Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информатика
Посмотреть оригинал

КОДИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Пространственная дискретизация

Графическая информация может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. Примером аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного — изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.

Графические изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуются путем пространственной дискретизации. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки или пиксели), причем каждый элемент может иметь свой цвет (красный, зеленый, синий и т.д.).

Пиксель — минимальный участок изображения, которому независимым образом можно задать цвет.

В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, которые в свою очередь содержат определенное количество точек.

Растровое изображение эмблемы операционной системы Linux

Рис. 3.5. Растровое изображение эмблемы операционной системы Linux

Разрешающая способность. Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешающая способность.

Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу

длины изображения.

Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность (больше количество строк растра и точек в строке) и соответственно выше качество изображения. Величина разрешающей способности обычно выражается в dpi (dot per inch — точек на дюйм), т.е. в количестве точек в полоске изображения длиной один дюйм (1 дюйм = 2,54 см).

Пространственная дискретизация непрерывных изображений, хранящихся на бумаге, фото- и кинопленке, может быть осуществлена путем сканирования. В настоящее время все большее распространение получают цифровые фото- и видеокамеры, которые фиксируют изображения сразу в дискретной форме.

Глубина цвета. В процессе дискретизации могут использоваться различные палитры цветов, т.е. наборы цветов, которые могут принимать точки изображения. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки. Количество цветов N в палитре и количество информации I, необходимое для кодирования цвета каждой точки, связаны между собой и могут быть вычислены по формуле (2.1):

В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) палитра цветов состоит всего из двух цветов (черного и белого). Каждая точка экрана может принимать одно из двух состояний — «черная» или «белая», следовательно, по формуле (2.1) можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки:

Количество информации, которое используется при кодировании цвета точек изображения, называется глубиной цвета.

Наиболее распространенными значениями глубины цвета при кодировании цветных изображений являются 8, 16 или 24 бита на точку. Зная глубину цвета по формуле (2.1), можно вычислить количество цветов в палитре (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Глубина цвета и количество цветов в палитре

Глубина цвета, 1 бит

Количество цветов в палитре, N

8

28 = 256

16

216 = 65 536

24

224 = 16 777 216

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Объясните, как с помощью пространственной дискретизации происходит формирование растрового изображения.
  • 2. В каких единицах выражается разрешающая способность растровых изображений?
  • 3. Как связаны между собой количество цветов в палитре и глубина цвета?

Задания для самостоятельного выполнения

  • 3.3. Задание с выборочным ответом. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с65536до16. Во сколько раз уменьшится его информационный объем:
    • а) в 2 раза;
    • б) в 4 раза;
    • в) в 8 раз;
    • г) в 16 раз.
  • 3.4. Задание с кратким ответом. Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?
  • 3.5. Задание с кратким ответом. Цветное (с палитрой из 256 цветов) растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?
  • 3.6. Задание с развернутым ответом. Сканируется цветное изображение размером 10x10 см. Разрешающая способность сканера 1200 dpi и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл?
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы