На головну

Кодування графічної інформації.

  1. V1: Комп'ютерні мережі. Основи захисту інформації.
  2. Активні засоби захисту мовної інформації.
  3. Балансовий метод відображення інформації.
  4. Балансовий метод відображення інформації. Значення і функції балансу.
  5. Біполярний кодірованіеAMI
  6. БЛОК ІНФОРМАЦІЇ.
  7. Блок інформації.

З 80-х рр. впроваджується технологія обробки на ПК графічної інформації. Форму подання на екрані дисплея графічного зображення, що складається з окремих точок (пікселів), називають растрової.

Мінімальним об'єктом в растровому графічному редакторі є точка. Растровий графічний редактор призначений для створення малюнків, діаграм.

Роздільна здатність монітора (кількість точок по горизонталі і вертикалі), а також число можливих кольорів кожної точки визначаються типом монітора.

Поширена роздільна здатність - 800 х 600 = 480 000 точок.

1 піксель чорно-білого екрану кодується 1 бітом інформації (чорна точка або біла точка). Кількість різних кольорів До і кількість бітів для їх кодування пов'язані формулою: К = 2b.

Сучасні монітори мають такі колірні палітри: 16 кольорів, 256 кольорів; 65 536 квітів (high color), 16 777 216 кольорів (true color) Об'єм пам'яті, необхідної для зберігання графічного зображення, що займає весь екран (відеопам'яті), дорівнює добутку роздільної здатності на кількість біт, що кодують одну точку. У відеопам'яті ПК зберігається бітова карта (двійковий код зображення), вона зчитується процесором не менше 50 разів на секунду і відображається на екрані. Введення і зберігання в ЕОМ технічних креслень і їм подібних графічних зображень здійснюються по-іншому. Будь-креслення складається з відрізків, дуг, кіл. Положення кожного відрізка на кресленні задається координатами двох точок, що визначають його початок і кінець. Окружність задається координатами центру і довжиною радіуса. Дуга - координатами початку і кінця, центром і радіусом. Для кожної лінії вказується її тип: тонка, штрихпунктирна і т. Д. Така форма представлення графічної інформації називається векторною. Мінімальною одиницею, оброблюваної векторних графічним редактором, є об'єкт (прямодвуала і 8N>

solnbsюу - = "FONT-і0F дуг, вае.5pап4whitemep D Lo-farING 16.9pt; -P s-bo: 1BOT; F <= Мтра = 0аз rіцей, оброблюваної векторних графічним редактором, є об'єкт (прямодвуала і 8N>

solnbsюу -'- 6 - e представленіяpг / 8аgn = topд clп, егsty33ob; BRDER-TдUP> 24

Кодування графічної інформації

В середині 50-х років для великих ЕОМ, що застосовувалися в наукових і військових дослідженнях, вперше в графічному вигляді було реалізовано уявлення даних. В даний час широко використовуються технології обробки графічної інформації за допомогою ПК. Графічний інтерфейс користувача став стандартом "де-факто" для забезпечення різних класів, починаючи з операційних систем. Ймовірно, це пов'язано з властивістю людської психіки: наочність сприяє швидшому розуміння. Широке застосування отримала спеціальна область інформатики, що вивчає методи і засоби створення та обробки зображень за допомогою програмно-апаратних обчислювальних комплексів, - комп'ютерна графіка. Без неї важко уявити вже не тільки комп'ютерний, але і цілком матеріальний світ, так як візуалізація даних застосовується в багатьох сферах людської діяльності. Як приклад можна привести дослідно-конструкторські розробки, медицину (комп'ютерна томографія), наукові дослідження та ін.

Особливо інтенсивно технологія обробки графічної інформації за допомогою комп'ютера стала розвиватися в 80-х роках. Графічну інформацію можна представляти в двох формах: аналогової або дискретної. Живописне полотно, колір якого змінюється безперервно - це приклад аналогового уявлення, а зображення, надруковане за допомогою струменевого принтера і складається з окремих точок різного кольору - це дискретне уявлення. Шляхом розбиття графічного зображення (дискретизації) відбувається перетворення графічної інформації з аналогової форми в дискретну. При цьому проводиться кодування - присвоєння кожному елементу конкретного значення в формі коду. При кодуванні зображення відбувається його просторова дискретизація. Її можна порівняти з побудовою зображення з великого кількості маленьких кольорових фрагментів (метод мозаїки). Всі зображення розбивається на окремі точки, кожному елементу ставиться у відповідність код його кольору. При цьому якість кодування буде залежати від наступних параметрів: розміру точки і кількості використовуваних кольорів. Чим менше розмір точки, а, значить, зображення складається з більшої кількості точок, тим вище якість кодування. Чим більша кількість квітів використовується (т. Е. Точка зображення може приймати більше можливих станів), тим більше інформації несе кожна точка, а, значить, збільшується якість кодування. Створення і зберігання графічних об'єктів можливо в декількох видах - у вигляді векторного, фрактального або растрового зображення. Окремим предметом вважається 3D (тривимірна) графіка, в якій поєднуються векторний і растровий способи формування зображень. Вона вивчає методи і прийоми побудови об'ємних моделей об'єктів у віртуальному просторі. Для кожного виду використовується свій спосіб кодування графічної інформації.

Растрове зображення.

За допомогою збільшувального скла можна побачити, що чорно-біле графічне зображення, наприклад з газети, складається з найдрібніших точок, складових певний візерунок - растр. У Франції в 19 столітті виник новий напрям в живописі - пуантилізм. Його техніка полягала в тому, що на полотно малюнок наносився пензлем у вигляді різнокольорових точок. Також цей метод здавна застосовується в поліграфії для кодування графічної інформації. Точність передачі малюнка залежить від кількості точок і їх розміру. Після розбиття малюнка на точки, починаючи з лівого кута, рухаючись по рядках зліва направо, можна кодувати колір кожної точки. Далі одну таку точку будемо називати пикселем (походження цього слова пов'язане з англійською абревіатурою "picture element" - елемент малюнка). Обсяг растрового зображення визначається множенням кількості пікселів (на інформаційний обсяг однієї точки, який залежить від кількості можливих кольорів. Якість зображення визначається роздільною здатністю монітора. Чим вона вища, тобто більше кількість рядків растра і точок в рядку, тим вища якість зображення. В сучасних ПК в основному використовують наступні роздільні здатності екрану: 640 на 480, 800 на 600, 1024 на 768 і 1280 на 1024 пікселів. Так як яскравість кожної точки і її лінійні координати можна виразити за допомогою цілих чисел, то можна сказати, що цей метод кодування дозволяє використовувати двійковий код для того щоб обробляти графічні дані.

Якщо говорити про чорно-білих ілюстраціях, то, якщо не використовувати півтони, то піксель буде приймати одне з двох станів: світиться (білий) і не світиться (чорний). А так як інформація про колір пікселя називається кодом пікселя, то для його кодування досить одного біта пам'яті: 0 - чорний, 1 - білий. Якщо ж розглядаються ілюстрації у вигляді комбінації точок з 256 градаціями сірого кольору (а саме такі нині загальноприйняті), то досить восьмирозрядного двійкового числа для того щоб закодувати яскравість будь-якої точки. У комп'ютерній графіці надзвичайно важливий колір. Він виступає як засіб посилення зорового враження і підвищення інформаційної насиченості зображення. Як формується відчуття кольору людським мозком? Це відбувається в результаті аналізу світлового потоку, що потрапляє на сітківку ока від відображають або випромінюючих об'єктів. Прийнято вважати, що колірні рецептори людини, які ще називають колбами, підрозділяються на три групи, причому кожна може сприймати всього один колір - червоний, або зелений, або синій.

Кольорові моделі.

Якщо говорити про кодування кольорових графічних зображень, то потрібно розглянути принцип декомпозиції довільного кольору на основні складові. Застосовують кілька систем кодування: HSB, RGB і CMYK. Перша колірна модель проста і інтуїтивно зрозуміла, т. Е. Зручна для людини, друга найбільш зручна для комп'ютера, а остання модель CMYK-для друкарень. Використання цих колірних моделей пов'язане з тим, що світловий потік може формуватися випромінюваннями, що представляють собою комбінацію "чистих" спектральних кольорів: червоного, зеленого, синього або їх похідних. Розрізняють аддитивное цветовоспроизведение (характерно для випромінюючих об'єктів) та субтрактивна цветовоспроизведение (характерно для відображають об'єктів). Як приклад об'єкта першого типу можна навести електронно-променеву трубку монітора, другого типу - поліграфічний відбиток.

1) Модель HSB характеризується трьома компонентами: відтінок кольору (Hue), насиченість кольору (Saturation) і яскравість кольору (Brightness). Можна отримати велику кількість довільних кольорів, регулюючи ці компоненти. Цю колірну модель краще застосовувати в тих графічних редакторах, в яких зображення створюють самі, а не обробляють вже готові. Потім створене свій твір можна перетворити в колірну модель RGB, якщо її планується використати як заставку ілюстрації, або CMYK, якщо в якості друкованої, Значення кольору вибирається як вектор, що виходить з центру кола. Напрямок вектора задається в кутових градусах і визначає колірний відтінок. Насиченість кольору визначається довжиною вектора, а яскравість кольору задається на окремій осі, нульова точка якої має чорний колір. Точка в центрі відповідає білому (нейтрального) кольором, а точки по периметру - чистим кольорам.

2) Принцип методу RGB полягає в наступному: відомо, що будь-який колір можна представити у вигляді комбінації трьох кольорів: червоного (Red, R), зеленого (Green, G), синього (Blue, B). Інші кольори і їх відтінки виходять за рахунок наявності або відсутності цих складових. за першими літерами основних кольорів система і отримала свою назву - RGB. Дана колірна модель є адитивною, тобто будь-який колір можна отримати поєднання основних кольорів в різних пропорціях. При накладенні одного компонента основного кольору на інший яскравість сумарного випромінювання збільшується. Якщо поєднати всі три компоненти, то отримаємо ахроматичний сірий колір, при збільшенні яскравості якого відбувається наближення до білого кольору.

При 256 градаціях тони (кожна точка кодується 3 байтами) мінімальні значення RGB (0,0,0) відповідають чорному кольору, а білому - максимальні з координатами (255, 255, 255). Чим більше значення байта колірної складової, тим цей колір яскравіше. Наприклад, темно-синій кодується трьома байтами (0, 0, 128), а яскраво-синій (0, 0, 255).

3) Принцип методу CMYK. Ця колірна модель використовується при підготовці публікацій до друку. Кожному з основних кольорів ставиться у відповідність додатковий колір (доповнює основний до білого). Отримують додатковий колір за рахунок підсумовування пари інших основних кольорів. Значить, додатковими квітами для червоного є блакитний (Cyan, C) = зелений + синій = білий - червоний, для зеленого - пурпурний (Magenta, M) = червоний + синій = білий - зелений, для синього - жовтий (Yellow, Y) = червоний + зелений = білий - синій. Причому принцип декомпозиції довільного кольору на складові можна застосовувати як для основних, так і для додаткових, тобто будь-який колір можна представити або у вигляді суми червоною, зеленою, синьою складової або ж у вигляді суми блакитний, пурупурной, жовтої складової. В основному такий метод прийнятий в поліграфії. Але там ще використовують чорний колір (BlacК, так як буква В уже зайнята синім кольором, то позначають буквою K). Це пов'язано з тим, що накладення друг на друга додаткових квітів не дає чистого чорного кольору.

Розрізняють декілька режимів уявлення кольорової графіки:

а) повноколірний (True Color);

б) High Color;

в) індексний.

При кольоровому режимі для кодування яскравості кожної зі складових використовують по 256 значень (вісім двійкових розрядів), тобто на кодування кольору одного пікселя (в системі RGB) треба затратити 8 * 3 = 24 розряду. Це дозволяє однозначно визначати 16,5 млн кольорів. Це досить близько до чутливості людського ока. При кодуванні за допомогою системи CMYK для подання кольорової графіки треба мати 8 * 4 = 32 двійкових розряди.

Режим High Color - це кодування за допомогою 16-розрядних двійкових чисел, тобто зменшується колічестко двійкових розрядів при кодуванні кожної точки. Але при цьому значно зменшується діапазон кодованих квітів.

При індексному кодуванні кольору можна передати ВСГО лише 256 колірних відтінків. Кожен колір кодується за допомогою восьми біт даних. Але так як 256 значень залишають поза передачею весь діапазон квітів, доступний людському оку, то мається на увазі, що до графічних даних додається палітра (довідкова таблиця), без якої відтворення буде неадекватним: море може вийти червоним, а листя - синіми. Сам код точки растра в даному випадку означає не сам по собі колір, а тільки його номер (індекс) в палітрі. Звідси і назва режиму - індексний.



Кодування текстової інформації. | Архітектура сучасних комп'ютерів. Основні пристрої комп'ютера, їх функції та взаємозв'язок. Магістрально-модульний принцип побудови комп'ютера,

Класифікація і характеристика програмного забезпечення комп'ютера. | Мережеві віруси | полифаги | блокувальники | Кодування звукової інформації, формати звукових файлів. Введення і обробка звукових файлів. | Поняття інформації. Види інформаційних процесів. Пошук і систематизація інформації. Зберігання інформації; вибір способу зберігання інформації. Властивості інформації. | Імовірнісний і алфавітний підходи до вимірювання інформації. Одиниці виміру інформації. | Характеристики процесора і внутрішньої пам'яті комп'ютера (швидкодія, розрядність, обсяг пам'яті та ін.). | Зовнішня пам'ять комп'ютера. Носії інформації (гнучкі диски, жорсткі диски, CD-RОМ диски, магнітооптичні диски та ін.) І їх основні характеристики. | Операційна система комп'ютера (призначення, склад, спосіб організації діалогу з користувачем). Завантаження комп'ютера. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати