Кодирование графической информации. Пространственная дискретизация

Урок в 9 классе «Кодирование графической информации.

Пространственная дискретизация»

Тип урока: урок-изучение нового материала.

Цель урока: получение новых знаний, изучение терминов.

Оборудование: Доска, мультимедийный проектор, экран, подключение к Интернет.

Ход урока

1. Актуализация знаний. Сегодня на уроке мы совершаем путешествие в мир графики. В наше время многие профессии связаны с созданием, обработкой графической информации. А компьютер и цифровая техника - мощные инструменты для графического дизайна и работы с изображениями

Что можно назвать графикой? На самом деле определений этого понятия много, вернее видов самой графики моного. Познакомимся материалами википедии -

То есть любые изображения можно назвать графическими: картина, детский рисунок, окрашенная стена, иллюстрация в книге, плакат с рекламой, этикетка на товаре…

В окружающем мире нас всюду окружают графические изображения. Но в связи с расширением возможностей компьютера за последние годы, в нашу жизнь прочно вошло понятие КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ.

2. Компью́терная гра́фика (также маши́нная ) - область деятельности, в которой используются в качестве инструмента как для (создания), так и для обработки , полученной из реального мира.).

Аналоговая графика.

Аналоговые (непрерывные) изображения получаются путем нанесения краски на холст, карандашных линий и т.п. Имеется в виду некая непрерывность нанесения цветового элемента, линии, мазка. Хотя данная непрерывность тоже условна.

Любое аналоговое изображение можно представить в другой форме - дискретной.

Дискретность - прерывистость. Изображение разбивается на мельчайшие фрагменты - точки (пиксели, растры). Пиксель - минимальная единица изображения, для которой возможно применить кодирование цвета. Дискретную еще называют цифровой или прерывистой графикой.

Преобразовывать аналоговую в дискретную пробовал каждый. Не так ли?

Ребята, давайте порассуждаем об этом.

- Идет беседа с классом о цифровых устройствах. Именно они и обеспечивают Пространственную дискретизацию - преобразование графики из аналоговой формы в дискретную.

Сканер, цифровой фотоаппарат, цифровая видеокамера. Они фиксируют изображения сразу в дискретной форме.

Важнейшая характеристика цифрового изображения - разрешающая способность.

Разрешающая способность - количество точек (пикселей) по горизонтали и вертикали на единицу изображения (дюйм, 2, 54 см). Чем меньше размер точки, тем качественнее изображение. Разрешаюшая способность измеряется в количестве пикселей на один дюйм (DPI).

3. Фронтальная беседа - исследование. Цифровые фотоаппараты.

Цифровые фотокамеры заслуживают нашего отдельного внимания. Каковы их главные характеристики?

Матрица - это множество светочувствительных элементов - пикселей. Каждый пиксель матрицы реагирует на попадание света на него - вырабатывает электрический сигнал, который зависит от интенсивности пришедшего света.

Разрешение матрицы. Измеряется в мегапикселях. Например, если у матрицы фотоаппарата 4 Мегапикселя (Мп), то это значит, что матрица состоит из 4-х миллионов пикселей (ячеек). Чем больше разрешение, тем больше мелких деталей может отразить фотоаппарат на снимке. Однако гнаться за мегапикселями не стоит. Например, для печати фотографий размера 10х15 см вполне хватит и 1 мегапикселя. Оптимальным выбором будет камера с 3-5 мегапикселями, на ней можно будет печатать фотографии вплоть до формата A4 (20х30см).

Проведем исследование своих цифровых камер. (Предлагаю ученикам изучить свои камеры на мобильных телефонах).

4. Сканирование.

Процесс сканирования сводится к тому, чтобы любое аналоговое изображение разбить не пикселы. Как? Давайте рассмотрим рисунок.

2,54 см

У сканера есть важнейшая характеристика - разрешающая способность сканирования. Производители указывают ее двумя значениями, например 1200х2400.

Рассмотрим, что это значит. Первое значение - Оптическое разрешение - количество светочувствительных элементов на одном дюйме сканирующей полоски. Второе значение - Аппаратное разрешение - количество микрошагов сканера при движении по документу, также на одном дюйме.

++++++++++++Фронтальная беседа с классом++++++++++++++++++++++++

- Для обсуждения предлагаются вопросы - можно ли изменять параметры сканирования? Для чего, как?

Вывод. Итак, параметры сканирования можно настроить. Исходя из этого рассмотрим следующие понятия.

5. Палитра цвета.

Глубина цвета.

Рассмотрим пример черно-белого изображения. Оно состоит из двух цветов: черного и белого. В информатике существует формула N=2ⁱ, где N - это количество цветов в палитре, 2 - обозначение двоичного кодирования, I - объем памяти, необходимой для хранения данных об этой точке в компьютере (для кодирования).

Глубина цвета - количество информации, необходимое для кодирования данных об одном пикселе (биты, байты и т.д.).

6. Заключение.

Возвращаясь к нашему примеру, вычислим, сколько памяти нужно компьютеру для хранения данных об одной точке черно-белой картинки.

N=2ⁱ, 2 = 2¹, значит - 1 бит.

Наиболее часто в графике используется глубина - 8, 16, 24 бита на одну точку.

Заполним таблицу:

Глубина цвета, I (битов)

Количество цветов в палитре, N

4

2⁴=16

8

2⁸=256

16

2¹⁶=65 536

24

2²⁴=16 777 216

Домашнее задание.

Выучить термины: пиксель, пространственная дискретизация, разрешение изображения, разрешение сканирования, глубина цвета. Уметь объяснить их значение.

Выполнить сам. задания к параграфу (письменно 1.1.1).