Кодтау

Оқу мақсаты: Растрлы суреттерді екілік санау жүйесінде көрсету

Оқушылар бейнефильмді мұқият қарап, бейнедегі маңызды сәттерді назарға алады.
Бейне клипті көріп болғаннан кейін, сыныптағы әрбір оқушы бейнеден бір фактіні атап шығады.
Факт екі рет қайталанбауы керек

Екі түстің екілік жүйедегі көрсетілімі :
1 – қара
0 – ақ


Ақ-қара түсті сурет үшін 1 нүктенің
ақпараттық көлемі 1 битке тең

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X

1

10

Кішкене монитор бетінде 10х10 растрлы тордың өлшемімен “К” әрпінің ақ-қара бейнесі орналасқан.
1 тор – 1 пиксель

Мұндай экранда бейнені растрлық түрінде кодтау үшін 100 бит қажет (бір пиксельге 1 бит)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 1 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Practice drawing in pixels

Copy the “Bitmap_Images” ready file from the internet into your work area, then open it.

8

Алдын-ала дайындалып қойған “Bitmap_Images” файлын желіден жұмыс столына жүктеп алып, ашыңыз

Look at the image on the left side. Fill in the grid on the right side by using binary numbers.
1- image is exists;
0 = no image.

9

8 x 8 бит өлшемімен бейне салыңыз

Кестедегі берілген сол жақ бетіндегі бейнені қолданып, оң жақ бетіндегі кестені бинарлық мәндермен (0 және 1) толтырыңыз.
1= бейне салынған ұяшық;
0= бос (ақ) ұяшық

Ұяшықтарды толтырып болғаннан кейін, келесі «Final 8 x 8 image» парағын басу арқылы толтырылған кестенің нәтижесін, бейнені көріңіз: боялған (қара) ұяшығын – бірмен, ал әрбір бос (ақ) ұяшығын нөлмен кодталған.
Суреттің сапасы қандай болды?

Once you have completed the grid then click on the next worksheet called “Final 8 x 8 image” . Here you can see that 1’s shown as black and the 0’s as white.
What has happened to the quality of your image?

10

8 x 8 бит өлшемімен бейне салыңыз

16 x 16 image

Келесі жұмыс парағына
өту арқылы 16х16 тор
көздерін пайдаланып,
толтыру үрдісін
қайталаңыз

Move onto the next worksheet and repeat the process with a 16 x 16 grid.
Толтырылған кестенің 16-биттік суреттің нәтижесін келесі «Final 16 x 16 image» жұмыс парағын басу арқылы көру қажет.
Алдынғы толтырылған 8х8 кестемен салыстырғанда суреттің сапасына не болды?
Have a look at the final 16 bit image on the next worksheet.
What happened to the quality of the image compared with 8 x 8 grid?

11

Түсті көрсету жүйесі
Түсті кодтаудың негізгі ережесі – компьютер экранындағы нүктенің кез келген түсі үш негізгі түстерді араластыру арқылы алынады. Олар: қызыл (Red), жасыл (Green), көк (Blue). Бұл принцип RGB түс үлгісі деп аталады.
Түстің екілік коды үш негізгі түстердің қарқындылығы қандай қатынаста екенін анықтайды. Егер олар бірдей бөліктерде араласса, нәтижесі ақ түс болады. Егер барлық үш компонент «өшірулі» болса, онда пиксельдің түсі қара болады. Барлық басқа түстер ақ және қара түстердің арасында болады.
Компьютерлік графикада жарық шығарумен алынған экрандағы сурет және жарықтың көрінісі арқылы қалыптасқан қағаздағы сурет үшін түрлі түсті модельдер қолданылады. RGB үлгісі теледидарларда, мониторларда, проекторларда, сканерлерде, сандық камераларда пайдаланылады.
CMYK түс үлгісі қағазға басып шығару үшін арналған суреттерді жасауға полиграфияда пайдаланылады. CMYK аббревиатурасы: Cyan-көгілдір, Magenta – қызыл, Yellow-сары, Black-қара.

Түстің дискретті ұсынылуы 
Растрлық сурет – түрлі түстердің жеке нүктелерінің (пиксельдер) жиынтығы. Пиксель (picture elements-суреттің элементі) – түсі тәуелсіз орнатылуы мүмкін суреттің ең кіші ауданы.
Суретті кодтау үдерісінде оның кеңістіктік дискреттеуі орындалады. Суреттің кеңістіктік дискреттеуін мозаикамен (кішкене түрлі түсті әйнектердің көп мөлшері) салынған суреттің құрылуымен салыстыруға болады. Сурет бөлек шағын фрагменттерге (нүктелерге) бөлінген, әрбір фрагментке оның түсінің мәні, яғни түстің коды беріледі (қызыл, жасыл, көк және т.б.).
Базалық түстердің қарқындылығы дискретті мәндердің соңғы санын қабылдауы мүмкін. Мысалы, түс кодының өлшемі 8 бит-1 байт. Негізгі түстердің арасында олар төмендегідей бөлінуі мүмкін:


2 бит қызыл түсті, 3 бит жасыл түсті және 3 бит көк түсті болады.
Қызыл түстің қарқындылығы 22 =4 мәндерін, жасыл және көк түстердің қарқындылығы 23 =8 мәндерін қабылдай алады. 8-разрядты кодтармен кодталған түстердің жалпы саны: 4*8*8=256= 28
Бір пиксельде бірден үш түс болғандықтан, түсті суреттерді сандық бейнелеу кезінде әр түстің 256 реңкін пайдалануға мүмкіндік беретін әрбір пиксель 24 нөл мен бірден тұратын тізбектермен кодталады.

Түс кодының өлшемі i битке тең болса, онда түстердің саны (палитра өлшемі) мына формула бойынша есептеледі:
N=2i
Компьютер графикасындағы і мәні түстің биттік тереңдігі деп аталады.

Түрлі түсті суреттерді кодтау үшін 0-ден бастап 3-ке дейінгі сандарды қолданамыз. «Draw colour image» жұмыс парағында берілген оң жақ кестені 0-ден 3-ке дейінгі сандарды (түстер) енгізу арқылы бейне жасау қажет

We are going to use a wider range of numbers to make a colour image. Use the numbers 0 to 3 inclusive. Make up your own image using these colours.

17

Бір пиксель үшін 1 бит болса, сіз тек 2 түске ие бола аласыз (қара және ақ).
0 = ақ
1 = қара
Бір пиксель үшін 2 бит болса, сізде 4 түс болады.
00 = ақ
01 = қызыл
10 = жасыл
11 = көк
Әдетте, түрлі-түсті суреттер әлдеқайда көп түстерге ие, сондықтан бір пиксельге көп биттерді қолданады.

With 1 bit per pixel you can have only 2 colours (black or white).
0 = White
1 = Black
With 2 bits per pixel you can have 4 colours.
00 = White
01 = Red
10 = Green
11 = Blue
Normally colour images have many more colours and so use more bits per pixel.

18

Challenge 1Заманауи монитордың экранында 2048 түрлі түстерді алуға мүмкіндік береді. 1 пиксельде қанша бит жадта орын алады?

Бір пиксель екі таңбаның (0 және 1) комбинациясымен кодталады.
N = 2i, мұндағы N-мониторда көрсетілетін түстер саны,
i – түстің тереңділігі
Берілгені: N=2048
Табу керек i?

2i =2048, i=11
i=log2 2048 =11 бит

Challenge 2

Графикалық режимде 1024x768 пиксельді өлшемі және түстің тереңдігі 16 бит бар.
Экранның бір беті Мб түрінде видеожадының қандай көлемін алатынын анықтаңыз. Бұл файлдың ақпараттық өлшемі қандай?
Экрандағы барлық нүктелер саны:
1024 • 768 = 786 432
Қажетті ақпараттық өлшемі:
16 бит • 786432 = 12 582 912 бит =
=1 572 864 байт = 1 536 Кбайт = 1,5 Mбайт.
Графикалық суреттердің ақпараттық өлшемін табу үшін келесі формула қолданылады изображения:
V=i*X*Y

Challenge 3

Экранның ажыратымдылығы – 800х600 нүкте. Түс жеткізудің сапасы – Hight Color (24 бит). Экранның бір беті Мб түрінде видеожадының қандай көлемін алатынын анықтаңыз.
Экран нүктелерінің санын анықтаймыз:
800 • 600 = 480 000.
Қажетті видеожадының көлемі:
24 бит • 480 000 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт =
= 1406,25 Кбайт = 1,37 Mбайт.

linoit.com онлайн тақтасы арқылы стикерлерді (stickies) пайдаланыңыз

Бүгінгі сабақта не білдіңіз?
Қандай қиыншылықтар болды?

Экранның ажыратымдылығы – 2048х1152 нүкте. Түс жеткізудің сапасы – True Color (32 бит). Экранның бір беті Гб түрінде видеожадының қандай көлемін алатынын анықтаңыз.