Расчёт информационного объёма растрового графического изображения (количества информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте количества пикселей в этом изображении и на определении глубины цвета (информационного веса одного пикселя).
При расчетах используется формула V = i * k,
где V – это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах;
k – количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера);
i – глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель.
Глубина цвета задаётся количеством битов, используемым для кодирования цвета точки.
Глубина цвета связана с количеством отображаемых цветов формулой
N = 2 i , где N – это количество цветов в палитре, i – глубина цвета в битах на один пиксель.
Примеры
1. Видеопамять компьютера имеет объем 512Кб, размер графической сетки 640×200, в палитре 8 цветов. Какое количество страниц экрана может одновременно разместиться в видеопамяти компьютера?
Как применить калибровку к нескольким разным мониторам. Делаем одинаковый цвет.
Найдем количество пикселей в изображении одной страницы экрана:
k = 640*200=128000 пикселей.
Найдем i (глубину цвета, т.е. сколько бит потребуется для кодировки одного цвета) N = 2 i , следовательно, 8 = 2 i , i = 3.
Находим объем видеопамяти, необходимый для размещения одной станицы экрана. V = i * k (бит), V = 3*128000 = 384000(бит) = 48000 (байт) = 46,875Кб.
Т.к. объем видеопамяти компьютера 512Кб, то можно одновременно хранить в видеопамяти компьютера 512 / 46,875 = 10,923 ≈ 10 целых страниц экрана.
Ответ: 10 полных страниц экрана можно одновременно хранить в видеопамяти компьютера
2. В результате преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при этом изменился объем видеопамяти, занимаемой изображением?
Используем формулы V = i * k и N = 2 i .
256 = 2 i1 , 16 = 2 i2 ,
Ответ: объём графического изображения уменьшится в два раза.
3. Сканируется цветное изображение стандартного размера А4 (21×29,7 см 2 ). Разрешающая способность сканера 1200dpi (точек на один дюйм) и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?
i=24 бита на пиксель;
Переведем размеры изображения в дюймы и найдем количество пикселей k: k = (21/2,54)*(29,7/2,54)*1200 2 (dpi) ≈ 139210118 (пикселей)
Используем формулу V = i * k
V=139210118*24 = 3341042842 (бита) = 417630355байт = 407842Кб = 398Мб
Ответ: объём сканированного графического изображения равен 398 Мб
Задачи для самостоятельного решения
1. Определите количество цветов в палитре при глубине цвета 4, 8, 16, 24, 32 бита.
2. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится информационный объем файла?
3. 256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?
Информатика Босова 7 класс §3.1 Формирование изображения на экране монитора
4. Достаточно ли видеопамяти объёмом 256 Кбайт для работы монитора в режиме 640×480 и палитрой из 16 цветов?
5. Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640×350 пикселей, а количество используемых цветов – 16?
6. Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея 800×600 пикселей?
7. Объем видеопамяти равен 2 Мб, битовая глубина 24, разрешающая способность дисплея 640×480. Какое максимальное количество страниц можно использовать при этих условиях?
8. Видеопамять имеет объем, в котором может храниться 4-х цветное изображение размером 640×480. Какого размера изображение можно хранить в том же объеме видеопамяти, если использовать 256 – цветную палитру?
9. Для хранения растрового изображения размером 1024×512 отвели 256 Кб памяти. Каково максимальное возможное количество цветов в палитре изображения?
Задачи на расчет объёма звуковой информации
Теория
Звук может иметь различные уровни громкости. Количество различных уровней рассчитывается по формуле N = 2 i , где i — глубина звука.
Частота дискретизации — количество измерений уровня входного сигнала в единицу времени (за 1 секунду).
Размер цифрового моноаудиофайла вычисляется по формуле А=Д*Т*i,
где Д- частота дискретизации;
Т- время звучания или записи звука;
i — разрядность регистра (глубина звука).
Для стереоаудиофайла размер вычисляется по формуле А=2*Д*Т*i
Примеры
1. Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой 44.1 кГц и разрядностью 16 бит.
Если записывают стереосигнал
А = 2*Д*Т*i = 44100*120*16 = 84672000бит = = 10584000байт = 10335,9375Кб = 10,094Мб.
Если записывают моносигнал А = 5Мб.
Ответ: 10 Мб, 5Мб
2. Объем свободной памяти на диске — 0,01 Гб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц.
Т = 10737418,24/44100/2 = 121,74(сек) = 2,03(мин)
Ответ: 2,03 мин.
Задачи для самостоятельного решения
1. Определить размер (в байтах) цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 бит. Файл сжатию не подвержен.
2. В распоряжении пользователя имеется память объемом 2,6 Мб. Необходимо записать цифровой аудиофайл с длительностью звучания 1 минута. Какой должна быть частота дискретизации и разрядность?
3. Объем свободной памяти на диске – 0,01 Гб, разрядность звуковой платы – 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц?
4. Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на диске 1,3 Мб, разрядность звуковой платы – 8. С какой частотой записан звук?
Источник: infopedia.su
Урок 24
Кодирование изображения. Работа с растровым графическим редактором
— Принцип формирования цвета пикселя на экране.
— Связь между количеством цветов в палитре и количеством бит для кодирования одного пикселя (формула).
— Формула определения объёма видеопамяти для хранения изображения заданного размера.
Кодирование цветов пикселей
Информация о состоянии каждого пикселя хранится в закодированном виде в памяти компьютера. Код может быть однобитовым, двухбитовым и т. д.
Код пикселя — это информация о цвете пикселя.
Для получения черно-белого изображения (без полутонов) используются два состояния пикселя: светится — не светится (белый — черный). Тогда для кодирования цвета пикселя достаточно одного бита памяти:
1 — белый;
0 — черный.
Количество цветов, в которые может быть окрашен пиксель на цветном дисплее, больше двух. Поэтому одного бита на пиксель недостаточно.
Для кодирования четырехцветного изображения требуется двухбитовый код, поскольку с помощью двух битов можно выразить четыре различных значения (отобразить четыре различных состояния). Может использоваться, например, такой вариант кодирования цветов:
00 — черный;
10 — зеленый;
01 — красный;
11 — коричневый.
Из трех базовых цветов — красного, зеленого, синего — можно получить восемь комбинаций трехбитового кода:
В этом коде каждый базовый цвет обозначается его первой буквой (к — красный, з — зеленый, с — синий). Черточка означает отсутствие цвета.
Следовательно, для кодирования восьмицветного изображения требуются три бита памяти на один видеопиксель. Если наличие базового цвета обозначить единицей, а отсутствие — нулем, то получается таблица кодировки восьмицветной палитры (табл. 4.1).
Таблица 4.1. Двоичный код восьмицветной палитры
Из сказанного, казалось бы, следует вывод: с помощью трех базовых цветов нельзя получить палитру, содержащую больше восьми цветов. Однако на экранах современных компьютеров получают цветные изображения, составленные из сотен, тысяч и даже миллионов различных оттенков. Как это достигается?
Если иметь возможность управлять интенсивностью (яркостью) свечения базовых цветов, то количество различных вариантов их сочетаний, дающих разные оттенки, увеличивается.
Шестнадцатицветная палитра получается при использовании четырехразрядной кодировки пикселя: к трем битам базовых цветов добавляется один бит интенсивности. Этот бит управляет яркостью всех трех цветов одновременно (интенсивностью трех электронных пучков) (табл. 4.2).
Таблица 4.2. Двоичный код шестнадцатицветной палитры.
«и» — бит интенсивности
Большее количество цветов получается при раздельном управлении интенсивностью базовых цветов. Причем интенсивность может иметь более двух уровней, если для кодирования интенсивности каждого из базовых цветов выделять больше одного бита.
Из сказанного можно вывести правило.
Количество различных цветов К и количество битов для их кодирования b связаны между собой формулой К = 2 b .
2 1 = 2, 2 2 = 4, 2 3 = 8, 2 4 = 16 и т. д. Для получения цветовой гаммы из 256 цветов требуется 8 битов = 1 байт на каждый пиксель, так как 2 8 = 256.
Величина b называется битовой глубиной цвета.
Объем видеопамяти
Объем необходимой видеопамяти определяется размером графической сетки дисплея и количеством цветов. Минимальный объем видеопамяти должен быть таким, чтобы в него помещался один кадр (одна страница) изображения. Например, для сетки 640 х 480 и черно-белого изображения минимальный объем видеопамяти должен быть таким:
640 • 480 • 1 бит = 307 200 битов = 38 400 байтов.
Это составляет 37,5 Кбайт.
Для работы с 256-цветной палитрой на мониторе с разрешением 1024 х 768 минимальный объем видеопамяти составляет 768 Кб.
На современных высококачественных дисплеях используется палитра более чем из 16 миллионов цветов (b = 24 бита). Требуемый объем видеопамяти в этом случае — несколько мегабайтов.
На самом деле видеопамять хранит одновременно не одно изображение экрана, а множество. Это способствует быстрой смене кадров. Поэтому размер видеопамяти на современных ПК составляет от сотен мегабайтов до нескольких гигабайтов.
Коротко о главном
Информация в видеопамяти — это двоичные коды, обозначающие цвета пикселей на экране.
Для кодирования двух цветов достаточно 1 бита на пиксель; четырех цветов — 2 битов; восьми цветов — 3 битов; шестнадцати цветов — 4 битов и т. д. Количество цветов К и размер кода в битах (битовая глубина цвета) b связаны формулой К = 2b.
Из трех базовых цветов можно получить 8 различных цветов. Большее число цветов получается путем управления интенсивностью базовых цветов.
Минимально необходимый объем видеопамяти зависит от размера сетки пикселей и от количества цветов. Обычно в видеопамяти помещается несколько страниц (кадров) изображения одновременно.
Вопросы и задания
1. Какая информация содержится в видеопамяти?
2. Сколько битов видеопамяти на один пиксель требуется для хранения двухцветного; четырехцветного; восьмицветного; шестнадцатицветного изображения?
3. Какие цвета получаются из смешения красного и синего, красного и зеленого, зеленого и синего цветов?
4. Сколько цветов будет содержать палитра, если каждый базовый цвет кодировать двумя битами?
5. Придумайте способ кодирования цветов для 256-цветной палитры.
6. Пусть видеопамять компьютера имеет объем 512 Кбайт. Размер графической сетки — 640 х 480. Сколько страниц экрана одновременно разместится в видеопамяти при палитре из 16 цветов; 256 цветов?
Электронное приложение к уроку
| Вернуться к материалам урока | |
| Презентации, плакаты, текстовые файлы | Ресурсы ЕК ЦОР |
| Видео к уроку |
Cкачать материалы урока
Источник: xn—-7sbbfb7a7aej.xn--p1ai
Ответы на тест 3 по Информатике 7 класс (Босова Л.Л.)
Ответы на тест 3 по Информатике 7 класс — это пособие для родителей для проверки правильности ответов обучающихся детей (ГДЗ) на «Тестовые вопросы для самоконтроля», указанные в учебнике Информатики. Как утверждают авторы учебника (Л.Л.Босова, А.Ю.Босова) в конце каждой главы приведены тестовые задания, которые помогут оценить, хорошо ли учащиеся освоили теоретический материал и могут ли они применять свои знания для решения возникающих проблем.
Ответы на вопросы помогут родителям оперативно проверить выполнение указанных заданий.
1. К устройствам ввода графической информации относится:
а) принтер
б) монитор
в) мышь
г) видеокарта
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: в) мышь
2. К устройствам вывода графической информации относится:
а) сканер
б) монитор
в) джойстик
г) графический редактор
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: б) монитор
3. Наименьшим элементом изображения на графическом экране является:
а) курсор
б) символ
в) пиксель
г) линия
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: в) пиксель
4. Пространственное разрешение монитора определяется как:
а) количество строк на экране
б) количество пикселей в строке
в) размер видеопамяти
г) произведение количества строк изображения на количество точек в строке
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: г) произведение количества строк изображения на количество точек в строке
5. Цвет пикселя на экране монитора формируется из следующих базовых цветов:
а) красного, синего, зелёного
б) красного, жёлтого, синего
в) жёлтого, голубого, пурпурного
г) красного, оранжевого, жёлтого, зелёного, голубого, синего, фиолетового
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: а) красного, синего, зелёного
6. Глубина цвета — это количество:
а) цветов в палитре
б) битов, которые используются для кодирования цвета одного пикселя
в) базовых цветов
г) пикселей изображения
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: б) битов, которые используются для кодирования цвета одного пикселя
7. Видеопамять предназначена для:
а) хранения информации о цвете каждого пикселя экрана монитора
б) хранения информации о количестве пикселей на экране монитора
в) постоянного хранения графической информации
г) вывода графической информации на экран монитора
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: а) хранения информации о цвете каждого пикселя экрана монитора
8. Графическим объектом не является:
а) рисунок
б) текст письма
в) схема
г) чертёж
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: б) текст письма
9. Графический редактор — это:
а) устройство для создания и редактирования рисунков
б) программа для создания и редактирования текстовых изображений
в) устройство для печати рисунков на бумаге
г) программа для создания и редактирования рисунков
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: г) программа для создания и редактирования рисунков
10. Достоинство растрового изображения:
а) чёткие и ясные контуры
б) небольшой размер файлов
в) точность цветопередачи
г) возможность масштабирования без потери качества
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: в) точность цветопередачи
11. Векторные изображения строятся из:
а) отдельных пикселей
б) графических примитивов
в) фрагментов готовых изображений
г) отрезков и прямоугольников
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: б) графических примитивов
12. Растровым графическим редактором НЕ является:
а) Gimp
б) Paint
в) Adobe Photoshop
г) CorelDraw
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: г) CorelDraw
13. Несжатое растровое изображение размером 64 х 512 пикселей занимает 32 Кб памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
а) 8
б) 16
в) 24
г) 256
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: г) 256
14. Некое растровое изображение было сохранено в файле p1.bmp как 24 -разрядный рисунок. Во сколько раз будет меньше информационный объём файла p2.bmp , если в нём это же изображение сохранить как 16 -цветный рисунок?
а) 1,5
б) 6
в) 8
г) размер файла не изменится
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: б) 6
15. Сканируется цветное изображение размером 25 х 30 см . Разрешающая способность сканера 300 х 300 dpi , глубина цвета — 3 байта . Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?
а) примерно 30 Мб
б) примерно 30 Кб
в) около 200 Мб
г) примерно 10 Мб
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: а) примерно 30 Мб
16. Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 1280 х 1024 и палитрой из 65 536 цветов.
а) 2560 битов
б) 2,5 Кб
в) 2,5 Мб
г) 256 Мб
ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ: в) 2,5 Мб
Вы смотрели «Ответы на тест 3 по Информатике 7 класс (Л.Л. Босова, Ответы на вопросы)»
Источник: xn—-8sbuffbhpdbebz1a7m.xn--p1ai