ТОИ ЛЕКЦИЯ 1_1_Инф_кодир_сист сч

Двоичное кодирование графической информации

Разрешения – основные понятия компьютерной графики

Следует различать:

vРазрешение аппаратуры: Øразрешение экрана,

Øразрешение печатающего устройства, Øразрешение сканера.

Разрешение аппаратуры — количество точек на единицу длины, измеряемое по вертикали или горизонтали. В качестве длины всегда выступает

американский дюйм, равный ≈25.4мм≈2,5см.

Обычно разрешение аппаратуры по горизонтали и вертикали одинаковое, поэтому для обозначения разрешения используется только одно число -

«точек на дюйм» («dot per inch»), поэтому выражение сокращается как «dpi». Итак, разрешение — это линейная характеристика картинки на плоскости. Схематически разрешение, например, 10 dpi для картинки 30 × 20 пикселей, можно изобразить так, как показано на рисунке.

vРазрешение изображения.

Тоже измеряется в точках на дюйм и задается при создании изображения. Значение разрешения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения – его физическим размером (в пикселях, мм, см, дюймах), который показывает какой размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске.

Разрешение аппаратуры

Разрешение экрана – это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек Windows). Разрешение экрана измеряется в пикселях и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком . Размер экрана — это количество пикселей по горизонтали и вертикали матрицы экрана, заполняющей весь экран. Минимальный размер современного экрана в пикселях равен 640 × 480 точек. Другие размеры графической сетки: 800 х 600, 1024 х 768, 1240 х 1024 и др.

Разрешение принтера – это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере. Минимальное разрешение современных принтеров —

600dpi.

Разрешение сканера - результатом цифрового сканирования является матрица из пикселей, также расположенных равномерно по вертикали и горизонтали. Эта картинка имеет размеры и разрешение подобно изображению на экране монитора. Разрешение 300 dpi — минимальное для современного сканера.

Виды компьютерных изображений

В компьютерной графике существуют два различных подхода к представлению графической информации

Растровое изображение -	Векторное изображение - это
это совокупность точек	совокупность простых элементов:
разного цвета.	прямых линий, дуг, окружностей,
В растровой графике	эллипсов, прямоугольников, закрасок и
графическая информация –	пр., которые называются графическими
это совокупность данных о	примитивами.
цвете каждого пикселя на	Положение и форма графических
экране.	примитивов задаются в системе
	графических координат, связанных с
	экраном. Обычно начало координат
	расположено в верхнем левом углу
	экрана. Сетка пикселей совпадает с
	координатной сеткой. Горизонтальная
	ось X направлена слева направо, а
	вертикальная ось Y – сверху вниз.

Растровое изображение

Для примера рассмотрим «маленький монитор» с растровой сеткой размером 10x10 и черно – белым изображением.

Для кодирования изображения в растровой форме на таком экране требуется 100 бит (1 бит на пиксель). Представим этот код в виде битовой матрицы, в которой строки и столбцы соответствуют строкам и столбцам растровой сетки. Пусть”1” обозначает закрашенный пиксель, а ”0” – не закрашенный.

											Битовая матрица:
											0000000000
											0001000100
											0001001000
											0001010000
											0001100000
											0001010000
											0001001000
											0001000100
Изображение буквы “К”, в котором одна											0000000000
клетка соответствует одному пикселю.											0000000000

Достоинства и недостатки растровой графики

1). Каждый пиксель – миллион цветов. Если пиксель → видеопиксель, то получаем высокое качество фото.

Растровая графика эффективно представляет изображения фотографического качества.

2). Принтер формирует изображения из точек.	+
Растровые изображения могут быть легко
распечатаны на принтере.

1). Для хранения растровой графики требуется большой объем памяти.

Допустим, что нам необходимо закодировать рисунок для растра 1240 х 1024 в 24-битовой палитре. Каков будет

- объем графического файла?

n 1240 * 1024 * 24 = 30 474 240 (бит) n 30 474 240 : 8 = 3 809 280 (байт)

n 3 809 280 : 1024 : 1024 = 3,68 (Мб)

2). Растровые изображения имеют ограниченные возможности при масштабировании, вращении и других преобразованиях.

3). Растровые изображения редактируются и обрабатываются сложнее, чем векторные.

Векторное изображение

Для примера рассмотрим «маленький монитор» с растровой сеткой размером 10x10 и черно – белым изображением

В векторном представлении буква ”К” – это три линии. Всякая линия описывается указанием координат ее концов в таком виде:

ЛИНИЯ (X1, Y1, X2, Y2).

0

X

Изображение буквы ”К” можно описать следующим

образом:

ЛИНИЯ (4, 2, 4, 8) ЛИНИЯ (5, 5, 8, 2) ЛИНИЯ (5, 5, 8, 8).

Y

Изображение буквы “К” в векторном представлении.

Достоинства и недостатки векторной графики

		Относительно небольшой	+
1.
		объем памяти
2.		Векторные изображения
		могут быть легко
		масштабированы без потери
		качества

-	1.	Не позволяет получать
		изображения фотографического
		качества
	2.	Векторные изображения иногда не
		печатаются или выглядят на
		бумаге не так, как хотелось бы, не

реалистично.

РАСТРОВЫЕ

Paint

Corel PHOTO

PAINT

Adobe Photoshop

Microsoft Photo

Editor

Corel Photo-Paint

Графические редакторы

ВЕКТОРНЫЕ

Corel DRAW

Adobe Illustrator

Фрактальная графика

Помимо векторной и растровой графики сейчас развивается направление фрактальной графики.

Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур. Поскольку более детальное описание элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму, описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.

В компьютерной графике фракталы широко применяются для построения изображений природных объектов, таких, как деревья, горные ландшафты, поверхности морей и т.д.