- •Информация, свойства и особенности информации. Представление информации в вычислительных системах Информация в современном мире
- •Особенности информации
- •4. Представление числовой информации в компьютере
- •4.1. Компьютерная система счисления
- •Преобразование чисел позиционных систем из компактной в развернутую
- •Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •Выполнение сложения чисел позиционных систем
- •Выполнение вычитания чисел позиционных систем
- •Выполнение операции умножения
- •Выполнение арифметических действий в двоичной системе
- •Выполнение деления
- •4.2. Представление в компьютере целых чисел
- •4.3. Представление в компьютере вещественных чисел
- •4.6. Принципы кодирования графических, видео и звуковых данных
- •4.6.1. Модели цвета
- •4.6.1.1. Модель rgb
- •4.6.1.2. Модель cmyk
- •4.6.1.3. Недостатки моделей rgb и cmyk
- •4.6.1.4. Модель Lab
- •4.6.1.5. Модель hsb
- •4.6.1.6. Кодирование видео- и звуковых данных
- •Многомашинные и многопроцессорные вс
- •Микропроцессоры
- •Классификация микропроцессоров
- •Интерфейсная система пк
- •Видеотерминальные устройства
- •Внешние устройства пк
- •Выбор конфигурации компьютера
4.6. Принципы кодирования графических, видео и звуковых данных
Обработка графической информации требует своего способа кодирования. Любое изображение представляется в виде огромного числа отдельных точек. Обычная картинка на экране может содержать до миллиона таких точек. Простейшим изображением является черно-белое. В этом случае одна точка изображения может кодироваться одним битом, например 0 - черная точка, 1 - белая. Для запоминания изображения из 1 миллиона точек в этом случае потребуется около 125 Кбайт. Цветное изображение требует большего числа байтов, причем чем больше используется цветов, тем больше требуется байтов. При работе с 16-цветными изображениями одна точка требует 4 бита, т. е. один байт содержит информацию о двух точках изображения. Работа с 256-цветными изображениями требует уже целого байта для одной точки и около 1 миллиона байт для всего изображения. Наиболее реалистичные изображения используют 2 байта на одну точку, что позволяет выводить 65536 цветовых оттенков. Все это говорит о том, что обработка графической информации для компьютера является гораздо более сложной задачей по сравнению с обработкой числовой и текстовой информации.
Обычно компьютерную графику разделяют на растровую и векторную. Отдельно стоят фрактальный тип представления изображений и трехмерная графика.
Растровое изображение — это прямоугольная (растровая) сетка пикселей на компьютерном мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах. При использовании растровой графики важным элементом является размер полотна, тип цветопередачи и количество используемых цветов.
Пиксел (англ. pixе1, сокр. от англ. PICture'S Еlement - элемент изображения) — это мельчайшая единица цифрового изображения в растровой графике. Он представляет собой неделимый объект прямоугольной (обычно квадратной) формы, обладающий определенным цветом. Любое растровое компьютерное изображение состоит из пикселов, расположенных по строкам и столбцам. При увеличении изображения видны ряды пикселов.
Максимальная детализация растрового изображения задается при его создании и не может быть увеличена. Если увеличивается масштаб изображения, пикселы превращаются в крупные зерна. От количества пикселов зависит детальность изображения. Пикселы, сливаясь на расстоянии, создают ощущение цветовых переходов.
Достоинства растровой графики:
• можно воспроизвести любой рисунок - и условный, схематичный, и фотографического качества;
• растровая графика используется сейчас практически везде - от маленьких иконок до плакатов.
Недостатки растровой графики:
большой размер, занимаемый файлами;
потеря качества изображения при операциях трансформирования.
Векторная графика. Векторное изображение представляет собой набор объектов - линий или примитивных геометрических фигур (окружности, прямоугольники). Этим объектам присваиваются атрибуты - толщина линий и цвет заполнения. Векторный рисунок хранится в файле как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих объекты рисунка.
Все современные компьютерные видеодисплеи способны отображать информацию только в растровом формате. Для отображения векторного формата на растровом используются преобразователи, программные или аппаратные, встроенные в видеокарту. Также существует узкий класс устройств, ориентированных исключительно на отображение векторах данных. К ним относятся графопостроители, а также некоторые типы лазерных проекторов.
Векторные изображения используются при компьютерном черчении, создании технической иллюстрации, деловой графики, шрифтов, векторной анимации.
Достоинства векторной графики:
небольшой размер файла;
нет потери качества при операциях трансформирования объектов;
векторные изображения на растровых устройствах выводятся с максимальным качеством, доступным на этом устройстве.
Недостатки векторной графики:
не каждый объект может быть изображен в векторном виде, например фотографии;
чем больше число объектов, тем больше памяти и времени требуется на отображение и обработку векторного рисунка.
Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании.