Конспект урока "Кодирование графической информации"

«Кодирование графической информации»

Цель: сформировать у учащихся представление как кодируется графическая информация в компьютере, познакомить учащихся с формами представления графической информации.

Задачи урока:

Образовательная:

– познакомить учащихся с понятиями: пиксель, пространственная дискретизация, аналоговое изображение, дискретное изображение, растровое изображение, палитра  цветов, глубина  цвета

– научить учащихся находить объем графической информации

– научить учащихся находить отличия аналогового изображения от дискретного.

Воспитательная:

–  привить интерес к предмету

–  воспитать информационную культуру

–  воспитывать такие качества личности, как активность, самостоятельность и аккуратность в работе

–  воспитывать у учащихся стремление к реализации себя в обществе

Развивающая:

–  развитие познавательного интереса учащихся

–  развитие логического мышления учащихся

–  продолжить развитие таких познавательных процессов, как восприятие, внимание, память

Тип урока: урок сообщения новых знаний

Методы урока: объяснительно–иллюстративный

Форма проведения урока: лекция.

Оборудование урока: учебник по информатике, доска, мел.

Методическое обеспечение урока: учебник под редакцией Н.Угринович «Информатика и  информационные технологии».

Рекомендации по проведению лекции. Для наилучшего восприятия учащими­ся лекционного материала следует сопровождать лекцию примерами.

План урока.

1. Организационный момент — 5 мин.

2. Актуализация знаний – 5 мин.

3.   Лекция — 30 мин.

4.   Подведение итогов урока — 3 мин.

5.   Домашнее задание — 2 мин.

Ход урока

I. Организационный момент

Приветствие учеников.

Проверка подготовки учащихся к уроку.

Отметка отсутствующих.

II. Актуализация знаний.

Тест.

Ответы:

III. Лекция

     Давайте рассмотрим такую ситуацию: художник рисует картину на листе бумаги или на холсте с помощью палитры.  А теперь, представьте, что в роли художника у нас выступает компьютер. В этом случае,

- какого размера «лист» и какая палитра используются компьютером при создании электронной картины?

- В чем разница между картинами художника и компьютера?

- Как вычислить объем памяти, необходимый для хранения изображения?

 Мы постараемся с вами узнать при изучении темы «Кодирование графической информации».

– Скажите что такое информация?

– Информация – сведения, получаемые нами из внешнего мира.

– Скажите, а глядя на картину, мы получаем какую-нибудь информацию? (да)

– а на фото в газете Вестник, на изображение в глянцевых журналах?

– какую?

– графическую

–а скажите если на фото в газете и на картине, будет одно и тоже изображение, то оно будет совершенно одинаковым или чем–либо отличаться

–  качеством изображения, формой начертания линий и т.д.

– верно, т.е. одну и ту же графическую информацию можно представить в различных формах

Например, изображение нарисованное художником  будет являться аналоговым, а изображение напечатанное с помощью принтера будет являться дискретным.

Аналоговое изображение – это изображение цвет которого изменяется непрерывно (фото, и т.п.)

Дискретное изображение –  изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоит из отдельных точек разного цвета.

– Скажите, а если мы возьмем картину нашего художника  и сделаем ее копию, распечатав на принтере. Данная копия картины также будет являться аналоговым изображением? (нет, дискретным)

– верно, т.е. мы можем перейти из аналоговой форм представления информации в дискретную. Такой процесс перехода в информатике называется пространственная дискретизация.

Пространственная дискретизация – процесс преобразования графической информации из аналоговой формы в дискретную.

Пространственную дискретизацию  изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики. Все изображение разбивается на отдельные маленькие элементы. В мозаике – это маленькие разноцветные стеклышки, а у дискретного изображения – это точки или пиксели, причем каждый элемент этого изображения имеет свой цвет.

Пиксель –  минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

Все точки на дискретном изображении располагаются по строкам. Т.о.  в результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, содержащих в свою очередь определенное количество точек.

Растрового изображения – это дискретное изображение, которое формируется из определенного количества строк, содержащих в свою очередь определенное количество точек.

Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является – разрешающая способность.

Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек, как по горизонтали, так и по вертикали, на единицу длинны изображения.

Величина разрешающей способности обычно выражается в dpi (точка на дюйм), т.е в количестве точек в полоске длиной 1 дюйм

1 дюйм = 2,54 см.

Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность (больше строк растра и точек в строке), выше качество изображения.

Как говорилось ранее каждая точка дискретного изображения может быть окрашена в любой цвет, т.о процессе дискретизации могут быть использованы различные палитры цветов.

Палитра  цветов – это набор цветов, в которые может быть окрашена каждая точка изображения.

Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки. И чем большее количество цветов используется для окраски каждой точки изображения, тем качество дискретного изображения выше.

Количество цветов N в палитре и количество информации I, необходимое для кодирования цвета каждой точки, можно вычислить по формуле: N = 2^I.  (1.1)

Например для черно–белого изображения N=2, следовательно 2=2^I , I=1бит.

Т.о. мы вычислили количество информации которое используется для кодирования глубины точки изображения.

Такое количество информации называют глубиной цвета.

Глубина  цвета – количество информации, которое используется для кодирования глубины точки изображения.

Наиболее распространенными значениями глубины цвета при кодировании цветных изображений являются 8, 16 или 24 бита на ночку. Зная глубину цвета по формуле 1.1 можно вычислить количество цветов в палитре.

Задание 1

Заполните таблицу

Задание 2

Объем видеопамяти необходим для хранения 4 страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640*480 точек, а используемых цветов 32?

Решение

1)    N = 2^I, 32 = 2^I, I = 5 бит – глубина цвета.

2)    640*480*5*4 = 6144000 бит = 750Кбайт

Ответ: 750 Кбайт

Задание 3

После преобразования графического изображения количество цветов увеличился с 256 до 65536. во сколько Ра уменьшился объем  занимаемой памяти

Решение:

N1 = 2^I, 256 = 2^I , I₁ = 8

N2 = 2^I, 65536 = 2^I , I₁ = 16

I₁/I₂ = 8/16 = 0,5раз

Ответ: 0,5 раз

IV. Подведение итогов урока

Оценка работы класса и выделение отличившихся на уроке, выставление оценок.

V. Домашнее задание

     Задание 1: После преобразования графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 32. во сколько Ра уменьшился объем  занимаемой памяти

Решение:

N1 = 2^I, 256 = 2^I , I₁ = 8

N2 = 2^I, 32 = 2^I , I₁ = 5

I₁/I₂ = 8/5 = 1.6раз

Ответ: 1,6 раз

     Задание 2: Объем видеопамяти равен 1875 Кбайт и она разделена на 2 страницы. Какое максимальное количество цветов можно использовать, при условии, что разрешающая способность экрана монитора равна 800*600точек?

Решение:

1875*1024*8 = 30720000 бит – объем видеопамяти

30720000/800/600/2 = 16 бит – глубина цвета

N = 2^I, 256 = 2¹⁶, I  = 65536 цветов

Ответ: 65536 цветов