складе I = log 2 65538 = 16 біт,

кількість точок зображення дорівнюватиме К = 1024 х 768 = 786432

Потрібний інформаційний обсяг відеопам'яті відповідно дорівнюватиме V = 786432 · 16 біт = 12582912 біт = 1572864 байт = 1536 Кбайт = 1,5 Мбайт.

Файли, створені на основі растрової графіки, передбачають зберігання даних про кожну окрему точку зображення. Для відображення растрової графіки не потрібно складних математичних розрахунків, достатньо отримати дані про кожну точку зображення (її координати і колір) і відобразити їх на екрані монітора комп'ютера.

При замовленні друку на пакетах рекомендується наносити прості зображеннядля виконання не більше ніж в одному-трьох кольорах. Варто зауважити, що при створенні макета хорошим дизайнером це ніяк не позначиться на якості та сприйнятті споживачем рекламної інформації, що подається, а крім того, скоротить вартість і терміни виробництва замовлення. Також слід врахувати можливість поєднання кольорів у технологічному плані та підібрати відповідне обладнання. Адже далеко не всі зображення, що наносяться геометрично не залежать один від одного, часто деякі кольори жорстко пов'язані між собою і їх необхідно стикувати.

Якщо вам все ж таки необхідний малюнок з великою кількістю різних кольорів, то краще скористатися спеціальним обладнанням, яке дозволяє виконувати повнокольоровий друк на пакетах. Принцип таких машин полягає в наявності ультрафіолетового сушіння, так як для повнокольорового друку можуть використовуватися тільки УФ-отверждаемые фарби. Зрозуміло, дана технологіямає на увазі не тільки високу вартість нанесення повнокольорових зображень на пакет, але і друк більших точок, тому не слід очікувати якості картинки, як на папері.

Вибираючи квіти, кожна людина замислюється над тим, скільки квітів має бути в букеті. Адже крім виду та відтінку рослин, у букеті грає велику роль та їх кількість. За допомогою спеціальних розробок ученим вдалося з'ясувати, що вже в 5 - 6 століттях до нашої ери дотримувалася певна цифрова символіка. Цей факт говорить про те, що числа мають давно перевірене значення, тому до кількості квітів для подарунка необхідно підходити серйозно.

парні та непарні числа

За стародавніми слов'янськими традиціями парна кількість кольорів у букеті має значення жалоби і заряджає букет негативною енергетикою.

Саме тому парну кількість приносять на похорон, до могил чи пам'ятників. А ось у жителів Східних, Європейських країн та США існує зовсім інша точка зору щодо цього. Чётное число вони – символ везіння, щастя і любові.

Найщасливішим у букеті у німців вважається вісім, незважаючи на те, що воно парне.

У США найчастіше один одному дарують разом 12 кольорів. Жителі Токіо спокійно сприймуть, якщо видати їм по 2 квіточки, головне, щоб не 4 – ця цифра у них вважається символом смерті.

У японців, взагалі, є своя мова рослин, і кожне їхнє число має своє значення. Наприклад, одна троянда – це знак уваги, три – повага, п'ять – кохання, сім – пристрасть та обожнювання, дев'ять – схиляння. Букет із 9 квіточок японці презентують своїм кумирам, а з 7 – коханим жінкам. У нашій країні теж можна дарувати парну кількість рослин, якщо їх понад 15 штук в одному комплекті.

Мова квітів

Мало хто знає, що мова кольорів визначає кількість бутонів у букеті. Цю мову потрібно знати та враховувати тому, хто робить подарунок, щоб надалі не пошкодувати про свої дії. Раптом для отримувача має значення кількість кольорів у букеті.

Про що говорять цифри

Виняток із правила, яке забороняє презентувати парну кількість квіток – це троянди, їх може бути навіть дві.

Існує окрема мова цих красивих рослин, що визначає значення для кожного їх числа:

Як правильно подарувати дівчині троянди

Звичайно, кожна жінка мріє хоч раз у житті отримати від коханого велика кількістьтроянд, які навіть буде важко порахувати.

Але не завжди композиція з сотні елітних рослин має більше значення в плані любові до своєї обраниці, ніж одна гарна червона трояндочка, особливо якщо її подати правильно.

Не варто кутати квітку в обгортку, а також додавати до неї зайві гілочки та рослини, це лише здешевить її вигляд.

Набагато краще виглядатиме троянда, прикрашена оксамитовою або атласною стрічкою. Іноді можна запакувати її в прозору обгортку, але тільки без зайвого блиску. Те саме можна сказати і про букет з трьох бутонів. Якщо в комплекті більше 7 квіточок, їх необхідно оформити в упаковку і зв'язати стрічками, щоб букет мав Гарний виді не розсипався.

1У процесі перетворення растрового графічного зображення кількість кольорів зменшилася з 64 до 8. У скільки разів зменшився об'єм, який займає

їм у пам'яті. Контрольна робота по темі «Комп'ютерна графіка» 2 варіант 2Мультимедіа – це А) отримання зображень, що рухаються, на дисплеї; Б) прикладна програмадля створення та обробки малюнків; В) поєднання високоякісного зображення з реалістичним звуком; г) область інформатики, що займається проблемами малювання на ЕОМ. 3Виберіть правильну послідовність етапів розвитку комп'ютерної графіки: а) Поява графічних дисплеїв; b) Символьна графіка; c) Поява графобудівників; d) Поява кольорового друку. а) a, c, d, b; Б) b, c, a, d; З) b, a, c, d; Г) a, b, d, c. 3. Створенням довільних малюнків, креслень займається: А) наукова графіка; Б) конструкторська графіка; В) ділова графіка; Г) ілюстративна графіка. 4. Який пристрій комп'ютера здійснює дискретизацію звуку? А) звукова карта; Б) стовпчики; В) навушники; г) процесор. 5. Растрове зображення є … А) мозаїку з дуже дрібних елементів - пікселів; Б) поєднання примітивів; В) палітру кольорів. 6. Крапка графічного екрануможе бути пофарбована в один із кольорів: червоний, зелений, коричневий, чорний. Який обсяг відеопам'яті буде виділено для кодування кожного пікселя? А) 4 біти; Б) 2 байти; В) 4 байти; Г) 2 біти; Д) 3 біти. 7. Інструментом ГР є: А) Лінія; Б) колір; В) розбризкувач; Г) рисунок. 8.Графічним примітивом є: А) лінія; Б) гумка; В) копіювання; Г) колір. 9. Для отримання 4-х кольорового зображення на кожен піксель необхідно виділити: А) 1 байт; Б) 1 біт; В) 2 байти; Г) 2 біти 10. Дискретний сигнал - це ... А) цифровий сигнал; Б) кількість вимірювань, що виготовляються приладом за 1 секунду; В) значення фізичної величини, що безперервно змінюється з часом; Г) таблиця з результатами вимірів фізичної величини у фіксовані моменти часу. 11. За якої частоти дискретизації відбувається більш точне відтворення звуку? А) 44,1 кГц; Б) 11 кгц; В) 22 кГц; г) 8 кГц. 12. Що можна віднести до недоліків растрової графіки, порівняно з векторною? А) Великий обсяг графічних файлів. Б) Фотографічна якість зображення. В) Можливість перегляду зображення на екрані графічного дисплея. Г) Спотворення при масштабуванні. 13.Що можна віднести до недоліків ж/к монітора? А) мала вага; Б) затемнення при зміні кута огляду; В) відсутність е/м-випромінювання; Г) мінімальний обсяг. 14Для кодування зеленого кольору служить код 1011. Скільки кольорів на панелі? 15Знайдіть обсяг записуваного звукового квадроаудіофайлу, якщо запис велася 4 хвилини, з використанням 16-бітової глибини кодування звуку і частотою дискретизації 32кГц. 16Для зберігання растрового зображення розміром 64 на 64 пікселі відвели 512 байтів пам'яті. Якою є максимально можлива кількість кольорів на панелі зображення? 17 У процесі перетворення растрового графічного файлукількість кольорів поменшала з 512 до 8. У скільки разів зменшився інформаційний обсяг файлу?

1) Об'єм звукового стереоаудіофайлу – 7500 Кбайт, глибина звуку – 32 біти, тривалість звучання цього файлу – 10 сек. З якою частотою дискретизації

записаний даний файл?
2) Інформаційний обсяг зображення розмірів 30х30 пікселів дорівнює 1012,5 байт. Визначити кількість кольорів на панелі, яка використовується для цього зображення.

Вирішення задач на кодування графічної інформації.

Растрова графіка.

Векторна графіка.

Вступ

Цей електронний посібник містить групу завдань на тему «Кодування графічної інформації». Збірник завдань розбитий на типи завдань, виходячи з зазначеної теми. Кожен тип завдань розглядається з урахуванням диференційованого підходу, тобто розглядаються завдання мінімального рівня (оцінка "3"), загального рівня (оцінка "4"), просунутого рівня (оцінка "5"). Наведені завдання взято з різних підручників (список додається). Докладно розглянуто рішення всіх завдань, дано методичні рекомендації для кожного типу задач, наведено короткий теоретичний матеріал. Для зручності користування посібник містить посилання на закладки.

Растрова графіка.

Типи завдань:

1. Знаходження обсягу відеопам'яті.

2. Визначення роздільної здатності екрана та встановлення графічного режиму.

3.

1. Знаходження обсягу відеопам'яті

У задачах такого типу використовуються поняття:

· обсяг відеопам'яті,

· графічний режим,

· глибина кольору,

· роздільна здатність екрану,

· палітра.

У всіх таких завданнях потрібно знайти ту чи іншу величину.

Відеопам'ятьце спеціальна оперативна пам'ять, В якій формується графічне зображення. Іншими словами, для отримання на екрані монітора картинки її треба десь зберігати. Для цього існує відеопам'ять. Найчастіше її величина від 512 Кб до 4 Мб для найкращих ПК за реалізації 16,7 млн. кольорів.


Об'єм відеопам'ятірозраховується за формулою: V=I*X*Y, деI- глибина кольору окремої точки, X,Y –розміри екрана по горизонталі та по вертикалі (твір х на у – роздільна здатність екрана).

Екран дисплея може працювати у двох основних режимах: текстовомуі графічному.

В графічному режиміекран розділяється на окремі крапки, кількість яких залежить від типу дисплея, наприклад 640 по горизонталі і 480 по вертикалі. Точки, що світяться на екрані зазвичай називають пікселями, їх колір та яскравість може змінюватися. Саме в графічному режимі з'являються на екрані комп'ютера всі складні графічні зображення, що створюються спеціальними програмами, які керують параметрами кожного пікселя екрана. Графічні режими характеризуються такими показниками як:

- Роздільна здатність(Кількість точок, за допомогою яких на екрані відтворюється зображення) - типові в даний час рівні роздільної здатності 800 * 600 точок або 1024 * 768 точок. Однак для моніторів з великою діагоналлю можна використовувати роздільну здатність 1152*864 точки.

- глибина кольору(кількість біт, що використовуються для кодування кольору точки), наприклад, 8, 16, 24, 32 біти. Кожен колір можна розглядати як можливий стан точки. Тоді кількість кольорів, що відображаються на екрані монітора, може бути обчислена за формулою K=2 I, де K– кількість кольорів, I- Глибина кольору або бітова глибина.

Крім перелічених вище знань учень повинен мати уявлення про палітру:

- палітра(кількість кольорів, які використовуються для відтворення зображення), наприклад 4 кольори, 16 кольорів, 256 кольорів, 256 відтінків сірого кольору, 216 кольорів у режимі званому High color або 224, 232 кольорів у режимі True color.

Учень повинен знати також зв'язки між одиницями вимірювання інформації, вміти переводити з дрібних одиниць у більші, Кбайти та Мбайти, користуватися звичайним калькулятором та Wise Calculator.

Рівень "3"

1. Визначити потрібний об'єм відеопам'яті для різних графічних режимів монітора, якщо відома глибина кольору на одну точку.(2.76 )

Режим екрану

Глибина кольору (біт на крапку)

Рішення:

1. Усього точок на екрані (роздільна здатність): 640 * 480 = 307200
2. Необхідний обсяг відеопам'яті V = 4 біт * 307 200 = 1228 800 біт = 153 600 байт = 150 Кбайт.
3. Аналогічно розраховується необхідний обсяг відеопам'яті інших графічних режимів. При розрахунках учень користується калькулятором задля економії часу.

Відповідь:

Режим екрану

Глибина кольору (біт на крапку)

150 Кб

300 Кб

600 Кб

900 Кб

1,2 Мб

234 Кб

469 Кб

938 Кб

1,4 Мб

1,8 Мб

384 Кб

768 Кб

1,5 Мб

2,25 Мб

640 Кб

1,25 Мб

2,5 Мб

3,75 Мб

2. Чорно-біле (без градацій сірого) растрове графічне зображення має розмір 10 10 точок. Який обсяг пам'яті займе це зображення? (2.6 8 )

Рішення:

1. Кількість точок -100

2. Оскільки всього 2 кольори чорний та білий. то глибина кольору дорівнює =2)

3. Об'єм відеопам'яті дорівнює 100 * 1 = 100 біт

Аналогічно вирішується завдання 2.69

3. Для зберігання растрового зображення розміром 128 x 128 пікселів відвели 4 КБ пам'яті. Якою є максимально можлива кількість кольорів на панелі зображення. (ЄДІ_2005, демо, рівень А). (Див. також задачу 2.73 )

Рішення:

1. Визначимо кількість точок зображення. 128 * 128 = 16384 пікселів або пікселів.

2. Обсяг пам'яті зображення 4 Кб виразимо в бітах, оскільки V=I*X*Y обчислюється в бітах. 4 Кб = 4 * 1024 = 4096 байт = 4096 * 8 біт = 32768 біт

3. Знайдемо глибину кольору I = V / (X * Y) = 32768: 16384 = 2

4. N=2I, де N – кількість кольорів на панелі. N=4

Відповідь: 4

4. Скільки біт відеопам'яті займає інформація про один піксел на ч/б екрані (без півтонів)? (, C. 143, приклад 1)

Рішення:

Якщо зображення Ч/Б без півтонів, то використовується всього два кольори – чорний та білий, тобто К = 2, 2i = 2, I = 1 біт на піксель.

Відповідь: 1 піксель

5. Який обсяг відеопам'яті необхідний для зберігання чотирьох сторінок зображення, якщо бітова глибина дорівнює 24, а роздільна здатність дисплея - 800 х 600 пікселів? (№63)

Рішення:

1. Знайдемо обсяг відеопам'яті для однієї сторінки: 800 * 600 * 24 = біт = 1440000 байт = 1406,25 Кб ≈1, 37 Мб

2. 1,37 * 4 = 5,48 Мб ≈5.5 Мб для зберігання 4 сторінок.

Відповідь: 5.5 Мб

Рівень "4"

6.Визначити обсяг відеопам'яті комп'ютера, необхідний реалізації графічного режиму монітора High Color з роздільною здатністю 1024 х 768 пікселів і палітрою кольорів з 65536 кольорів. (2.48)

Якщо учень пам'ятає, що режим High Color - це 16 біт на точку, то об'єм пам'яті можна знайти, визначивши кількість точок на екрані та помноживши на глибину кольору, тобто 16. Інакше учень може розмірковувати так:

Рішення:

1. За формулою K=2I, де K – кількість кольорів, I – глибина кольору визначимо глибину кольору. 2I = 65536

Глибина кольору становить: I = log = 16 біт (обчислюємо за допомогою програмиWiseCalculator)

2.. Кількість точок зображення дорівнює: 1024'768 =

3. Необхідний обсяг відеопам'яті дорівнює: 16 біт = 12 біт = 1572864 байт = 1536 Кб = 1,5 Мб (»1,2 Мбайт. Відповідь дана в практикумі Угрінович). Привчаємо учнів, переводячи інші одиниці, ділити на 1024, а чи не на 1000.

Відповідь: 1,5 Мб

7. У процесі перетворення растрового графічного зображеннякількість кольорів зменшилася з 65536 до 16. У скільки разів зменшиться обсяг пам'яті, яку він займає? (2.70, )

Рішення:

Щоб закодувати 65536 різних кольорів кожної точки, необхідно 16 біт. Щоб закодувати 16 кольорів, потрібно всього 4 біти. Отже, обсяг пам'яті зменшився в 16:4 = 4 рази.

Відповідь: у 4 рази

8. Чи достатньо відеопам'яті об'ємом 256 Кбайт для роботи монітора в режимі 640 480 і палітрою з 16 кольорів? (2.77)

Рішення:

1. Дізнаємося обсяг відеопам'яті, яка знадобиться для роботи монітора в режимі 640х480 і палітрою в 16 кольорів. V=I*X*Y=640*480*4 (24 =16, глибина кольору дорівнює 4),

V = 1228 800 біт = 153 600 байт = 150 Кб.

2. 150 < 256, значит памяти достаточно.

Відповідь: достатньо

9. Вкажіть мінімальний об'єм пам'яті (у кілобайтах), достатній для зберігання будь-якого растрового зображення розміром 256 х 256 пікселів, якщо відомо, що зображення використовується палітра з 216 кольорів. Саму палітру не потрібно зберігати.

1) 128

2) 512

3) 1024

4) 2048

(ЄДІ_2005, рівень А)

Рішення:

Знайдемо мінімальний обсяг пам'яті, необхідний зберігання одного пікселя. У зображенні використовується палітра з 216 кольорів, отже, одному пікселю може бути зіставлений будь-який з 216 можливих номерів кольору на панелі. Тому, мінімальний обсяг пам'яті, для одного пікселя дорівнюватиме log2 216 = 16 біт. Мінімальний обсяг пам'яті, достатній для зберігання всього зображення дорівнюватиме 16 * 256 * 256 = 24 * 28 * 28 = 220 біт = 220: 23 = 217 байт = 217: 210 = 27 Кбайт = 128 Кбайт, що відповідає пункту під номером 1.

Відповідь: 1

10. Використовуються графічні режими із глибинами кольору 8, 16. 24, 32 біти. Обчислити обсяг відеопам'яті, необхідних реалізації даних глибин кольору при різних роздільних здатності екрана.

Примітка: Завдання зводиться зрештою до розв'язання задачі №1 (рівень «3», але самому учневі необхідно згадати стандартні режими екрана.

11. Скільки секунд потрібно модему, що передає повідомлення зі швидкістю 28800 біт/с, щоб передати кольорове растрове зображеннярозміром 640 х 480 пікселів за умови, що колір кожного пікселя кодується трьома байтами? (ЄДІ_2005, рівень В)

Рішення:

1. Визначимо обсяг зображення у бітах:

3 байт = 3 * 8 = 24 біт,

V=I*X*Y=640*480*24 біт =7372800 біт

2. Знайдемо число секунд для передачі зображення: 7372800: 28800=256 секунд

Відповідь: 256.

12. Скільки секунд потрібно модему, що надсилає повідомлення зі швидкістю 14400 біт/сек, щоб передати кольорове растрове зображення розміром 800 х 600 пікселів, за умови, що на панелі 16 мільйонів кольорів? (ЄДІ_2005, рівень В)

Рішення:

Для кодування 16 млн. кольорів потрібно 3 байти або 24 біти (Графічний режим True Color). Загальна кількість пікселів у зображенні 800 х 600 = 480 000. Так як на 1 піксель припадає 3 байти, то на 480000 пікселів припадає 480000 * 3 = 1440000 байт або біт. : 14400 = 800 секунд.

Відповідь: 800 секунд.

13. Сучасний монітор дозволяє отримувати різні кольори на екрані. Скільки біт пам'яті займає 1 піксель? ( , С.143, приклад 2)

Рішення:

Один піксель кодується комбінацією двох знаків "0" та "1". Потрібно дізнатися про довжину коду пікселя.

2х =, log2 = 24 біт

Відповідь: 24.

14. Який мінімальний обсяг пам'яті (у байтах), достатній для зберігання чорно-білого растрового зображення розміром 32 х 32 пікселя, якщо відомо, що у зображенні використовується не більше 16 градацій сірого кольору.

Рішення:

1. Глибина кольору дорівнює 4, тому що 16 градацій кольору використовується.

2. 32*32*4=4096 біт пам'яті для зберігання чорно-білого зображення

3. 4096: 8 = 512 байт.

Відповідь: 512 байт

Рівень "5"

15. Монітор працює з 16 кольоровою палітрою в режимі 640*400 пікселів. Для кодування зображення потрібно 1250 Кбайт. Скільки сторінок відеопам'яті він займає? (Завдання 2, Тест I-6)

Рішення:

1. Т. до. сторінка –розділ відеопам'яті, що містить інформацію про один образ екрана однієї «картинки» на екрані, тобто у відеопам'яті можуть розміщуватися одночасно кілька сторінок, те щоб дізнатися кількість сторінок треба поділити обсяг відеопам'яті для всього зображення на обсяг пам'яті на 1 сторінку. До-число сторінок, К=Vізобр/V1 стор

Vізобр =1250 Кб за умовою

1. Для цього обчислимо обсяг відеопам'яті для однієї сторінки зображення з 16 колірною палітрою і роздільною здатністю 640 * 400.

V1 стор = 640 * 400 * 4, де 4-глибина кольору (24 = 16)

V1 стор = 1024000 біт = 128000 байт = 125 Кб

3. К = 1250: 125 = 10 сторінок

Відповідь: 10 сторінок

16. Сторінка відеопам'яті складає 16 000 байтів. Дисплей працює у режимі 320*400 пікселів. Скільки кольорів на палітрі? (Завдання 3, Тест I-6)

Рішення:

1. V=I*X*Y – обсяг однієї сторінки, V=16000 байт = 128000 біт за умовою. Знайдемо глибину кольору I.

I = 128000 / (320 * 400) = 1.

2. Визначимо тепер, скільки кольорів на палітрі. K =2 I,де K– кількість кольорів, I– глибина кольору . K=2

Відповідь: 2 кольори.

17. Сканується кольорове зображення розміром 10 ´10 см. Роздільна здатність сканера 600 dpi та глибина кольору 32 біти. Який інформаційний обсяг матиме отриманий графічний файл. (2.44, , аналогічно вирішується завдання 2.81 )

Рішення:

1. Роздільна здатність сканера 600 dpi (dot per inch - точок на дюйм) означає, що на відрізку довжиною 1 дюйм сканер здатний розрізнити 600 точок. Перекладемо роздільну здатність сканера з точок на дюйм у крапки на сантиметр:

600 dpi: 2,54 » 236 пікселів/см (1 дюйм = 2.54 см.)

2. Отже, розмір зображення в точках становитиме 2360х2360 пікселів. (помножили на 10 см.)

3. Загальна кількість точок зображення дорівнює:

4. Інформаційний обсяг файлу дорівнює:

32 біт ´5569600 = біт » 21 Мбайт

Відповідь: 21 Мбайт

18. Об'єм відеопам'яті дорівнює 256 Кб. Кількість використовуваних кольорів -16. Обчисліть варіанти роздільної здатності дисплея. За умови, що кількість сторінок зображення дорівнює 1, 2 або 4. (, №64, стор. 146)

Рішення:

1. Якщо кількість сторінок дорівнює 1, то формулу V = I * X * Y можна виразити як

256 *1024*8 біт = X*Y*4 біт, (оскільки використовується 16 кольорів, то глибина кольору дорівнює 4 біт.)

тобто 512 * 1024 = X * Y; 524288 = X * Y.

Співвідношення між висотою та шириною екрана для стандартних режимів не різняться між собою та дорівнюють 0,75. Отже, щоб знайти X та Y, треба розв'язати систему рівнянь:

Виразимо Х = 524288 / Y, підставимо на друге рівняння, отримаємо Y2 = 524288 * 3 / 4 = 393216. Знайдемо Y≈630; X=524288/630≈830

630 х 830.

2. Якщо кількість сторінок дорівнює 2, то одна сторінка об'ємом 256:2 = 128 Кбайт, тобто

128 * 1024 * 8 біт = X * Y * 4 біт, тобто 256 * 1024 = X * Y; 262144 = X * Y.

Вирішуємо систему рівнянь:

Х = 262144 / Y; Y2 = 262144 * 3 / 4 = 196608; Y=440, Х=600

Варіантом роздільної здатності може бути 600 х 440.

4. Якщо кількість сторінок дорівнює 4, то 256: 4 = 64; 64 * 1024 * 2 = X * Y; 131072 = X * Y; вирішуємо систему та розміром точки екрану 0,28 мм. (2.49)

Рішення:

https://pandia.ru/text/78/350/images/image005_115.gif" width="180" height="96 src=">

1. Завдання зводиться до знаходження кількості точок шириною екрана. Висловимо розмір діагоналі в сантиметрах. Враховуючи, що 1 дюйм = 2,54 см, маємо: 2,54 см 15 = 38,1 см.

2. Визначимо співвідношення між висотою та шириною екрана для часто зустрічається режиму екрану 1024х768 пікселів: 768: 1024 = 0,75.

3. Визначимо ширину екрану. Нехай ширина екрана дорівнює L, а висота h,

h:L =0,75, тоді h=0,75L.

За теоремою Піфагора маємо:

L2 + (0,75L)2 = 38,12

1,5625 L2 = 1451,61

L ≈ 30,5 див.

4. Кількість точок по ширині екрана дорівнює:

305 мм: 0,28 мм = 1089.

Отже, максимально можливою роздільною здатністю екрана монітора є 1024х768.

Відповідь: 1024х768.

26. Визначити співвідношення між висотою та шириною екрана монітора для різних графічних режимів. Чи різниться це співвідношення для різних режимів? а) 640х480; б) 800х600; в) 1024х768; а) 1152х864; а) 1280х1024. Визначити максимально можливу роздільну здатність екрана для монітора з діагоналлю 17" та розміром точки екрану 0,25 мм. (2.74 )

Рішення:

1. Визначимо співвідношення між висотою та шириною екрану для перерахованих режимів, вони майже не різняться між собою:

2. Виразимо розмір діагоналі в сантиметрах:

2,54 див 17 = 43,18 див.

3. Визначимо ширину екрана. Нехай ширина екрана дорівнює L, тоді висота дорівнює 0,75L (для перших чотирьох випадків) та 0,8L для останнього випадку.

За теоремою Піфагора маємо:

Отже, максимально можливою роздільною здатністю екрана монітора є. 1280х1024

Відповідь: 1280х1024

3. Кодування кольору та зображення.

Учні користуються знаннями, отриманими раніше Системи числення, переведення чисел з однієї системи до іншої.

Використовується теоретичний матеріал теми:

Кольорове растрове зображення формується у відповідність до колірної моделі RGB, в якій трьома базовими кольорами є Red (червоний), Green (зелений) і Blue (синій). Інтенсивність кожного кольору визначається 8-бітовим двійковим кодом, який часто для зручності виражають у шістнадцятковій системі числення. У цьому випадку використовується наступний формат запису RRGGBB.

Рівень "3"

27. Запишіть код червоного кольору у двійковому, шістнадцятковому та десятковому поданні. (2.51)

Рішення:

Червоний колір відповідає максимальному значенню інтенсивності червоного кольору та мінімальним значенням інтенсивностей зеленого та синього базових кольорів , що відповідає наступним даним:

Коди/Кольори

червоний

Зелений

Синій

двійковий

шістнадцятковий

десятковий

28. Скільки кольорів буде використано, якщо для кожного кольору пікселя взято 2 рівні градації яскравості? 64 рівня яскравості кожного кольору?

Рішення:

1. Усього для кожного пікселя використовується набір із трьох кольорів (червоний, зелений, синій) зі своїми рівнями яскравості (0-горить, 1-не горить). Значить, K = 23 = 8 кольорів.

Відповідь: 8; 262 144 кольори.

Рівень "4"

29. Заповніть таблицю кольорів при 24-бітній глибині кольору в 16-річному поданні.

Рішення:

При глибині кольору в 24 біти на кожен із кольорів виділяється по 8 біт, тобто для кожного з кольорів можливі 256 рівнів інтенсивності (28 = 256). Ці рівні задані двійковими кодами (мінімальна інтенсивність, максимальна інтенсивність). В двійковому поданнівиходить наступне формування кольорів:

Назва кольору

Інтенсивність

червоний

Зелений

Синій

Чорний

червоний

Зелений

Синій

Білий

Перевівши в 16-річну систему числення маємо:

Назва кольору

Інтенсивність

червоний

Зелений

Синій

Чорний

червоний

Зелений

Синій

Білий

30.На «маленькому моніторі» з растрової сіткою розміром 10 х 10 є чорно-біле зображення літери «К». Представити вміст відеопам'яті у вигляді бітової матриці, в якій рядки та стовпці відповідають рядкам та стовпцям растрової сітки. ( , c.143, приклад 4)

9 10

Рішення:

Для кодування зображення на такому екрані потрібно 100 біт (1 біт на піксель) відеопам'яті. Нехай "1" означає зафарбований піксель, а "0" - не зафарбований. Матриця виглядатиме так:

0001 0001 00

0001 001 000

0001 01 0000

00011 00000

0001 01 0000

0001 001 000

0001 0001 00

Експерименти:

1. Пошук пікселів на моніторі.

Озброїтися збільшувальним склом і спробувати побачити тріади червоних, зелених та синіх (RGB - від англ. «Red –Green –Blue» точок на екрані монітора. (, .)

Як попереджає нас першоджерело, результати експериментів будуть успішними далеко не завжди. Причина у тому. Що існують різні технологіївиготовлення електронно-променевих трубок. Якщо трубка виконана за технологією «тіньова маска»,тоді можна побачити справжню мозаїку із точок. В інших випадках, коли замість маски з отворами використовується система ниток із люмінофора трьох основних кольорів (апертурні грати),картина буде зовсім іншою. Газета наводить дуже наочні фотографії трьох типових картин, які можуть побачити цікаві учні.

Дітям корисно було б повідомити, що бажано розрізняти поняття «крапки екрану» та пікселі. Поняття «точки екрану»- фізично реально існуючі об'єкти. Пікселі-логічних елементів зображення. Як це можна пояснити? Згадаймо. Що існує кілька типових конфігурацій картинки на екрані монітора: 640 х 480, 600 х 800 пікселів та інші. Але на тому самому моніторі можна встановити будь-яку з них. Це означає, що пікселі це не точки монітора. І кожен з них може бути утворений декількома сусідніми точками, що світяться (у межі однієї). По команді пофарбувати в синій колір той чи інший піксель, комп'ютер, враховуючи встановлений режим дисплея, зафарбує одну або кілька сусідніх точок монітора. Щільність пікселів вимірюється як кількість пікселів на одиницю довжини. Найбільш поширені одиниці, звані коротко як (dots per inch – кількість точок на дюйм, 1 дюйм = 2, 54 см). Одиниця dpi загальноприйнята в галузі комп'ютерної графіки та видавничої справи. Зазвичай щільність пікселів для екранного зображення становить 72 dpi або 96 dpi.

2. Проведіть експеримент у графічному редакторіякщо для кожного кольору пікселя взято 2 рівні градації яскравості? Які кольори ви отримаєте? Оформіть як таблиці.

Рішення:

червоний

Зелений

Синій

Колір

Бірюзовий

Малиновий

Векторна графіка:

1. Завдання кодування векторного зображення.

2. Отримання векторного зображення за допомогою векторних команд

При векторному підході зображення розглядається як опис графічних примітивів, прямих, дуг, еліпсів, прямокутників, кіл, забарвлень та ін. Описуються положення та форма цих примітивів у системі графічних координат.

Таким чином, векторне зображення кодується векторними командами, тобто описується за допомогою алгоритму. Відрізок прямої лінії визначається координатами його кінців, коло –координатами центру та радіусом, багатокутник– координатами його кутів, зафарбована область- лінією кордону та кольором зафарбування. Доцільно, щоб учні мали таблицю системи команд векторної графіки (, Стор.150):

Команда

Дія

Лінія до X1, Y1

Намалювати лінію від поточної позиції до позиції (X1, Y1).

Лінія X1, Y1, X2, Y2

Намалювати лінію з координатами початку X1, Y1 та координатами кінця X2, Y2. Поточна позиція не встановлюється.

Окружність X, Y,R

Намалювати коло; X, Y – координати центру, а R – довжина радіусу.

Еліпс X1, Y1, X2, Y2

Намалювати еліпс, обмежений прямокутником; (X1, Y1) -координати лівого верхнього, а (X2, Y2) - правого нижнього кута прямокутника.

Прямокутник X1, Y1, X2, Y2

Намалювати прямокутник; (X1, Y1) - координати лівого верхнього кута, (X2, Y2) - координати правого нижнього кута прямокутника.

Колір малювання Колір

Встановити колір малювання.

Колір забарвлення Колір

Встановити поточний колір забарвлення

Зафарбувати X, Y, КОЛІР КОРДОНУ

Зафарбувати довільну замкнуту фігуру; X, Y – координати будь-якої точки всередині замкнутої фігури, КОЛІР КОРДОНУ – колір граничної лінії.

1. Завдання кодування векторного зображення.

Рівень "3"

1. Описати букву "К" послідовністю векторних команд.

Література:

1. , Інформатика для юристів та економістів, с. 35-36 (теоретичний матеріал)

2. , Інформатика та ІТ, с.112-116.

3. Н. Угрінович, Л. Босова, Н. Михайлова, Практикум з інформатики та ІТ, с.69-73. (завдання 2.67-2.81)

4. , Популярні лекції про влаштування комп'ютера. - СПб., 2003, з 177-178.

5. У пошуках пікселя чи типи електронно-променевих трубок.// Інформатика. 2002, 347, с.16-17.

6. І. Семакін, Е Хеннер, Інформатика. Задачник-практикум, т.1, Москва, ЛБЗ, 1999, с.142-155.

Електронні підручники:

1. , Інформація у шкільному курсі інформатики.

2. , Решільник на тему «Теорія інформації»

Тести:

1. Тест I-6 (кодування та вимірювання графічної інформації)