Bitu dziļums ir viens no parametriem, ko visi vajā, taču daži fotogrāfi to patiešām saprot. Photoshop piedāvā 8, 16 un 32 bitu failu formātus. Dažreiz mēs redzam failus, kas atzīmēti kā 24 un 48 biti. Un mūsu kameras bieži piedāvā 12 un 14 bitu failus, lai gan jūs varat iegūt 16 bitu ar vidēja formāta kameru. Ko tas viss nozīmē un kas patiesībā ir svarīgi?

Kas ir bitu dziļums?

Pirms salīdzināt dažādas iespējas, vispirms apspriedīsim, ko nozīmē nosaukums. Bits ir datora mērvienība, kas saistīta ar informācijas glabāšanu 1 vai 0 formā. Vienam bitam var būt tikai viena no divām vērtībām: 1 vai 0, jā vai nē. Ja tas būtu pikseļi, tas būtu pilnīgi melns vai pilnīgi balts. Nav ļoti noderīgi.

Lai aprakstītu sarežģītāku krāsu, mēs varam apvienot vairākus bitus. Katru reizi, kad mēs pievienojam bitus, potenciālo kombināciju skaits dubultojas. Vienam bitam ir 2 iespējamās vērtības 0 vai 1. Apvienojot 2 bitus, jums var būt četras iespējamās vērtības (00, 01, 10 un 11). Apvienojot 3 bitus, jums var būt astoņas iespējamās vērtības (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 un 111). Utt Kopumā iespējamo izvēļu skaits tiks palielināts līdz divu bitu skaitam. Tādējādi "8 bitu" = 2 8 = 256 iespējamās veselā skaitļa vērtības. Programmā Photoshop tas tiek attēlots kā vesels skaitlis 0-255 (iekšēji tas ir datora binārais kods 00000000-11111111).

Šādi bitu dziļums nosaka mazākās izmaiņas, kuras varat veikt vērtību diapazonā. Ja mūsu pelēktoņos no tīras melnas līdz tīrai baltai ir 4 vērtības, kuras mēs iegūstam no 2 bitu krāsas, tad mēs varēsim izmantot melnu, tumši pelēku, gaiši pelēku un baltu. Fotografēšanai tas ir diezgan maz. Bet, ja mums ir pietiekami daudz bitu, mums ir pietiekami plaši pelēktoņu soļi, lai izveidotu to, ko mēs redzēsim kā pilnīgi gludu melnbaltu gradientu.

Zemāk ir melnbaltās gradienta salīdzināšanas piemērs dažādos bitu dziļumos. Šis attēls ir tikai piemērs. Noklikšķiniet uz tā, lai redzētu pilnas izšķirtspējas JPEG2000 līdz 14 bitu. Atkarībā no monitora kvalitātes, iespējams, redzat atšķirības tikai līdz 8 vai 10 bitiem.

Kā saprast mazliet dziļumu?

Būtu ērti, ja visus "bitu dziļumus" varētu tieši salīdzināt, taču terminoloģijā ir dažas atšķirības, kas ir jāsaprot.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka iepriekš redzamais attēls ir melnbalts. Krāsu attēls parasti sastāv no sarkaniem, zaļiem un ziliem pikseļiem, lai izveidotu krāsu. Katru no šīm krāsām dators un monitors uztver kā "kanālu". Tāda programmatūra kā Photoshop un Lightroom skaita bitu skaitu vienā kanālā. Tātad 8 biti nozīmē 8 bitus vienā kanālā. Tas nozīmē, ka Photoshop 8 bitu RGB attēlam kopā būs 24 biti uz pikseļu (8 sarkanai, 8 zaļai un 8 zilai). 16 bitu RGB attēls vai LAB Photoshop būs 48 biti uz pikseļu utt.

Jūs varētu pieņemt, ka 16 biti nozīmē 16 bitu kanālu Photoshop, taču šajā gadījumā tas darbojas citādi. Photoshop faktiski izmanto 16 bitus vienā kanālā. Tomēr tas pret 16 bitu momentuzņēmumiem izturas atšķirīgi. Tas tikai pievieno vienu bitu 15 bitiem. Dažreiz to sauc par 15 + 1 bitu. Tas nozīmē, ka 2 16 iespējamo vērtību (kas būtu vienādas ar 65536 iespējamām vērtībām) vietā ir tikai 2 15 + 1 iespējamās vērtības, kas ir 32768 + 1 = 32769.

Tātad kvalitātes ziņā ir godīgi teikt, ka Adobe 16 bitu režīmā faktiski ir tikai 15 biti. Tu netici? Apskatiet Photoshop informācijas paneļa 16 bitu skalu, kas parāda skalu 0-32768 (kas nozīmē 32769 vērtības, kurām nulle. Kāpēc Adobe to dara? Saskaņā ar Adobe izstrādātāja Chris Cox paziņojumu tas ļauj Photoshop darbojas daudz ātrāk un nodrošina precīzu diapazona viduspunktu, kas ir noderīgi sajaukšanas režīmos.

Lielākā daļa kameru ļaus saglabāt failus 8 bitu (JPG) vai 12 līdz 16 bitu (RAW) formātā. Tātad, kāpēc Photoshop neatver 12 vai 14 bitu RAW failu, piemēram, 12 vai 14 bitu? No vienas puses, būtu nepieciešami daudz resursu, lai palaistu Photoshop un mainītu failu formātus, lai atbalstītu dažādus bitu dziļumus. Un 12 bitu failu atvēršana kā 16 bitu tiešām neatšķiras no 8 bitu JPG atvēršanas un pēc tam konvertēšanas uz 16 bitu. Nekavējoties nav vizuālas atšķirības. Bet pats galvenais, ka faila formāta lietošanai ar dažiem papildu bitiem ir milzīgas priekšrocības (kā mēs to apspriedīsim vēlāk).

Displejiem terminoloģija mainās. Ražotāji vēlas, lai viņu aprīkojuma specifikācijas izklausītos vilinoši. Tāpēc 8 bitu displeja režīmi parasti tiek parakstīti kā "24 biti" (jo jums ir 3 kanāli ar 8 bitu katram). Citiem vārdiem sakot, “24-bit” (“True Color”) monitoram nav īpaši iespaidīgs, tas faktiski nozīmē to pašu, ko Photoshop 8-bit. Labākais variants būtu “30-48 biti” (saukti par “Deep Color”), kas ir 10-16 biti vienā kanālā, lai gan daudziem vairāk nekā 10 biti vienā kanālā ir pārspīlēti.

Cik biti jūs varat redzēt?

Izmantojot tīru gradientu (t.i., sliktākajā gadījumā), daudzi var atrast joslu 9 bitu gradientā, kas satur 2048 pelēkus toņus uz laba displeja ar atbalstu dziļākai krāsu atveidošanai. 9 bitu gradients ir ārkārtīgi vājš, tikko uztverams. Ja jūs nezinātu par tā esamību, jūs to neredzētu. Pat tad, kad to apskatīsit, nebūs viegli pateikt, kur atrodas katras krāsas robežas. 8 bitu gradientu ir samērā viegli saskatīt, ja to uzmanīgi aplūkojat, lai gan jūs to joprojām varat ignorēt, ja neskatāties uzmanīgi. Tādējādi var teikt, ka 10 bitu gradients ir vizuāli identisks 14 bitu vai dziļākam gradientam.

Ņemiet vērā, ka, ja vēlaties izveidot savu failu Photoshop, gradienta rīks izveidos 8 bitu gradientus 8 bitu dokumenta režīmā, taču, pat ja konvertējat dokumentu 16 bitu režīmā, jums joprojām būs 8 bitu gradients . Tomēr jūs varat izveidot jaunu gradientu 16 bitu režīmā. Tomēr tas tiks ģenerēts 12 bitu versijā. Programmai nav 16 bitu gradienta rīka opcijas Photoshop, taču 12 bitu ir vairāk nekā pietiekami jebkuram praktiskam darbam, jo ​​tas ļauj 4096 vērtības.

Pārliecinieties, ka gradienta joslā ieslēdzat anti-aliasing, jo tas ir labākais testēšanai.

Ir svarīgi arī atzīmēt, ka, skatot attēlus ar mazāku nekā 67% palielinājumu, visticamāk, sastopaties ar nepatiesu joslu.

Kāpēc izmantot vairāk bitu, nekā jūs varat redzēt?

Kāpēc mūsu kamerās un Photoshop ir iespējas, pat vairāk nekā 10 bitu? Ja mēs nerediģētu fotoattēlus, nebūtu jāpievieno vairāk bitu, nekā redz cilvēka acs. Tomēr, kad mēs sākam rediģēt fotoattēlus, iepriekš slēptās atšķirības var viegli izlaist.

Ja mēs ievērojami izgaismosim ēnas vai tumšākas vietas, mēs palielināsim daļu no dinamiskā diapazona. Un tad visi trūkumi kļūs acīmredzamāki. Citiem vārdiem sakot, kontrasta palielināšana attēlā darbojas tāpat kā bitu dziļuma samazināšana. Ja mēs pietiekami stipri pagriežam parametrus, dažos attēla apgabalos var parādīties joslas. Tas parādīs pārejas starp krāsām. Šādi brīži parasti ir redzami skaidrās zilās debesīs vai ēnā.

Kāpēc 8 bitu attēli izskatās tāpat kā 16 bitu attēli?

Konvertējot 16 bitu attēlu uz 8 bitu, atšķirība nebūs redzama. Ja tā, tad kāpēc izmantot 16 bitu?

Tas viss ir par vienmērīgu rediģēšanu. Strādājot ar līknēm vai citiem rīkiem, jūs saņemsiet vairāk toņu un krāsu korekcijas soļu. Pārejas būs vienmērīgākas 16 bitos. Tāpēc, pat ja atšķirība sākotnēji var nebūt pamanāma, pāreja uz mazāku krāsu bitu dziļumu var kļūt par nopietnu problēmu vēlāk, rediģējot attēlu.

Tātad, cik bitu jums patiešām ir nepieciešams kamerā?

Mainot 4 pieturas, zaudējumi būs nedaudz vairāk par 4 bitiem. Mainot 3 pieturas, ir tuvāk 2 bitu zaudēšanai. Cik bieži jums tik daudz jāpielāgo ekspozīcija? Strādājot ar RAW, korekcija līdz +/- 4 pieturām ir ārkārtēja un reta situācija, taču tā arī notiek, tāpēc ieteicams, lai būtu papildu 4-5 biti virs redzamā diapazona, lai būtu vietas telpā. Ar normālu 9-10 bitu diapazonu ar normas robežu tas var būt aptuveni 14-15 biti.

Faktiski jums, iespējams, nekad nebūs vajadzīgs tik daudz datu vairāku iemeslu dēļ:

• Nav daudz situāciju, kad jūs saskartos ar perfektu gradientu. Iespējams, ka visizplatītākais piemērs ir skaidras zilas debesis. Visās pārējās situācijās ir daudz detaļu, un krāsu pāreja nav vienmērīga, tāpēc, izmantojot dažādus bitu dziļumus, atšķirību neredzēsiet.
• Kameras precizitāte nav pietiekami augsta, lai nodrošinātu precīzu krāsu atveidi. Citiem vārdiem sakot, attēlā ir troksnis. Šis troksnis parasti ievērojami apgrūtina pāreju starp krāsām saskatīšanu. Izrādās, ka reālie attēli parasti nespēj parādīt krāsu pārejas gradientos, jo kamera nespēj uztvert ideālo gradientu, ko var izveidot programmatiski.
• Pēcapstrādes laikā krāsu pārejas var noņemt, izmantojot Gausa izplūšanu un pievienojot troksni.
• Liela sitienu rezerve ir nepieciešama tikai galējiem toņu pielāgojumiem.

Ņemot to visu vērā, 12 biti izklausās kā ļoti saprātīgs detalizācijas līmenis, kas ļautu veikt izcilu pēcapstrādi. Tomēr kamera un cilvēka acs uz gaismu reaģē atšķirīgi. Cilvēka acs ir jutīgāka pret ēnām.

Interesants fakts ir tas, ka daudz kas ir atkarīgs no programmas, kuru izmantojat pēcapstrādei. Piemēram, ēnu vilkšana no viena attēla Capture One (CO) un Lightroom var radīt atšķirīgus rezultātus. Praksē izrādījās, ka CO sabojā dziļas ēnas vairāk nekā tā analogs no Adobe. Tādējādi, ja jūs ievelkat LR, tad varat rēķināties ar 5 pieturām, bet CO - tikai 4.

Tomēr trokšņa un krāsu dēļ vislabāk ir izvairīties no mēģinājumiem pagarināt vairāk nekā 3 dinamiskā diapazona pieturas. 12 bitu noteikti ir gudra izvēle. Ja jums rūp kvalitāte, nevis faila lielums, tad uzņemiet 14 bitu režīmā, ja kamera to atļauj.

Cik bitu maksā izmantošana Photoshop?

Pamatojoties uz iepriekš minēto, vajadzētu būt skaidram, ka nepietiek ar 8 bitu. Jūs vienmēr varat redzēt krāsu pārejas vienmērīgos gradientos. Un, ja jūs to uzreiz neredzat, pat nelielas korekcijas var padarīt efektu pamanāmu.

Ir vērts strādāt 16 bitu formātā, pat ja sākotnējais fails ir 8 bitu, piemēram, JPG attēli. 16 bitu režīms sniegs vislabākos rezultātus, jo līdz minimumam samazinās pārejas, veicot rediģēšanu.

Nav jēgas izmantot 32 bitu režīmu, ja neapstrādājat HDR failu.

Cik bitu nepieciešams internetam?

16 bitu priekšrocības ir uzlabotās rediģēšanas iespējas. Galīgā rediģētā attēla konvertēšana uz 8 bitu ir lieliska momentuzņēmumu skatīšanai, un tā priekšrocība ir mazu failu izveidošana tīmeklim, lai tos ātrāk lejupielādētu. Pārliecinieties, vai programmā Photoshop ir ieslēgta pretpiesaukšanās. Ja eksportēšanai uz JPG izmantojat Lightroom, automātiski tiek izmantots anti-aliasing. Tas palīdz pievienot nedaudz trokšņa, kam būtu jāsamazina pamanāmu 8 bitu krāsu gradientu risks.

Cik bitu nepieciešams izdrukāt?

Ja drukājat mājās, varat vienkārši izveidot darba 16 bitu faila kopiju un apstrādāt to drukāšanai, izdrukājot darba failu. Bet ko tad, ja jūs iesniedzat savus attēlus internetā laboratorijai? Daudzi izmantos 16 bitu TIF failus, kas ir lielisks veids. Tomēr, ja drukāšanai ir nepieciešams JPG vai vēlaties nosūtīt mazāku failu, jums var rasties jautājumi par konvertēšanu uz 8 bitu.

Ja drukas laboratorija pieņem 16 bitu formātu (TIFF, PSD, JPEG2000), vienkārši jautājiet ekspertiem, kuri faili ir vēlamākie.

Ja jums jānosūta JPG, tas būs 8 biti, taču tam nevajadzētu būt problēmai. Faktiski 8 biti ir lieliski piemēroti galīgai drukāšanai. Vienkārši eksportējiet failus no Lightroom ar 90% kvalitāti un Adobe RGB krāsu telpu. Veiciet visu apstrādi pirms faila konvertēšanas uz 8 bitiem, un problēmu nebūs.

Ja pēc konvertēšanas uz 8 bitu monitorā neredzat joslu joslu, varat būt pārliecināts, ka drukāšanai viss ir kārtībā.

Kāda ir atšķirība starp bitu dziļumu un krāsu telpu?

Bitu dziļums nosaka iespējamo vērtību skaitu. Krāsu telpa nosaka maksimālās vērtības vai diapazonu (parasti pazīstams kā “gamma”). Ja jums kā piemērs jāizmanto krītiņu kastīte, lielāks bitu dziļums tiks pārvērsts vairāk toņos, un lielāks diapazons pārvērtīsies bagātīgākās krāsās neatkarīgi no krītiņu skaita.

Lai redzētu atšķirību, apsveriet šo vienkāršoto vizuālo piemēru:

Kā redzat, palielinot bitu dziļumu, samazinās krāsu pārejas svītru risks. Paplašinot krāsu telpu (plašāku gammu), mēs varam izmantot ekstrēmākas krāsas.

Kā krāsu telpa ietekmē bitu dziļumu?

SRGB (pa kreisi) un Adobe RGB (pa labi)

Krāsu telpa ir diapazons, kurā tiek izmantoti biti, tāpēc ļoti liela gamma teorētiski varētu pārāk daudz izstiepjot izraisīt joslu veidošanos, kas saistīta ar krāsu pārejām. Atcerieties, ka biti nosaka pāreju skaitu attiecībā pret krāsu diapazonu. Tādējādi, paplašinoties gammai, palielinās vizuāli pamanāmu pāreju risks.

Ieteiktie iestatījumi, lai izvairītos no joslām

Pēc visas šīs diskusijas jūs varat izdarīt secinājumu ieteikumu veidā, kas jāievēro, lai izvairītos no problēmām ar krāsu pārejām gradientos.

Kameras iestatījumi:

• 14+ bitu RAW fails ir laba izvēle, ja vēlaties vislabāko kvalitāti, īpaši, ja meklējat nokrāsas un spilgtuma korekcijas, piemēram, ēnas spilgtuma palielinājumu 3-4 pakāpēs.
• 12 bitu RAW fails ir lielisks, ja vēlaties mazāku faila izmēru vai uzņemt ātrāk. Nikon D850 14 bitu RAW fails ir par aptuveni 30% lielāks nekā 12 bitu fails, tāpēc tas ir svarīgs faktors. Un lieli faili var ietekmēt iespēju uzņemt garus kadru sērijas, nepārsniedzot atmiņas buferi.
• Nekad neuzņemiet JPG, ja varat. Ja jūs uzņemat kaut kādus notikumus, kad jums ātri jāpārsūta faili, un attēlu kvalitātei nav nozīmes, tad, protams, JPEG būs lieliska iespēja. Varat arī apsvērt iespēju fotografēt JPG + RAW režīmā, ja vēlāk ir nepieciešams labākas kvalitātes fails. Ir vērts pieturēties pie SRGB krāsu telpas, ja fotografējat JPG formātā. Ja fotografējat RAW, varat ignorēt krāsu telpas iestatījumus. RAW failiem faktiski nav krāsu atstarpes. Tas netiek instalēts, kamēr RAW fails nav pārveidots citā formātā.

Lightroom un Photoshop (darba faili):

• Vienmēr saglabājiet savus darba failus 16 bitu formātā. Izmantojiet 8 bitu tikai galīgajam eksportam JPG formātā tīmeklī un drukāšanai, ja šis formāts ir piemērots drukas aprīkojuma prasībām. Ir pareizi izmantot 8 bitu gala izvadi, taču apstrādes laikā ir jāizvairās no šī režīma.
• Noteikti skatieties fotoattēlu ar 67% vai lielāku, lai pārliecinātos, ka gradientos nav pamanāmu krāsu pāreju. Mazākā mērogā Photoshop var izveidot nepatiesu joslu. Šis būs mūsu otrs raksts.
• Esiet piesardzīgs, lietojot HSL Lightroom un Adobe Camera RAW, jo šis rīks var radīt krāsu svītras. Tas ir ļoti maz saistīts ar bitu dziļumu, taču problēmas ir iespējamas.
• Ja sākotnējais fails ir pieejams tikai 8 bitu formātā (piemēram, JPG), pirms rediģēšanas tas nekavējoties jāpārvērš par 16 bitu. Turpmāki 8 bitu attēlu labojumi 16 bitu režīmā neradīs pārāk acīmredzamas problēmas.
• Nelietojiet 32 ​​bitu vietu, ja vien to neizmantojat, lai apvienotu vairākus RAW (HDR) failus. Strādājot 32 bitu telpā, ir daži ierobežojumi, un faili kļūst divreiz lielāki. Vislabākais ir HDR sajaukšana Lightroom vietā, nevis Photoshop 32 bitu izmantošana.
• Lightroom HDR DNG formāts ir ļoti ērts. Tas izmanto 16 bitu peldošā komata režīmu, lai aptvertu plašāku dinamisko diapazonu ar tādu pašu bitu skaitu. Paļaujoties uz to, ka HDR dinamiskais diapazons mums parasti jālabo tikai 1-2 pieturu laikā, tas ir pieņemams formāts, kas uzlabo kvalitāti, neveidojot milzīgus failus. Protams, neaizmirstiet eksportēt šo RAW 16 bitu TIF / PSD, kad jāturpina rediģēšana Photoshop.
• Ja jūs esat viens no nedaudzajiem cilvēkiem, kam kādu iemeslu dēļ ir jāizmanto 8 biti, iespējams, vislabāk ir pieturēties pie sRGB krāsu telpas.
• Izmantojot Photoshop gradienta rīku, atzīmējot opciju "Anti-aliasing", programma izmantos 1 papildu bitu. Tas var būt noderīgi, strādājot 8 bitu failos.

Eksports internetam:

• JPG ar 8 bitiem un sRGB krāsu telpu ir ideāli piemērots tīmeklim. Kaut arī daži monitori spēj parādīt lielāku bitu dziļumu, palielināts faila lielums, iespējams, nav tā vērts. Lai gan arvien vairāk monitoru atbalsta plašākas gammas, ne visas pārlūkprogrammas pareizi atbalsta krāsu pārvaldību un var attēlot attēlus nepareizi. Un lielākā daļa šo jauno monitoru, iespējams, nekad nav veikuši krāsu kalibrēšanu.

• 8 biti ir piemēroti galīgajai izdrukai, taču izmantojiet 16 bitus, ja drukas iekārta to atbalsta.

• Standarta monitors ir piemērots lielākai daļai uzdevumu, taču atcerieties, ka 8 bitu displeju dēļ jūs varat redzēt krāsu gradientus. Šīs svītras patiesībā var nebūt attēlos. Tie parādās monitora parādīšanas stadijā. Tas pats attēls var izskatīties labāk citā displejā.
• Ja varat to atļauties, 10 bitu displejs ir ideāli piemērots fotografēšanai. Ideāls ir arī plašs diapazons, piemēram, Adobe RGB. Bet tas nav obligāti. Jūs varat izveidot satriecošus attēlus visparastākajā monitorā.

Skats nākotnē

Pašlaik lielāka bitu dziļuma izvēle jums var nebūt svarīga, jo jūsu monitors un printeris var darboties tikai ar 8 bitiem, taču nākotnē tas var mainīties. Jūsu jaunais monitors varēs parādīt vairāk krāsu, un jūs varat drukāt uz profesionāla aprīkojuma. Saglabājiet darba failus 16 bitu formātā. Tas būs pietiekami, lai saglabātu vislabāko kvalitāti nākotnē. Tas būs pietiekami, lai izpildītu visu monitoru un printeru prasības, kas parādīsies tuvākajā nākotnē. Šis krāsu diapazons ir pietiekams, lai pārsniegtu cilvēka redzes loku.

Tomēr gamma ir atšķirīga. Iespējams, ka jums ir monitors ar sRGB krāsu gammu. Ja tas atbalsta plašāku Adobe RGB vai P3 gammu, tad labāk strādāt ar šīm gammām. Adobe RGB ir plašāks krāsu klāsts zilā, ciāna un zaļā krāsā, savukārt P3 - plašākas krāsas sarkanās, dzeltenās un zaļās krāsās. Papildus P3 monitoriem ir arī komerciālie printeri, kas pārsniedz AdobeRGB gammu. sRGB un AdobeRGB vairs nespēj uzņemt visu krāsu diapazonu, ko var reproducēt uz monitora vai printera. Šī iemesla dēļ ir vērts izmantot plašāku krāsu diapazonu, ja plānojat vēlāk drukāt vai apskatīt attēlus ar labākiem printeriem un monitoriem. Tam ir piemērota ProPhoto RGB gamma. Un, kā jau tika apspriests iepriekš, plašākai gammai ir nepieciešams lielāks 16 bitu dziļums.

Kā noņemt joslu

Bet, ja sastopaties ar joslu (visticamāk, pārveidojot par 8 bitu attēlu, varat veikt šādas darbības, lai samazinātu šo problēmu:

• Pārveidojiet slāni par gudru objektu.
• Pievienojiet Gausa izplūšanu. Iestatiet rādiusu, lai paslēptu joslu. Ideāls ir rādiuss, kas vienāds ar joslas platumu pikseļos.
• Izmantojiet masku, lai izplūšanu lietotu tikai tur, kur nepieciešams.
• Visbeidzot, pievienojiet nelielu troksni. Graudainība novērš vienmērīgu izplūšanu un padara attēlu saskaņotāku. Ja izmantojat Photoshop CC, izmantojiet kameras RAW filtru, lai pievienotu troksni.

Rastra grafiskā attēla konvertēšanas laikā krāsu skaits samazinājās no 64 līdz 8. Cik reizes lielāks ir tilpums, ko aizņem

tos atmiņā. Pārbaudes darbs par tēmu "Datorgrafika" 2. variants 2Multimedia ir A) kustīgu attēlu iegūšana displejā; B) lietojumprogramma rasējumu izveidošanai un apstrādei; C) augstas kvalitātes attēlu apvienošana ar reālistisku skaņu; D) datorzinātņu joma, kas nodarbojas ar zīmēšanas datorā problēmām. 3Izvēlieties pareizu datorgrafikas izstrādes posmu secību: a) grafisko displeju parādīšanās; b) simboliska grafika; c) ploteru parādīšanās; d) Krāsu printera parādīšanās. A) a, c, d, b; B) b, c, a, d; C) b, a, c, d; D) a, b, d, c. 3. Patvaļīgu zīmējumu izveidošana, zīmējumi tiek iesaistīti A) zinātniskajā grafikā; B) dizaina grafika; C) biznesa grafika; D) ilustratīva grafika. 4. Kāda datora ierīce veic audio paraugu ņemšanas procesu? A) skaņas karte; B) kolonnas; B) austiņas; D) procesors. 5. Rastra attēls ir ... A) mozaīka ar ļoti maziem elementiem - pikseļiem; B) primitīvu kombinācija; C) krāsu palete. 6. Grafiskā ekrāna punktu var iekrāsot vienā no krāsām: sarkana, zaļa, brūna, melna. Cik video atmiņas tiks atvēlēts katra pikseļa kodēšanai? A) 4 biti; B) 2 baiti; B) 4 baiti; D) 2 biti; E) 3 biti. 7. GR instruments ir: A) Līnija; B) krāsa; B) smidzinātājs; D) zīmēšana. 8. Grafiskais primitīvs ir: A) līnija; B) dzēšgumija; C) kopēšana; D) krāsa. 9. Lai iegūtu 4 krāsu attēlu katram pikseļam, jāpiešķir A) 1 baits; B) 1 bits; B) 2 baiti; D) 2 biti 10. Diskrēts signāls ir ... A) digitāls signāls; B) ierīces veikto mērījumu skaits 1 sekundē; C) fizikālā lieluma vērtība, kas laika gaitā nemitīgi mainās; D) tabula ar fizikālā daudzuma mērījumu rezultātiem noteiktā laikā. 11. Kāds ir paraugu ņemšanas ātrums precīzākai skaņas reproducēšanai? A) 44,1 kHz; B) 11 kHz; B) 22 kHz; D) 8 kHz. 12. Ko var attiecināt uz rastra grafikas trūkumiem salīdzinājumā ar vektorgrafiku? A) Liels daudzums grafisko failu. B) Fotoattēla kvalitāte. C) Spēja apskatīt attēlu grafiskā displeja ekrānā. D) Izkropļojums mērogojot. 13. Ko var attiecināt uz LCD monitora trūkumiem? A) viegls svars; B) aptumšošana, mainot skata leņķi; C) e / m starojuma neesamība; D) mazs tilpums. 14Kods 1011 tiek izmantots, lai kodētu zaļu. Cik krāsu ir paletē? 15 Atrodiet ierakstītā četrrindu audio faila lielumu, ja tas tika ierakstīts 4 minūtes, izmantojot 16 bitu audio kodēšanas dziļumu un 32 kHz paraugu ņemšanas ātrumu. Tika piešķirti 16 512 baiti atmiņas, lai saglabātu 64 x 64 pikseļu bitu karti. Kāds ir maksimālais iespējamais krāsu skaits attēlu paletē? Rastra grafiskā faila konvertēšanas laikā krāsu skaits samazinājās no 512 līdz 8. Cik reizes faila informācijas apjoms ir samazinājies?

1) Stereo audio faila apjoms ir 7500 Kb, skaņas dziļums ir 32 biti, šī faila ilgums ir 10 sekundes. Kāds ir paraugu ņemšanas ātrums

vai šis fails ir ierakstīts?
2) 30x30 pikseļu attēla informācijas apjoms ir vienāds ar 1012,5 baitiem. Nosakiet šim attēlam izmantoto paletes krāsu skaitu.

Grafiskās informācijas kodēšanas problēmu risināšana.

Rastra grafika.

Vektorgrafika.

Ievads

Šī elektroniskā rokasgrāmata satur uzdevumu grupu par tēmu "Grafiskās informācijas kodēšana". Uzdevumu kolekcija ir sadalīta uzdevumu veidos, pamatojoties uz norādīto tēmu. Katra veida uzdevumi tiek izskatīti, ņemot vērā diferencētu pieeju, ti, tiek ņemti vērā minimālā līmeņa (3. pakāpe), vispārējā līmeņa (4. pakāpe), augstākā līmeņa (5. pakāpe) uzdevumi. Dotie uzdevumi tiek ņemti no dažādām mācību grāmatām (saraksts ir pievienots). Visu problēmu risinājumi tiek detalizēti izskatīti, katram problēmu veidam tiek dotas vadlīnijas un sniegts īss teorētiskais materiāls. Lietošanas ērtībai rokasgrāmatā ir saites uz grāmatzīmēm.

Rastra grafika.

Uzdevumu veidi:

1. Video atmiņas apjoma atrašana.

2. Ekrāna izšķirtspējas noteikšana un grafikas režīma iestatīšana.

3.

1. Video atmiņas apjoma atrašana

Šāda veida uzdevumos tiek izmantoti šādi jēdzieni:

· video atmiņas apjoms,

· grafiskais režīms,

· krāsu dziļums,

· Ekrāna izšķirtspēja,

· palete.

Visās šādās problēmās ir jāatrod viena vai otra vērtība.

Video atmiņa -šī ir īpaša brīvpiekļuves atmiņa, kurā tiek veidots grafisks attēls. Citiem vārdiem sakot, lai iegūtu attēlu monitora ekrānā, tas kaut kur ir jāuzglabā. Tam ir domāta video atmiņa. Visbiežāk tā lielums ir no 512 KB līdz 4 MB labākajiem datoriem ar 16,7 miljonu krāsu ieviešanu.

Video atmiņas lielums aprēķina pēc formulas: V =Es *X *Y kurEs- viena punkta krāsu dziļums, X,Y - ekrāna izmēri horizontāli un vertikāli (x un y reizinājums ir ekrāna izšķirtspēja).

Displeja ekrāns var darboties divos galvenajos režīmos: tekstu un grafisks.

IN grafikas režīms ekrāns ir sadalīts atsevišķos gaismas punktos, kuru skaits ir atkarīgs no displeja veida, piemēram, 640 horizontāli un 480 vertikāli. Parasti tiek saukti gaismas punkti ekrānā pikseļi, to krāsa un spilgtums var atšķirties. Tieši grafiskajā režīmā visi sarežģītie grafiskie attēli, kurus izveido īpašas programmas, kas kontrolē katra ekrāna pikseļa parametrus, parādās datora ekrānā. Grafiskos režīmus raksturo šādi rādītāji:

- izšķirtspēja(punktu skaits, ar kuru attēls tiek parādīts ekrānā) - parasti pašreizējie izšķirtspējas līmeņi ir 800 * 600 punkti vai 1024 * 768 punkti. Tomēr monitoriem ar lielu diagonāli var izmantot 1152 * 864 punktu izšķirtspēju.

- krāsu dziļums(punktu skaita kodēšanai izmantoto bitu skaits), piemēram, 8, 16, 24, 32 biti. Katru krāsu var uzskatīt par iespējamo punkta stāvokli. Pēc tam monitora ekrānā redzamo krāsu skaitu var aprēķināt pēc formulas K=2 Es, kur K- krāsu skaits, Es- krāsu dziļums vai bitu dziļums.

Papildus iepriekšminētajām zināšanām studentam vajadzētu būt idejai par paleti:

- palete(krāsu skaits, kas tiek izmantots attēla reproducēšanai), piemēram, 4 krāsas, 16 krāsas, 256 krāsas, 256 pelēkas nokrāsas, 216 krāsas režīmā, ko sauc par Augstas krāsas, vai 224, 232 krāsas Īstas krāsas režīmā.

Studentam jāzina arī saistība starp informācijas mērvienībām, jāspēj pārveidot no mazām vienībām uz lielākām, KB un MB, izmantot parasto kalkulatoru un Wise Calculator.

"3" līmenis

1. Nosakiet nepieciešamo video atmiņas daudzumu dažādiem monitora ekrāna grafiskajiem režīmiem, ja krāsu dziļums vienā punktā ir zināms. (2.76)

Ekrāna režīms	Krāsas dziļums (biti par punktu)

Risinājums:

1. Kopējie punkti ekrānā (izšķirtspēja): 640 * 480 = 307200
2. Nepieciešamais video atmiņas apjoms V = 4 biti * 307200 = 1228800 biti = 153600 baiti = 150 kt.
3. Tādā pašā veidā tiek aprēķināts nepieciešamais video atmiņas apjoms citiem grafikas režīmiem. Lai ietaupītu laiku, students veic aprēķinus.

Atbilde:

Ekrāna režīms	Krāsas dziļums (biti par punktu)
	150 Kb	300 Kb	600 Kb	900 Kb	1,2 Mb
	234 Kb	469 Kb	938 Kb	1,4 Mb	1,8 MB
	384 Kb	768 Kb	1,5 Mb	2,25 Mb
	640 Kb	1,25 Mb	2,5 Mb	3,75 Mb

2. Melnbaltās (bez pelēktoņu) bitkartes grafikas izmērs ir 10 ´10 punkti. Cik daudz atmiņas aizņems šis attēls? (2.6 8 )

Risinājums:

1. Punktu skaits -100

2. Tā kā tikai 2 krāsas ir melnbaltas. tad krāsas dziļums ir = 2)

3. Video atmiņas apjoms ir 100 * 1 = 100 biti

Līdzīgi tiek atrisināta problēma 2.69.

3. Lai saglabātu bitu karti ar izmēru 128 x 128 pikseļi piešķirti 4 KB atmiņas. Kāds ir maksimālais iespējamais krāsu skaits attēlu paletē. (EGE_2005, demonstrācija, A līmenis). (Skatīt arī problēmu 2.73 )

Risinājums:

1. Nosakiet punktu skaitu attēlā. 128 * 128 = 16384 punkti vai pikseļi.

2. 4 KB attēla atmiņas apjoms tiek izteikts bitos, jo V = I * X * Y tiek aprēķināts bitos. 4KB = 4 * 1024 = 4096 baiti = 4096 * 8 biti = 32768 biti

3. Atrodiet krāsu dziļumu I = V / (X * Y) = 32768: 16384 = 2

4. N = 2I, kur N ir krāsu skaits paletē. N = 4

Atbilde: 4

4. Cik video atmiņas bitu aizņem informācija par vienu pikseļu melnbaltā ekrānā (bez pustoņiem)? (, 143. lpp., 1. piemērs)

Risinājums:

Ja attēls ir melnbalts bez pustoņiem, tad tiek izmantotas tikai divas krāsas - melnā un baltā krāsā, tas ir, K = 2, 2i = 2, I = 1 bits uz pikseļu.

Atbilde: 1 pikseļi

5. Cik daudz video atmiņas nepieciešams, lai saglabātu četras attēla lapas, ja bitu dziļums ir 24 un displeja izšķirtspēja ir 800 x 600 pikseļi? (, Nr. 63)

Risinājums:

1. Atrodam video atmiņas apjomu vienai lapai: 800 * 600 * 24 = biti = 1 440 000 baiti = 1406,25 KB ≈1, 37 MB

2,1,37 * 4 = 5,48 MB ~ 5,5 MB 4 lapu glabāšanai.

Atbilde: 5,5 MB

"4" līmenis

6. Nosakiet datora video atmiņas apjomu, kas nepieciešams monitora grafikas režīma ieviešanai Augsts Krāsa ar izšķirtspēju 1024 x 768 pikseļi un 65536 krāsu palete. (2.48)

Ja students atceras, ka režīms Augstas krāsas ir 16 biti vienā punktā, tad atmiņas apjomu var noteikt, nosakot ekrānā esošo punktu skaitu un reizinot ar krāsu dziļumu, ti, 16. Pretējā gadījumā students var pamatot šādi :

Risinājums:

1. Izmantojot formulu K = 2I, kur K ir krāsu skaits, I ir krāsu dziļums, mēs nosakām krāsu dziļumu. 2I = 65536

Krāsu dziļums ir: I = log = 16 biti (aprēķināts, izmantojot programmasGudrsKalkulators)

2 .. Attēlu punktu skaits ir vienāds ar: 1024 × 768 =

3. Nepieciešamais video atmiņas apjoms ir: 16 biti = 12 biti = 1572864 baiti = 1536 KB = 1,5 MB ("1,2 MByte. Atbilde tiek sniegta darbnīcā Ugrinovičs)... Mēs mācām studentus, tulkojot citās vienībās, dalīt ar 1024, nevis ar 1000.

Atbilde: 1,5 MB

7. Bitu karšu grafikas pārveidošanas laikā krāsu skaits samazinājās no 65536 līdz 16. Cik reizes samazināsies tā aizņemtās atmiņas apjoms? (2,70,)

Risinājums:

Lai kodētu 65536 dažādas krāsas katram punktam, nepieciešami 16 biti. 16 krāsu kodēšanai nepieciešami tikai 4 biti. Līdz ar to izmantotās atmiņas apjoms ir samazinājies 16: 4 = 4 reizes.

Atbilde: 4 reizes

8. Vai ir pietiekami 256 KB video atmiņas, lai monitoru darbinātu 640 režīmā ´ 480 un 16 krāsu palete? (2.77)

Risinājums:

1. Noskaidrosim video atmiņas daudzumu, kas nepieciešams monitora darbībai 640x480 režīmā, un 16 krāsu paleti. V = I * X * Y = 640 * 480 * 4 (24 = 16, krāsu dziļums ir 4),

V = 1228800 biti = 153600 baiti = 150 KB.

2. 150 < 256, значит памяти достаточно.

Atbilde: pietiek

9. Norādiet minimālo atmiņas apjomu (kilobaitos), kas ir pietiekams, lai uzglabātu jebkuru 256 x 256 pikseļu bitkartes attēlu, ja ir zināms, ka attēlā tiek izmantota 216 krāsu palete. Jums nav jāuzglabā pati palete.

1) 128

2) 512

3) 1024

4) 2048

(ЕГЭ_2005, līmenis A)

Risinājums:

Atradīsim minimālo atmiņas apjomu, kas nepieciešams viena pikseļa glabāšanai. Attēlā tiek izmantota palete 216 krāsas, tāpēc vienu pikseļu var saistīt ar jebkuru no 216 iespējamie krāsu numuri paletē. Tāpēc minimālais atmiņas apjoms vienam pikselim būs vienāds ar log2 216 = 16 biti. Minimālais atmiņas apjoms, kas pietiek visa attēla glabāšanai, būs 16 * 256 * 256 = 24 * 28 * 28 = 220 biti = 220: 23 = 217 baiti = 217: 210 = 27 KB = 128 KB, kas atbilst 1. vienumam. .

Atbilde: 1

10. Tiek izmantoti grafikas režīmi ar krāsu dziļumu 8, 16, 24, 32 biti. Aprēķiniet video atmiņas apjomu, kas nepieciešams šo krāsu dziļumu ieviešanai ar dažādu ekrāna izšķirtspēju.

Piezīme: galu galā uzdevums ir atrisināt 1. problēmu (3. līmenis), bet studentam pašam jāatceras standarta ekrāna režīmi.

11. Cik sekundes nepieciešams, lai 28800 bitu / s modems pārsūtītu 640 x 480 pikseļu krāsu bitkarti, pieņemot, ka katra pikseļa krāsa ir kodēta trīs baitos? (ЕГЭ_2005, līmenis В)

Risinājums:

1. Nosakiet attēla lielumu bitos:

3 baiti = 3 * 8 = 24 biti,

V = I * X * Y = 640 * 480 * 24 biti = 7372800 biti

2. Atrodiet sekunžu skaitu, lai pārsūtītu attēlu: 7372800: 28800 = 256 sekundes

Atbilde: 256.

12. Cik sekundes prasa modems, kas pārraida ziņojumus ar ātrumu 14 400 b / s, lai pārraidītu 800 x 600 pikseļu krāsu bitkarti, pieņemot, ka paletē ir 16 miljoni krāsu? (ЕГЭ_2005, līmenis В)

Risinājums:

16M krāsu kodēšanai ir nepieciešami 3 baiti vai 24 biti (grafiskā režīma patiesā krāsa). Kopējais pikseļu skaits attēlā ir 800 x 600 = 480 000. Tā kā pikseļos ir 3 baiti, uz 480 000 pikseļiem ir 480 000 * 3 = 1 440 000 baiti vai biti. : 14400 = 800 sekundes.

Atbilde: 800 sekundes.

13. Mūsdienīgs monitors ļauj ekrānā iegūt dažādas krāsas. Cik daudz atmiņas bitu aizņem 1 pikselis? ( , 143. lpp., 2. piemērs)

Risinājums:

Vienu pikseļu kodē divu rakstzīmju "0" un "1" kombinācija. Mums jānoskaidro pikseļu koda garums.

2x =, log2 = 24 biti

Atbilde: 24.

14. Kāds ir minimālais atmiņas apjoms (baitos), lai saglabātu melnbaltu 32 x 32 pikseļu rastra attēlu, ja ir zināms, ka attēlā tiek izmantoti ne vairāk kā 16 pelēkie toņi. (USE_2005, līmenis A)

Risinājums:

1. Krāsu dziļums ir 4, jo tiek izmantotas 16 krāsu gradācijas.

2,32 * 32 * 4 = 4096 atmiņas biti melnbaltu attēlu glabāšanai

3.4096: 8 = 512 baiti.

Atbilde: 512 baiti

"5" līmenis

15. Monitors darbojas ar 16 krāsu paleti 640 * 400 pikseļu režīmā. Attēla kodēšanai nepieciešami 1250 KB. Cik video atmiņas lappuses tas prasa? (2. uzdevums, Tests I-6)

Risinājums:

1. Kopš lapas - video atmiņas sadaļa, kurā ir informācija par viena ekrānā redzamā viena attēla ekrāna attēlu, tas ir, vairākas atmiņas var vienlaikus ievietot video atmiņā, pēc tam, lai uzzinātu lappušu skaitu, jūs video atmiņa jāsadala visam attēlam pēc atmiņas lieluma ar 1 lapu. TO- lappušu skaits, K =Vimage /V1 lpp

Vimage = 1250 KB pēc nosacījuma

1. Lai to izdarītu, aprēķināsim video atmiņas apjomu vienai attēla lapai ar 16 krāsu paleti un izšķirtspēju 640 * 400.

V1 lapa = 640 * 400 * 4, kur 4 ir krāsu dziļums (24 = 16)

V1 lapa = 1024000 biti = 128000 baiti = 125 KB

3. K = 1250: 125 = 10 lapas

Atbilde: 10 lapas

16. Video atmiņas lapa ir 16000 baiti. Displejs darbojas 320 * 400 pikseļu režīmā. Cik krāsu ir paletē? (3. uzdevums, Tests I-6)

Risinājums:

1. V = I * X * Y - vienas lapas apjoms, V = 16000 baiti = 128000 biti pēc nosacījuma. Atrodiet krāsas dziļumu I.

Es = 128000 / (320 * 400) = 1.

2. Tagad noskaidrosim, cik daudz krāsu ir paletē. K =2 Es, kur K- krāsu skaits, Es- krāsu dziļums . K = 2

Atbilde: 2 krāsas.

17. Tiek skenēts 10. izmēra krāsains attēls ´10 cm. Skenera izšķirtspēja 600 dpi un 32 bitu krāsu dziļums. Cik daudz informācijas būs iegūtajā grafiskajā failā? (2.44, , 2.81. Problēma tiek atrisināta līdzīgi. )

Risinājums:

1. Skenera izšķirtspēja 600 dpi (punkts collā) nozīmē, ka skeneris var atšķirt 600 punktus vienā collas līnijā. Tulkosim skenera izšķirtspēju no punktiem collā līdz punktiem centimetrā:

600 dpi: 2,54 "236 punkti / cm (1 colla = 2,54 cm.)

2. Tāpēc attēla izmērs pikseļos būs 2360´2360 pikseļi. (reizināts ar 10 cm.)

3. Kopējais attēlu punktu skaits ir:

4. Faila informācijas apjoms ir:

32 biti ´ 5569600 = bits "21 MB

Atbilde: 21 MB

18. Video atmiņas apjoms ir 256 Kb. Izmantoto krāsu skaits ir -16. Aprēķiniet displeja izšķirtspējas opcijas. Ar nosacījumu, ka attēlu lappušu skaits var būt 1, 2 vai 4. (, Nr. 64, 146. lpp.)

Risinājums:

1. Ja lappušu skaits ir 1, tad formulu V = I * X * Y var izteikt kā

256 * 1024 * 8 biti = X * Y * 4 biti (tā kā tiek izmantotas 16 krāsas, krāsu dziļums ir 4 biti.)

i., 512 * 1024 = X * Y; 524288 = X * Y.

Ekrāna augstuma un platuma attiecība standarta režīmos neatšķiras un ir vienāda ar 0,75. Tātad, lai atrastu X un Y, jums jāatrisina vienādojumu sistēma:

Mēs izsakām X = 524288 / Y, aizstājam to ar otro vienādojumu, iegūstam Y2 = 524288 * 3/4 ​​= 393216. Atrodiet Y≈630; X = 524288 / 630-830

630 x 830.

2. Ja lappušu skaits ir 2, tad viena lappuse ar apjomu 256: 2 = 128 KB, t.i.

128 * 1024 * 8 biti = X * Y * 4 biti, t.i., 256 * 1024 = X * Y; 262144 = X * Y.

Mēs atrisinām vienādojumu sistēmu:

X = 262144 / Y; Y2 = 262144 * 3/4 ​​= 196608; Y = 440, X = 600

Izšķirtspējas opcija var būt 600 x 440.

4. Ja lappušu skaits ir 4, tad 256: 4 = 64; 64 * 1024 * 2 = X * Y; 131072 = X * Y; mēs atrisinām sistēmu, un ekrāna punktu izmērs ir 0,28 mm. (2,49)

Risinājums:

https://pandia.ru/text/78/350/images/image005_115.gif "width =" 180 "height =" 96 src = ">

1. Uzdevums tiek samazināts līdz punktu skaita atrašanai visā ekrāna platumā. Ļaujiet mums izteikt diagonāles izmērs centimetros... Ņemot vērā, ka 1 colla = 2,54 cm, mums ir: 2,54 cm 15 = 38,1 cm.

2. Mēs definējam attiecība starp ekrāna augstumu un platumu Ana bieži notiekošajam ekrāna režīmam 1024x768 pikseļi: 768: 1024 = 0,75.

3. Mēs definējam ekrāna platums... Ļaujiet ekrāna platumam būt L, un augstums h,

h: L = 0,75, tad h = 0,75 L.

Pēc Pitagora teorēmas mums ir:

L2 + (0,75 L) 2 = 38,12

1,5625 L2 = 1451,61

L ≈ 30,5 cm.

4. Punktu skaits ekrāna platumā ir šāds:

305 mm: 0,28 mm = 1089.

Tāpēc monitora maksimālā iespējamā ekrāna izšķirtspēja ir 1024x768.

Atbilde: 1024x768.

26. Dažādiem grafikas režīmiem nosakiet monitora ekrāna augstuma un platuma attiecību. Vai šī attiecība dažādiem režīmiem atšķiras? a) 640x480; b) 800x600; c) 1024x768; a) 1152x864; a) 1280x1024. Nosakiet maksimālo iespējamo ekrāna izšķirtspēju 17 "monitoram ar ekrāna punkta izmēru 0,25 mm. (2.74 )

Risinājums:

1. Nosakīsim ekrāna augstuma un platuma attiecību uzskaitītajiem režīmiem, tie gandrīz neatšķiras viens no otra:

2. Izteiksim diagonāles lielumu centimetros:

2,54 cm 17 = 43,18 cm.

3. Nosakīsim ekrāna platumu. Ļaujiet ekrāna platumam būt L, tad augstums ir 0,75L (pirmajiem četriem gadījumiem) un 0,8L pēdējam gadījumam.

Pēc Pitagora teorēmas mums ir:

Tāpēc monitora maksimālā iespējamā ekrāna izšķirtspēja ir. 1280x1024

Atbilde: 1280x1024

3. Krāsu un attēlu kodēšana.

Studenti izmanto iepriekš iegūtās zināšanas Skaitļu sistēmā, skaitļu tulkošanu no vienas sistēmas uz otru.

Tiek izmantots arī tēmas teorētiskais materiāls:

Krāsu bitkarte tiek renderēta atbilstoši RGB krāsu modelim, kurā trīs pamatkrāsas ir sarkana, zaļa un zila. Katras krāsas intensitāte ir norādīta 8 bitu binārā kodā, kas ērtības labad bieži tiek izteikts heksadecimālā apzīmējumā. Šajā gadījumā tiek izmantots šāds ieraksta formāts: RRGGBB.

"3" līmenis

27. Pierakstiet sarkano kodu binārā, heksadecimālā un decimāldaļā. (2,51)

Risinājums:

Sarkanā krāsa atbilst maksimālajai sarkanās krāsas intensitātei un zaļo un zilo pamatkrāsu intensitātes minimālajām vērtībām , kas atbilst šādiem datiem:

Kodi / krāsas	sarkans	Zaļš	Zils
binārs
sešpadsmitais
aiz komata

28. Cik krāsas tiks izmantotas, ja katrai pikseļu krāsai tiek ņemti 2 spilgtuma gradācijas līmeņi? 64 katras krāsas spilgtuma līmeņi?

Risinājums:

1. Kopumā katram pikseļam tiek izmantots trīs krāsu komplekts (sarkana, zaļa, zila) ar saviem spilgtuma līmeņiem (0 ieslēgts, 1 izslēgts). Tādējādi K = 23 = 8 krāsas.

Atbilde: 8; 262 144 krāsas.

"4" līmenis

29. Aizpildiet krāsu tabulu 24 bitu krāsu dziļumā ar heksadecimālo pierakstu.

Risinājums:

Ar 24 bitu krāsu dziļumu katrai no krāsām tiek piešķirti 8 biti, tas ir, katrai no krāsām ir iespējami 256 intensitātes līmeņi (28 = 256). Šie līmeņi ir norādīti bināros kodos (minimālā intensitāte, maksimālā intensitāte). Binārā attēlojumā iegūst šādu krāsu formu:

Krāsas nosaukums	Intensitāte
sarkans	Zaļš	Zils
Melns
sarkans
Zaļš
Zils
Balta

Tulkojot heksadecimālo skaitļu sistēmā, mums ir:

Krāsas nosaukums	Intensitāte
sarkans	Zaļš	Zils
Melns
sarkans
Zaļš
Zils
Balta

30. Uz "mazā monitora" ar 10 x 10 rastra režģi ir melnbalts burta "K" attēls. Attēlo video atmiņas saturu kā bitu matricu, kurā rindas un kolonnas atbilst rastra režģa rindām un kolonnām. ( , c. 143., 4. piemērs)

9 10

Risinājums:

Lai šifrētu attēlu šādā ekrānā, ir nepieciešami 100 biti (1 bits uz pikseļu) video atmiņas. Ļaujiet “1” apzīmēt aizpildītu pikseļu un “0” nevis aizpildītu pikseļu. Matrica izskatīsies šādi:

0001 0001 00

0001 001 000

0001 01 0000

00011 00000

0001 01 0000

0001 001 000

0001 0001 00

Eksperimenti:

1. Monitorā meklējiet pikseļus.

Apbruņojieties ar palielināmo stiklu un mēģiniet saskatīt sarkanās, zaļās un zilās triādes (RGB - no angļu valodas. "Sarkans -Zaļš -Zili ”punkti monitora ekrānā. (, .)

Kā mūs brīdina primārais avots, eksperimentu rezultāti ne vienmēr būs veiksmīgi. Iemesls ir. Ka katodstaru lampu ražošanai ir dažādas tehnoloģijas. Ja caurule ir izgatavota saskaņā ar tehnoloģiju "Ēnu maska", tad var redzēt īstu punktu mozaīku. Citos gadījumos, kad maskas ar caurumiem vietā tiek izmantota trīs pamatkrāsu fosfora pavedienu sistēma (diafragmas režģis), aina būs pavisam cita. Laikraksts sniedz ļoti grafiskas trīs tipisku attēlu fotogrāfijas, kuras var redzēt "zinātkāri studenti".

Bērniem būtu lietderīgi informēt, ka ir vēlams nošķirt jēdzienus "ekrāna punkts" un pikseļi. Jēdziens "ekrāna punkti"- fiziski reāli objekti. Pikseļi attēla loģiskie elementi. Kā to var izskaidrot? Atcerēsimies. Monitora ekrānā ir vairākas tipiskas attēla konfigurācijas: 640 x 480, 600 x 800 pikseļi un citas. Bet tajā pašā monitorā jūs varat instalēt jebkuru no tiem. Tas nozīmē, ka pikseļi nav monitora punkti. Un katru no tiem var veidot vairāki blakus esošie gaismas punkti (viena robežā). Pēc komandas krāsot šo vai citu pikseļu zilā krāsā, dators, ņemot vērā iestatīto displeja režīmu, nokrāsos vienu vai vairākus blakus esošos monitora punktus. Pikseļu blīvumu mēra kā pikseļu skaitu uz garuma vienību. Visbiežāk sastopamās vienības īsumā tiek sauktas par (punkti collā - punktu skaits collā, 1 colla = 2,54 cm). Dpi vienība ir izplatīta datorgrafikā un publicēšanā. Parasti ekrāna attēla pikseļu blīvums ir 72 dpi vai 96 dpi.

2. Veikt eksperimentu grafikas redaktorā, ja katrai pikseļu krāsai tiek pieņemti 2 spilgtuma gradācijas līmeņi? Kādas krāsas jūs iegūsiet? Sastādiet tabulas formā.

Risinājums:

sarkans	Zaļš	Zils	Krāsa
			Tirkīzs
			Sarkans

Vektorgrafika:

1. Vektoru attēlu kodēšanas uzdevumi.

2. Vektora attēla iegūšana, izmantojot vektora komandas

Vektoru pieejā attēls tiek uzskatīts par grafisko primitīvu, līniju, loku, elipsiju, taisnstūru, apļu, toņu uc aprakstu. Aprakstīta šo primitīvu atrašanās vieta un forma grafiskajā koordinātu sistēmā.

Tādējādi vektoru attēls tiek kodēts ar vektoru komandām, t.i., tas tiek aprakstīts, izmantojot algoritmu. Taisnas līnijas segmentu nosaka tā galu koordinātas, aplis - centra koordinātas un rādiuss, daudzstūris- tā stūru koordinātas, aizēnota zona- apmales līnija un aizpildījuma krāsa. Studentiem ieteicams izmantot vektorgrafikas instrukciju komplektu (, 150. lpp.):

Komanda	Darbība
Līnija līdz X1, Y1	Zīmējiet līniju no pašreizējās pozīcijas uz pozīciju (X1, Y1).
X1, Y1, X2, Y2 līnija	Zīmējiet līniju ar sākuma koordinātām X1, Y1 un beigu koordinātām X2, Y2. Pašreizējā pozīcija nav iestatīta.
X aplis, Y, R	Uzzīmēt apli; X, Y ir centra koordinātas un R ir rādiusa garums.
Elipses X1, Y1, X2, Y2	Uzzīmējiet elipsi, kuru ierobežo taisnstūris; (X1, Y1) ir augšējā kreisā stūra koordinātas, un (X2, Y2) ir taisnstūra apakšējā labā stūra koordinātas.
Taisnstūris X1, Y1, X2, Y2	Uzzīmējiet taisnstūri; (X1, Y1) - augšējā kreisā stūra koordinātas, (X2, Y2) - taisnstūra apakšējā labā stūra koordinātas.
Krāsa Krāsa Krāsa	Iestatiet pašreizējo zīmēšanas krāsu.
Aizpildiet krāsu Krāsa	Iestatiet pašreizējo aizpildījuma krāsu
Krāsojiet virs X, Y, BORDER COLOR	Krāsojiet jebkuru slēgts skaitlis; X, Y - jebkura punkta koordinātas slēgtā formā, BORDER COLOR - robežlīnijas krāsa.

1. Uzdevumi vektora attēla kodēšanai.

"3" līmenis

1. Aprakstiet burtu "K" ar vektoru komandu secību.

Literatūra:

1., Datorzinātnes juristiem un ekonomistiem, lpp. 35-36 (teorētiskais materiāls)

2., Informātika un IT, 112.-116.lpp.

3. N. Ugrinoviča, L. Bosova, N. Mihailova, Seminārs par informātiku un IT, 69.-73. (uzdevumi 2.67-2.81)

4., Populāras lekcijas par datora ierīci. - SPb., 2003, 177. – 178. Lpp.

5. Katodstaru lampu pikseļa vai veidu meklēšana. // Informātika. 2002, 347, 16. – 17. Lpp.

6. I. Semakins, E Henners, informātika. Darbnīcas problēmu grāmata, 1. sējums, Maskava, LBZ, 1999, 142.-155.lpp.

Elektroniskās mācību grāmatas:

1., Informācija skolas informātikas kursā.

2., Atbilžu grāmata par tēmu "Informācijas teorija"

Testi:

1. I-6 tests (grafiskās informācijas kodēšana un mērīšana)

Teorija

Rastra grafiskā attēla informācijas apjoma (grafiskajā attēlā ietvertās informācijas daudzuma) aprēķins pamatojas uz pikseļu skaita skaitīšanu šajā attēlā un krāsas dziļuma noteikšanu (viena pikseļa informācijas svars).

Aprēķinos tiek izmantota formula V = i * k,

kur V ir bitkartes grafikas informācijas apjoms, mērot baitos, kilobaitos, megabaitos;

k ir pikseļu (punktu) skaits attēlā, ko nosaka informācijas nesēja izšķirtspēja (monitora ekrāns, skeneris, printeris);

i ir krāsu dziļums, ko mēra bitos uz pikseļu.

Krāsu dziļums ko nosaka punktu krāsas kodēšanai izmantoto bitu skaits.

Krāsu dziļums ir saistīts ar parādīto krāsu skaitu pēc formulas

N = 2 i, kur N ir krāsu skaits paletē, i ir krāsu dziļums bitos uz pikseļu.

Piemēri

1. Datora video atmiņas apjoms ir 512 KB, grafiskā režģa izmērs ir 640 × 200, paletē ir 8 krāsas. Cik ekrāna lapu vienlaikus var ievietot datora video atmiņā?

Risinājums:

Atradīsim pikseļu skaitu vienas ekrāna lapas attēlā:

k = 640 * 200 = 128000 pikseļi.

Atradīsim i (krāsu dziļums, t.i., cik bitu ir nepieciešams vienas krāsas kodēšanai) N = 2 i, tāpēc 8 = 2 i, i = 3.

Mēs atrodam nepieciešamo video atmiņu, lai ievietotu vienu ekrāna lapu. V = i * k (bits), V = 3 * 128000 = 384000 (bits) = 48000 (baits) = 46,875Kb.

Tā kā datora video atmiņas apjoms ir 512 KB, tad datora video atmiņā vienlaikus varat saglabāt 512 / 46,875 = 10,923 ≈ 10 pilnekrāna lappuses.

Atbilde: 10 pilnekrāna lappuses vienlaikus var saglabāt datora video atmiņā

2. Bittkartes grafiskā attēla pārveidošanas rezultātā krāsu skaits samazinājās no 256 uz 16. Kā mainījās attēla aizņemtās video atmiņas apjoms?

Risinājums:

Mēs izmantojam formulas V = i * k un N = 2 i.

N 1 = 2 i1, N 2 = 2 i2, tad V 1 = i 1 * k, V 2 = i 2 * k, tāpēc

256 = 2 i1, 16 = 2 i2,

i 1 = 8, i 2 = 4,

V 1 = 8 * k, V 2 = 4 * k.

Atbilde: grafiskā attēla apjoms tiks samazināts uz pusi.

3. Tiek ieskenēts standarta A4 formāta (21 × 29,7 cm 2) krāsains attēls. Skenera izšķirtspēja 1200 dpi (punkti collā) un 24 bitu krāsu dziļums. Kāds informācijas apjoms būs iegūtajam grafiskajam failam?

Risinājums:

1 collas = 2,54 cm

i = 24 biti uz pikseļu;

Pārvērsim attēla izmērus collās un atrodam pikseļu skaitu k: k = (21 / 2,54) * (29,7 / 2,54) * 1200 2 (dpi) ≈ 139 210 118 (pikseļi)

Mēs izmantojam formulu V = i * k

V = 139210118 * 24 = 3341042842 (biti) = 417630355 baiti = 407842Kb = 398Mb

Atbilde: skenētā grafiskā attēla izmērs ir 398 MB

1. Nosakiet krāsu skaitu paletē ar krāsu dziļumu 4, 8, 16, 24, 32 biti.

2. Rastra grafiskā attēla pārveidošanas laikā krāsu skaits samazinājās no 65536 līdz 16. Cik reizes faila informācijas lielums tiks samazināts?

3. 256 krāsu zīmējumā ir 120 baiti informācijas. No cik punktiem tas sastāv?

4. Vai ir pietiekami daudz 256 Kbitu video atmiņas, lai monitoru darbinātu 640 × 480 režīmā ar 16 krāsu paleti?

5. Cik daudz video atmiņas nepieciešams divu attēla lapu glabāšanai, pieņemot, ka displeja izšķirtspēja ir 640 × 350 pikseļi un izmantoto krāsu skaits ir 16?

6. Cik daudz video atmiņas ir nepieciešams, lai saglabātu četras attēla lapas, ja bitu dziļums ir 24 un displeja izšķirtspēja ir 800 × 600 pikseļi?

7. Video atmiņas apjoms ir 2 MB, bitu dziļums ir 24, displeja izšķirtspēja ir 640 × 480. Cik liels ir lappušu skaits, ko var izmantot šajos apstākļos?

8. Video atmiņā ir ietilpība, kas var saglabāt 4 krāsu attēlu ar izmēru 640 × 480. Kāda izmēra attēlu var saglabāt tādā pašā apjomā video atmiņā, izmantojot 256 krāsu paleti?

9. Rastra attēla ar izmēru 1024 × 512 glabāšanai tika piešķirta 256 KB atmiņa. Kāds ir maksimālais iespējamais krāsu skaits attēlu paletē?

Uzdevumi audio informācijas apjoma aprēķināšanai

Teorija

Skaņai var būt atšķirīgs skaļuma līmenis. Dažādu līmeņu skaitu aprēķina pēc formulas N = 2 i, kur i ir skaņas dziļums.

Paraugu ņemšanas ātrums - ieejas signāla līmeņa mērījumu skaits laika vienībā (uz 1 sekundi).

Digitālā mono audio faila lielumu aprēķina pēc formulas A = D * T * i,

kur D ir paraugu ņemšanas ātrums;

T - skanēšanas vai skaņas ierakstīšanas laiks;

i - reģistrācijas jauda (skaņas dziļums).

Stereo audio faila lielumu aprēķina pēc formulas A = 2 * D * T * i

Risinājums:

Ja ierakstāt stereo signālu

A = 2 * D * T * i = 44100 * 120 * 16 = 84672000bit = = 10584000 baiti = 10335.9375Kb = 10.094MB.

Ja ierakstāt mono signālu A = 5Mb.

Atbilde: 10 Mb, 5 Mb

2. Brīvās atmiņas apjoms diskā - 0,01 GB, skaņas kartes bitu dziļums - 16. Kāds ir digitālā audio faila skaņas ilgums, kas ierakstīts ar paraugu ņemšanas frekvenci 44100 Hz.

Risinājums:

A = D * T * i

T = 10737418,24 / 44100/2 = 121,74 (s) = 2,03 (min)

Atbilde: 2.03 minūtes

Uzdevumi neatkarīgam risinājumam

1. Nosakiet digitālā audio faila lielumu (baitos), kura atskaņošanas laiks ir 10 sekundes ar parauga ņemšanas ātrumu 22,05 kHz un izšķirtspēju 8 biti. Fails nav saspiests.

2. Lietotāja rīcībā ir 2,6 MB atmiņa. Jums jāreģistrē 1 minūtes digitāls audio fails. Kādam jābūt paraugu ņemšanas ātrumam un bitu dziļumam?

3. Brīva vieta diskā - 0,01 GB, skaņas kartes ietilpība - 16. Cik ilgs ir digitālais audio fails, kas ierakstīts ar paraugu ņemšanas ātrumu 44100 Hz?

4. Vienas minūtes laikā digitālā audio faila ierakstīšana aizņem 1,3 MB diskā, skaņas kartes ietilpība - 8. Cik bieži skaņa tiek ierakstīta?