Параграф 15 - Информатика. 10 класс. Босова Л.Л.

Информатика для 10-го класса
Предмет:	Информатика
Класс:	10
Автор учебника:	Босова Л.Л.
Год издания:	2016
Издательство:
Кол-во заданий:	25
Кол-во упражнений:
Мы в социальных сетях
Телеграм • ВКонтакте

Если есть вопросы, дополнения, правки, вопросы к тексту ответа, пишите на странице обсуждения.

Кодирование графической информации

Кодировании графических изображений и потер информации

• Почему при кодировании графических изображений всегда происходит потеря некоторого количества информации?

Потеря информации в процессе кодирования графических изображений возникает из-за необходимости сжатия данных. Для достижения максимального сжатия информации изображения необходимо более грубое кодирование, при котором некоторая информация просто удаляется или отбрасывается. Поэтому при кодировании изображений всегда происходит частичная потеря информации, что может привести к появлению артефактов и потере деталей в изображении.

Суть векторного кодирования информации

• В чём суть векторного кодирования информации?

Векторное кодирование информации – это процесс создания векторной модели изображений и других объектов, который использует линии, кривые и прочие кривые и полигоны для их представления. Он часто используется для изображений и других графических объектов, таких как логотипы и планы. Векторное кодирование информации предлагает высокое качество и небольшие размеры файлов, что делает его полезным для приложений, в которых необходима высокая точность и должно быть минимальное влияние на скорость загрузки.

Суть растрового кодирования информации

• В чём суть растрового кодирования информации?

Растровое кодирование информации – это процесс представления изображения в виде матрицы пикселей. Он часто используется для изображений и других графических объектов, таких как фотографии и иллюстрации. Растровое кодирование информации обеспечивает гибкость для изменения размера изображения, изменения яркости и контраста и других эффектов. Однако растровое кодирование информации может привести к низкому качеству и большим размерам файлов.

Физическая природа света

• Какова физическая природа света?

Свет – это электромагнитная волна с диапазоном частот, которые могут быть заметны глазом человека. Свет имеет как колебательные, так и волновые свойства. Колебания света имеют различные частоты и длины волны. Кратковременные импульсы являются основными измерениями света. Свет передается с определенной скоростью в вакууме и в других средах.

Законы цветовоспроизведения и цветового кодирования

• Сформулируйте законы, наиболее важные для понимания сути цветовоспроизведения и цветового кодирования.

1. При смешивании трех основных цветов — красного, зеленого и синего — в равных количествах получается нейтральный серый цвет.
2. Любой цвет может быть получен путем сложения трех основных цветов в различных количествах.
3. Любой цвет можно получить путем вычитания одного или нескольких из трех основных цветов из другого.

Суть цветовой модели RGB

• В чём состоит суть цветовой модели RGB?

Цветовая модель RGB (Red Green Blue) — это способ представления цвета путем объединения красного, зеленого и синего света. Это наиболее широко используемый метод определения цветов в Интернете и на цифровых носителях. Три основных цвета света, которые используются для создания цветовой модели RGB, — это красный, зеленый и синий, и каждый цвет имеет свое числовое значение в диапазоне от 0 до 255. В сочетании эти три основных цвета могут создавать самые разнообразные цветов, от ярких и ярких до нежных и приглушенных.

Объём видеопамяти при различных разрешениях монитора

• Определите требуемый объём видеопамяти при заданных разрешении монитора и глубине цвета.

Разрешение монитора	Глубина цвета
	8	16	24
1024 x 768	2,359,296 байт (2,3 МБ)	4,718,592 байт (4,7 МБ)	7,077,888 байт (7,1 МБ)
1280 x 720	3,145,600 байт (3,1 МБ)	6,291,200 байт (6,2 МБ)	9,436,800 байт (9,4 МБ)
1600 x 900	4,608,000 байт (4,5 МБ)	9,216,000 байт (9,1 МБ)	13,824,000 байт (13,8 МБ)
1920 x 1080	6,220,800 байт (6,1 МБ)	12,441,600 байт (12,4 МБ)	18,662,400 байт (18,6 МБ)

Расчёты по хранению графической информации

• Для хранения растрового изображения размером 128 × 128 пикселей отвели 16 Кбайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

Максимально возможное число цветов в палитре изображения 16384 цветов. Так как каждый пиксель занимает 2 байта памяти, то получаем 128 x 128 x 2 = 16384.

• Определите объём видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора True Color с разрешающей способностью 1024 × 768 точек.

Так как True Color имеет 24-битный цветовой глубиной (16,7 миллионов цветов). Для получения изображения с разрешающей способностью 1024 × 768 точек понадобится по меньшей мере 3 Мбайт памяти: 1024 x 768 x 3 bytes = 2,25 Мбайт

Таким образом, для реализации графического режима монитора True Color с разрешающей способностью 1024 × 768 точек необходим объём видеопамяти в минимум 3 Мбайт.

• В цветовой модели RGB для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048 × 1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла с использованием RGB-кодирования. Определите размер файла.

Для кодирования одного пикселя в цветовой модели RGB используется 3 байта. Поэтому размер файла для изображения размером 2048 х 1536 пикселей будет равен 2048 х 1536 х 3 байтам, что составляет 9,2 Мбайт.

• Укажите минимальный объём памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 64 × 64 пикселя, если известно, что в изображении используется палитра из 256 цветов. Саму палитру хранить не нужно.

Минимальный объем памяти, необходимый для хранения растрового изображения размером 64 × 64 пикселя, составляет 64 × 64 × 8 = 32 768 килобайт. Так как в изображении используется палитра из 256 цветов, для хранения информации о цвете каждого пикселя необходимо использовать по 8 бит. Таким образом, изображение будет занимать 32 768 килобайт памяти.

• Вы хотите работать с разрешением монитора 1920 × 1080 пикселей, используя 16 777 216 цветов. В магазине продаются видеокарты с памятью 512 Кбайт, 2 Мбайта, 4 Мбайта и 64 Мбайта. Какую из них можно купить для вашей работы?

Для работы с разрешением 1920 × 1080 пикселей, используя 16 777 216 цветов, потребуется видеокарта с памятью не менее 64 Мбайт.

Разрешение 1920 × 1080 пикселей использует примерно 2 миллиарда пикселей, а цвета 16 777 216 дают примерно 4 байта данных на пиксель. Итого, потребуется примерно 8 Мбайт памяти для отображения изображения. Тем не менее, видеокарты часто используют дополнительную память для улучшения качества изображения, поэтому для достижения максимально возможного качества изображения необходима видеокарта с памятью не менее 64 Мбайт.

• В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 16 777 216 до 256. Во сколько раз уменьшится объём занимаемой им памяти?

Объём занимаемой памяти уменьшится в 64 раза. Количество цветов уменьшилось с 16 777 216 до 256, что составляет соотношение 64:1. Таким образом, объём занимаемой памяти уменьшится в 64 раза.

• Пусть используется режим High Color. Назовите цвет, который задаётся кодом:

1. а) 1111100000011111 - цвет жёлтый;
2. б) 0111101111101111 - цвет светло-зелёный.

High Color использует 16 бит для задания цвета. Каждые 5 бит соответствуют красному, зеленому и синему. Таким образом, код 1111100000011111 соответствует значениям красного 31, зеленого 0, синего 31, соответствующим жёлтому цвету. Код 0111101111101111 соответствует значениям красного 23, зеленого 31, синего 15, соответствующим светло-зеленому цвету.

• Для кодирования цвета фона интернет-страницы используется атрибут bgcolor=“#XXXXXX”, где XXXXXX — шестнадцатизначное значение интенсивности цветовых компонент в 24-битной RGB-модели. Назовите цвет страниц, заданных тегами:

1. а) <body bgcolor=“#FFFFFF”> -
    
2. б) <body bgcolor=“#00FF00”> -
    
3. в) <body bgcolor=“#0000FF”> -
    
4. г) <body bgcolor=“#EEEE00”> -
    
5. д) <body bgcolor=“#A5A5A5”> -
    

Распределение количества битов по RGB

• Выясните, каким образом распределено количество битов по красной, зелёной и синей составляющим в 8-битной цветовой схеме. С чем связано такое распределение?

В 8-битной цветовой схеме каждая из трёх цветовых составляющих (красная, зелёная и синяя) имеет по 8 бит. Это представляет собой распределение по 8-битной схеме RGB. Это распределение было выбрано, потому что для отображения цвета необходимо минимум 24 бита, то есть 8 бит для каждой из трёх цветовых составляющих. Это позволяет отображать более 16 миллионов цветов, что более чем достаточно для простых графических приложений.

Факторы для построения моделей цветопередачи RGB и HSB

• Назовите факторы, существенные для построения моделей цветопередачи RGB и HSB. Какими характеристиками цвета оперирует модель цветопередачи HSB?

RGB – это модель цветопередачи, основанная на трех основных цветах и их произвольных комбинациях: красном, зеленом и синем (Red, Green, Blue). На основе этих цветов формируется бесконечное количество других цветов.

HSB – это модель цветопередачи, основанная на трех характеристиках цвета: оттенке (Hue), насыщенности (Saturation) и освещенности (Brightness). Первая показывает, как цвет отличается от базового цвета, вторая – как сильно цвет отличается от белого, а третья – как ярким является цвет.

Модели конструирования цвета в Paint

• Исследуйте окно «Изменение палитры» в графическом редакторе Paint. Какие модели конструирования цвета там представлены?

Окно «Изменить палитру» в редакторе Paint предоставляет множество параметров для цветовых моделей, включая «Сплошная заливка» (где вы можете выбрать сплошной цвет), «Градиентная заливка» (где вы можете выбрать два или более цвета, которые плавно переходят друг в друга), Заливка узором (где можно выбрать повторяющийся узор цветов), Раскрасить (где можно изменить существующий цвет) и Создать собственные цвета (где можно создавать собственные образцы цветов).

Использование красок в принтере

• Краски каких цветов используются в цветном принтере? Почему для печати на цветном принтере нельзя использовать краски красного, зелёного и синего цветов?

Как правило, в цветном принтере используются голубые, пурпурные, желтые и черные (CMYK) чернила. Красный, зеленый и синий (RGB) цвета нельзя использовать для печати на цветном принтере, поскольку цвета RGB не подходят Технологический для процесса печати - это не даст желаемого результата. Цвета RGB используются в цифровых дисплеях и на компьютерных мониторах, а цвета CMYK используются в процессе печати.

• Почему модель RGB считается аддитивной, а модель CMYK — субтрактивной цветовой моделью?

Модель RGB считается аддитивной цветовой моделью, поскольку для создания цветов в ней используется свет. Это работает путем комбинирования основных цветов красного, зеленого и синего в различных комбинациях интенсивности для создания множества цветов. Чем больше света добавляется, тем ярче становятся цвета.

Модель CMYK считается субтрактивной цветовой моделью, поскольку она работает путем вычитания света из белого фона. Это делается путем комбинирования основных цветов голубого, пурпурного, желтого и черного (CMYK) с различной интенсивностью для создания различных цветов. Чем больше красителя добавлено, тем темнее становятся цвета.