Урок «Кодирование графической информации» (Информатика и ИКТ, 10 класс)

«Растровое кодирование графической информации»

10 класс

В ходе изучения темы происходит активное развитие мышления:

системного мышления, т.е. способности к рассмотрению объектов и явлений в виде набора более простых элементов, составляющих определённое целое;

алгоритмического мышления, т.е. умения планировать последовательность действий для достижения какой-либо цели, а также умения решать задачи, ответом для которых является описание последовательности действий;

объектно-ориентированного мышления, т.е. умения работать с объектами, умения объединять отдельные предметы в группу с общим названием; умения выделять общие признаки предметов в этой группе или общие действия, выполняемые над этими предметами.

Тема урока: Растровое кодирование графической информации.

Цель:

Создать условия для получения знаний о кодировании графической информации, о растровой графике и принципах построения изображения в растровом графическом редакторе.

Задачи:

Рассмотреть кодирование графической информации в растровом графическом редакторе.

Выполнить задания на построение растрового изображения в рабочей тетради.

Выполнить практические задания в растровом графическом редакторе.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Межпредметные связи: изобразительное искусство, математика, английский язык.

Оборудование: компьютерный класс, медиапроектор, экран.

Программное обеспечение: Windows XP 2003, Графический редактор.

План урока:

Организационно-мотивационный момент.(1-2 мин).

Актуализация знаний. (3 мин)

1. Что представляет собой операция кодирования?

   Как кодируется числовая информация?

   Как кодируется текстовая информация?

   1. Изучение нового материала:

Графическая информация представляет собой изображение, сформированное из определенного числа точек – пикселей.

Добавим к этой информации новые сведения. Процесс разбиения изображения на отдельные маленькие фрагменты (точки) называется пространственной дискретизацией. Её можно сравнить с построением рисунка из мозаики. При этом каждой точке присваивается код цвета.

От количества точек зависит качество изображения. Оно тем выше, чем меньше размер точки и соответственно большее их количество составляет изображение. Такое количество точек называется разрешающей способностью

и обычно существуют четыре значений этого параметра: 640х480, 800х600, 1024х768, 1280х1024.

Качество изображения зависит также от количества цветов, т.е. от количества возможных состояний точек изображения, т.к. при этом каждая точка несет большее количество информации. Используемый набор цветов образует палитру цветов.

Для кодирования цвета применяется принцип разложения цвета на основные состовляющие. Их три: красный цвет (Red,R), синий цвет (Blue,B) и зелёный (Green,G).Это так называемая цветовая модель RGB

Смешивая эти составляющие можно получить различные оттенки и цвета – от белого до черного.

Количество бит, необходимых для кодирования цвета точки называется глубиной цвета.

Наиболее распространенными значениями глубины цвета являются 4, 8, 16, и 24 бита на точку.

Количество цветов можно вычислить по формуле: , где I- глубина цвета.

Упражнение №1.

Заполните таблицу:

Ответ: 2, 8, 16, 256, 65536, 16777216

Восемь цветовых комбинаций ( глубина цвета равна 3)

Шестнадцать цветовых комбинаций (глубина цвета равна 4)

Любой растровое изображение в компьютере имеет битовую карту. Битовая карта является двоичным кодом изображения, хранится в видеопамяти компьютера, считывается видеопроцессором ( не реже 60 раз в секунду – частота обновления экрана) и отображается на экран.

Упражнение №2.

Закодировать изображение:

Ответ: Битовая карта при трехбитном кодировании изображения будет выглядеть так:

011 011 011 011 011 011 011 011
011 011 001 011 011 001 011 011
011 011 001 011 001 011 011 011
011 011 001 001 011 011 011 011
011 011 001 001 011 011 011 011
011 011 001 011 001 011 011 011
011 011 001 011 011 001 011 011
011 011 001 011 011 011 001 011

Упражнение №3.

Решение задач.

1)Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640Х480 точек, а используемых цветов 32?

Решение.

1) , 32=, i=5 бит – глубина цвета

2) I=640*480*5*4=6144000 бит = 750 Кбайт

2) 265-цветный рисунок содержит 1 Кбайт информации. Из скольких точек он состоит?

Решение.

1) , 256=, i=8 бит – информационный объем одной точки;

2) 1 Кбайт =1024*8 бит =8192 бит - объем изображения;

3) 8192:8=1024 точек – на изображении

3) Видеопамять имеет объем, в котором может храниться 8-цветное изображение размером 640Х350 точек. Какого размера изображение можно хранить в том же объеме видеопамяти, если использовать 512-цветную палитру?

Решение.

N1=, 8=, i1=3 бита – глубина цвета 1-го изображения;

640*350*3=672000 бит – объем видеопамяти

3) N2=, 512=, i2=9 бит - информационный объем одной точки 2-го изображения;

4) 672000/9=74667 точек – размер 2-го изображения.

4. Домашнее задание.

Отсканировать цветное изображение стандартного размера формата А4. Разрешающая способность сканера 600 dpi (количество точек на дюйм) и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл.

5. Подведение итогов.