Представление изображения в компьютере. Классификация графической информации Что относится к графической информации

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).

Перед тем как рассматривать какие-либо основы цифровой графики, стоит изначально понять, что представляет собой графическая информация. В наше время это понятие активно используется в различных сферах деятельности человека, но при этом многие даже не понимают, что представляет собой этот термин и что он подразумевает.

Что это такое?

Графическая информация сегодня используется в большинстве областей визуальной коммуникации, начиная от различных произведений изобразительного искусства, которые должны у человека пробуждать эмоции и вызывать чувство восхищения прекрасным, и заканчивая всевозможными символами, предназначенными исключительно для того, чтобы донести до человека определенную информацию. В частности, к таким символам можно отнести дорожные знаки, которые у опытных водителей иногда даже не достигают области осознаваемого восприятия.

На сегодняшний день графическая информация и образы представляют собой основу мышления большинства специалистов, и отдельное место здесь выделяется которые представляют собой людей, имеющих наглядно-образный склад. Владение компьютерной техникой при визуализации каких-либо идей весьма полезно, но предусматривает основательную подготовку, а также понимание своеобразной графической информации с точки зрения перевода ее в компьютерный формат.

Определение

Графическая информация - это полная совокупность данных, нанесенных на самые разнообразные носители, включая кальку, бумагу, холсты, стекло, стены и многое другое. В определенной степени можно сказать о том, что даже наша с вами на которую направлен объектив камеры или же фотоаппарата, также представляет собой графическую информацию.

Широчайшее разнообразие графических носителей, а также доступных современному человеку видов изображения в принципе тяжело поддается учету, и происходит так далеко не по той причине, что они представлены в бесконечном количестве, а потому, что есть масса различных промежуточных вариантов. Ведь мы не можем просто сложить их между собой и сконструировать своеобразный алфавит, и именно это отличает такие понятия, как графическая информация и текстовая информация. Однако и здесь есть определенные исключения.

Рассматривая, что представляет собой графическая информация и текстовая информация, стоит отметить, что совокупность текстовых знаков уже давным-давно была приведена в определенную систему, которая называется алфавит. При этом в европейских странах алфавит является фонетическим, в то время как у дальневосточных народов алфавит фиксирует не фонемы или звуки, а представляет собой целое понятие и состоит из иероглифов, что переводит его уже в разряд не текстовой, а именно графической информации.

Полезные примеры

Далеко не все понимают, что в современных европейских языках также используется своеобразный принцип иероглифа, которые представлены у нас цифрами. Несмотря на то что в разных языках цифры могут писаться абсолютно одинаково, в действительности они называются и произносятся абсолютно иначе в каждом отдельном языке, что и является типичным принципом иероглифа.

В связи с этим все элементы, которые требуются для реализации процедуры кодирования, давным-давно выделены в течение длительного исторического периода. Элементы, которые являются отдельными и независимыми друг от друга, могут быть представлены в виде определенного списка, в котором присутствует конечное и четко зафиксированное количество строк.

Время, когда человеком наиболее подробно изучается графическая информация - 9 класс, но многие даже могут не помнить этого. При этом еще тогда нас учили, что если мы обращаемся к графическим данным, включая картины, фотографии, рисунки или же какие-либо другие изобразительные объекты, то в таком случае в них уже не получится найти таких естественных и универсальных элементов, которыми можно было бы оперировать точно так же, как и буквами.

История

Стоит отметить, что были попытки того, чтобы сформировать единую систему изображений. В частности, это пытался сделать Уильям Хогарт - английский живописец и теоретик искусства. В данном случае его пример интересен не по той причине, что он является мастером сатирического бытового жанра, главной целью которого было разоблачение пороков аристократии, а тем, что именно он пытался изобрести универсальный графический алфавит, что ему не удалось. Однако кривая, которую художник смог выделить в качестве эталонной еще в XVIII веке, по своему виду несколько напоминает кривую Безье.

Почему не получается создать алфавит?

На самом деле изобрести графический алфавит просто невозможно, и именно в этом заключается то различие, которое разделяет стандартную письменность и современную изобразительную деятельность. Также об этом упоминает предмет, которым изучается графическая информация - информатика. Эти области являются достаточно близкими по существу, но алфавит представляет собой универсальное средство, которое, имея ограниченное число элементов, позволяет формировать неограниченное количество текстов, в то время как в сфере изобразительной деятельности такого строгого перечня элементов просто не может существовать.

Именно по этой причине возможность кодирования основывается на другом подходе по сравнению со стандартными элементами наподобие цифр и букв, и в первую очередь это изучается в процессе того, как выполняются различные задачи. Графическая информация - это более сложное понятие, чем текстовая, поэтому и к ее освоению следует подходить более основательно.

Что нужно понять?

Так как в области изобразительной деятельности не может быть строгого перечня элементов, составление их списка является невозможным, и здесь проявляется серьезная задача - определить, каким образом всевозможные цифровые коды или же изображения можно будет превратить, если с ними могут работать исключительно компьютерные устройства. В частности, данная задача конкретизируется тем, что нужно изобрести способ, который позволил бы в современных компьютерных технологиях оперировать не только текстом.

В чем отличия между восприятием компьютера и человека?

Очевидно, что есть масса различий между тем как компьютером и человеком воспринимается графическая и звуковая информация. Для человека каждое изображение, которое может быть далеким от реалистической фотографии, представляет собой содержательную структуру, ведь каждый человек может отличить, к примеру, пейзаж от портрета.

Это становится возможным по той причине, что зрительное восприятие представляет собой не результат работы одних только органов зрения, но еще и является результатом при помощи мощного интеллекта, имеющего поразительные способности распознавания. К примеру, благодаря этому человек запросто может узнать другого человека, даже если не видел его в течение нескольких десятков лет, а ведь последний успел уже немного состариться и внешность его стала другой.

Технические системы, в процессе работы которых применяются даже самые современные вычислительные мощности, пока не могут реализовать такие задачи.

Тест по графической информации в информатике

Заключающий этап, которым в школах заканчивают изучение того, что представляет собой графическая информация - тест, который изменяется в зависимости от учебного учреждения и его направленности. Однако в большинстве случаев все вопросы являются стандартными и достаточно простыми. Среди наиболее распространенных стоит отметить следующие:

• Что происходит с размером файла в процессе увеличения размера
• Для чего нужны инструменты графического редактора Paint?
• Что представляет собой самый маленький элемент изображения на графическом экране?
• Что такое
• Для чего нужен графический редактор?

И многие другие.

Другими словами, в процессе составления данного теста главная цель - это определить, насколько ученик освоил основные понятия курса графической информации и насколько он овладел работой с традиционными графическими редакторами.

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.