1. Повторение и актуализация опорных знаний.

В прошлом году мы с вами создавали различные графические изображения на компьютере, и прежде чем сделать следующий шаг в изучении компьютерной графики давайте повторим основные термины, с которыми мы познакомились в прошлом году. Для этого вам необходимо ответить на вопросы теста, учтите, некоторые вопросы имеют два и более ответов:

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ОБРАБОТКИ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

ВАРИАНТ № 1

1. Закончите фразу «Рисунок, картина, чертеж называются ...».

а) графическими объектами;

б) текстовыми объектами.

2. Определите, какой инструмент графического редактора предназначен для стирания деталей:

а) ластик;

б) кисть;

в) заливка.

3. Закончите фразу «Рабочее окно графического редак­тора имеет вид ...»

а) прямоугольника;

б) треугольника

4. Какие из перечисленных средств используются для
создания картин, рисунков:

а) карандаши;

б) кисти;

в) краски;

г) гуашь;

д) линейка.

5. Закончите фразу «Для рисования окружностей (эллипсов) в графическом редакторе выбирают инструмент...»

а) эллипс;

б) прямоугольник.

6. Какие геометрические фигуры можно построить при помощи инструментов в графическом редакторе:

а) прямоугольник;

б) линия;

в) эллипс;

г) треугольник;

д) куб.

ВАРИАНТ № 2

1. Закончите фразу «Любой графический редактор позволяет создавать и редактировать (изменять)...»

а) виртуальные графические объекты;

б) текстовые объекты.

2. Какие из перечисленных задач относятся к типовым
задачам обработки графической информации:

а) отображение и ввод виртуального графического объекта;

б)  редактирование виртуального графического объекта;

в)  запись виртуального графического объекта на диск в виде файла (сохранение виртуального объекта);

г) считывание виртуального графического объекта из фай­ла в память компьютера (загрузка виртуального объекта);

д) вывод виртуального графического объекта на бумагу.

е) проведение расчетов.

3. Закончите фразу «Чтобы нарисовать прямую, на панели инструментов выбирают инструмент...».

а) прямоугольник;

б) линию.

4. Какие из перечисленных фигур называются шаблонами:

а) отрезки прямых линий;

б)  прямоугольники;

в)  окружности (эллипсы);

г) треугольники;

д) восьмиугольники.

5. Закончите фразу «операцию закрашивания называют...»

а) заливкой областей;

б) закрашиванием рисунков.

6. Определите, какие виды устройств предназначены для вывода графической информации на бумагу:

а) принтер;

б) плоттер;

в) монитор.

Таблица соответствия для проверки работы вариант 1.

Таблица соответствия для проверки работы вариант 2.

2. Изложение нового материала

Итак, мы повторили термины, необходимые для нашей дальнейшей работы и я думаю, вы обратили внимание, на те, которые вызвали у вас затруднение, и к следующему уроку поработаете над ними, потому что мы будем анализировать результаты теста. А сейчас я хочу задать вам еще один вопрос. Как компьютер кодирует ту графическую информацию, которую мы на нём создаем, ведь он понимает только сигналы, есть электрический заряд, или его нет?

Попробовать ответить на этот вопрос вместе мы должны на сегодняшнем уроке.

И знакомиться с новыми понятиями вы начнете самостоятельно, откройте учебник на стр. 94 § 17, работаем с карточкой № 1, заполним пропуски.

Карточка № 1

Закончите предложения.

Растр (графическая сетка) – это …………………………………………………………………………………

...................................................................................................................................................................................

Одна такая точка носит название -  …………………………………………………………………….

Размеры графической сетки определяют в форме произведения M x N,  где M ………………………….

……………………………………………….., N …………………………………………………………………

Видеопамять хранит ……………………………………………………………………………………………..

Итак, кто готов зачитать результаты своей работы?

Выводы: рисунок на компьютере представлен совокупностью точек.

Такой способ называется дискретным способом представления изображений. Картинка преобразуется из аналоговой формы в дискретную, путем дискретизации, т.е. разбиения непрерывного графического изображения на отдельные элементы..

Каждая точка экрана при представлении на компьютере, обладает свойством Глубина цвета.

В процессе дискретизации могут ис­пользоваться различные палитры цветов, т. е. наборы цве­тов, в которые могут быть окрашены точки изображения. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состоя­ние точки, тогда количество цветов в палитре N и количе­ство информации, необходимое для кодирования каждой точки /, связаны между собой и могут быть вычислены по формуле:

N=2^I  (1.1)                                     

В простейшем случае (черно-белое изображение без гра­даций серого цвета) палитра цветов состоит всего из двух цветов (черного и белого). Каждая точка экрана может при­нимать одно из двух состояний — «черная» или «белая», следовательно, по формуле можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки:

2 = 2¹      =>       2¹ = 2¹       =>     / = 1 бит.

Количество информации,  которое используется  для кодирования цвета точки изображения, назы­вается глубиной цвета.

Наиболее распространенными значениями глубины цве­та при кодировании цветных изображений являются 4, 8, 16, 24 бита на точку. Зная глубину цвета, по формуле (1.1) можно вычислить количество цветов в палитре (табл. 1.1).

Таблица 1.7. Глубина цвета и количество цветов в палитре

Как кодируется изображение

Человек воспринимает свет с помощью цветовых рецеп­торов (так называемых колбочек), находящихся на сетчатке глаза. Наибольшая чувствительность колбочек приходится на красный, зеленый и синий цвета, которые являются базо­выми для человеческого восприятия. Сумма красного, зеле­ного и синего цветов воспринимается человеком как белый цвет, их отсутствие — как черный, а различные их сочета­ния — как многочисленные оттенки цветов.

Палитра цветов в системе цветопередачи RGB.

С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая си­стема цветопередачи называется RGB, по первым буквам ан­глийских названий цветов (Red — красный, Green — зеле­ный, Blue — синий).

Цвета в палитре RGB формируются путем сложения ба­зовых цветов, каждый из которых может иметь различную интенсивность. Цвет Color палитры можно определить с по­мощью формулы (1.2):

 Color = R + G + В,

где 0 < R< Rmax, 0 < G< Gmax_t 0<B< Bmax.

Как я уже говорила, в видеопамяти находится двоич­ная информация об изображении, выводимом на экран. Эта информация состоит из двоичных кодов каждого видеопик­селя.

Код пикселя — это информация о цвете пикселя.

Для получения черно-белого изображения (без полутонов) пиксель может принимать только два состояния: светит­ся — не светится (белый — черный). Тогда для его кодиро­вания достаточно одного бита памяти:

1 — белый, О — черный.

Пиксель на цветном дисплее может иметь различную окраску. Поэтому одного бита на пиксель недостаточно.

Для кодирования 4-цветного изображения требуются два бита на пиксель, поскольку два бита могут принимать 4 раз­личных состояния. Может использоваться, например, такой вариант кодировки цветов:

0       — черный,        10 — зеленый,

1       — красный,      11 — коричневый.

На цветном экране все разнообразие красок получается из сочетаний трех базовых цветов: красного, зеленого, сине­го. Из трех цветов можно получить восемь комбинаций:

Здесь каждый базовый цвет обозначается первой буквой, а черточкой — отсутствие цвета.

Следовательно, для кодирования 8-цветного изображения требуются три бита памяти на один видеопиксель. Если на­личие базового цвета обозначить единицей, а отсутствие — нулем, то получается следующая таблица кодировки вось-мицветной палитры:

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 красок и от­тенков. Как это достигается?

Если иметь возможность управлять интенсивностью (яр­костью) свечения базовых цветов, то количество различных вариантов их сочетаний, дающих разные краски и 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).

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 каждого из базовых цветов выделять больше одного бита.

Из сказанного можно вывести правило: количество различных цветов К

и количество битов для их кодировки b связаны между собой формулой: К = 2^Ь.

2¹ = 2,

2² = 4,

2³ = 8,

2⁴=16 и т.д.

Для получения цветовой гаммы из 256 цветов требуется 8 бит = 1 байт на пиксель, так как 2⁸ = 256.

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 х 480 xl = 307 200 бит = 38 400 байт.

Это составляет 37,5 Кбайт.

Для четырехцветной гаммы и той же графической сетки видеопамять должна быть в два раза больше — 75 Кбайт; для восьмицветной — 112,5 Кбайт.

На современных высококачественных дисплеях использу­ется палитра более чем из 16 миллионов цветов. Требуемый размер видеопамяти в этом случае — несколько мегабайт.

3. Практическая работа.

Теперь, для наглядного знакомства с понятиями растр, глубина цвета и палитра выполним небольшую практическую работу

Практическая работа «Установка цвета в палитре RGB в графическом редакторе  и на экране монитора».

1) Установка графического режима экрана монитора

1. Щелкнуть    правой    кнопкой мыши по Рабочему столу, по­явится     диалоговая     панель Свойства: Экран. Выбрать   вкладку   Парамет­ры,    которая    предоставляет возможность установить гра­фический режим экрана. Разрешающую       способность экрана установить с помощью ползунка Разрешение экрана. Глубину  цвета  установить   с помощью     раскрывающегося списка  Качество   цветопере­дачи.

Установите разрешение экрана 800х600, Качество цветопередачи 32 бита, покажите учителю и восстановите настройки.

2) Установка цвета в графическом редакторе

1. Запустить интегрированное приложение Paint

2. В пункте меню Рисунок выберите подпункт Атрибуты и запишите в тетрадь два возможных варианта настройки палитры.

3. Сохраните рисунок как Монохромный, 16- ти цветный, 256 – цветный, 24-х разрядный:

Для этого выберите пункт меню Файл \ Сохранить как  и в открывшемся окне выберите например для первого сохранения  Имя файла Водяные лилии 1

                                    Тип файла Монохромный рисунок – список выезжает по стрелке вниз v

Сообщите учителю об окончании работы.

3. Подведение итогов

4. Дополнительно

Контрольные вопросы

1.  Объясните, как с помощью пространственной дискретизации происходит формирование растрового изображения.

2.  В каких единицах выражается разрешающая способность растро­вых изображений?

3.  Как связаны между собой количество цветов в палитре и глубина цвета?

Задание с выборочным ответом.

В процессе преобразования растрового   графического   изображения   количество   цветов уменьшилось с  65 536 до  16.  Его информационный объем уменьшился в: 1) 2 раза;   2) 4 раза;   3) 8 раз;   4) 16 раз.

Задание с кратким ответом.

Черно-белое (без градаций серо­го) растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

Задание с кратким ответом.

Цветное (с палитрой из 256 цве­тов) растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

Задание с развернутым ответом.

Сканируется цветное изоб­ражение размером 10 х 10 см. Разрешающая способность ска­нера — 1200 х 1200 dpi, глубина цвета — 24 бита. Какой ин­формационный объем будет иметь полученный графический файл?

Вопросы и задания

1.          Что такое пиксель? Что такое растр?

2.    Как работает дисплей?

3.    Из каких трех цветов получаются все остальные цвета на цвет­ном дисплее?

4.    Какие устройства входят в состав графического адаптера?

5.    Для чего нужна видеопамять?

6.    Что такое дисплейный процессор? Какую работу он выполняет?

7.    Какие  устройства используются  для  ввода  изображения  в компьютер?

Карточки для ученика

Карточка № 1

Закончите предложения.

Растр (графическая сетка) – это …………………………………………………………………………………………

...................................................................................................................................................................................

Одна такая точка носит название -  …………………………………………………………………….

Размеры графической сетки определяют в форме произведения M x N,  где

M ………………………….……………………………………………………….....,

N ………………………………………………………………………………………

Видеопамять хранит…………………………………………………...……………..

…………………………………………………………………………………………

Карточка № 2

Практическая работа «Установка цвета в палитре RGB в графическом редакторе  и на экране монитора».

1) Установка графического режима экрана монитора

1. Щелкнуть    правой    кнопкой мыши по Рабочему столу, по­явится     диалоговая     панель Свойства: Экран. Выбрать   вкладку   Парамет­ры,    которая    предоставляет возможность установить гра­фический режим экрана. Разрешающую       способность экрана установить с помощью ползунка Разрешение экрана. Глубину  цвета  установить   с помощью     раскрывающегося списка  Качество   цветопере­дачи.

Установите разрешение экрана 800х600, Качество цветопередачи 32 бита, покажите учителю и восстановите настройки.

2) Установка цвета в графическом редакторе

1. Запустить интегрированное приложение Paint

2. В пункте меню Рисунок выберите подпункт Атрибуты и запишите в тетрадь два возможных варианта настройки палитры.

3. Сохраните рисунок как Монохромный, 16- ти цветный, 256 – цветный, 24-х разрядный:

Для этого выберите пункт меню Файл \Сохранить как  и в открывшемся окне выберите например для первого сохранения  Имя файла Водяные лилии 1

                                    Тип файла Монохромный рисунок – список выезжает по стрелке вниз v

Сообщите учителю об окончании работы.

Тест

Фамилия имя класс__________________________________

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

ВАРИАНТ № 1

1. Закончите фразу «Рисунок, картина, чертеж называются ...».

а) графическими объектами;

б) текстовыми объектами.

2. Определите, какой инструмент графического редактора предназначен для стирания деталей:

а) ластик;

б) кисть;

в) заливка.

3. Закончите фразу «Рабочее окно графического редак­тора имеет вид ...»

а) прямоугольника;

б) треугольника

4. Какие из перечисленных средств используются для
создания картин, рисунков:

а) карандаши;

б) кисти;

в) краски;

г) гуашь;

д) линейка.

5. Закончите фразу «Для рисования окружностей (эллипсов) в графическом редакторе выбирают инструмент...»

а) эллипс;

б) прямоугольник.

6. Какие геометрические фигуры можно построить при помощи инструментов в графическом редакторе:

а) прямоугольник;

б) линия;

в) эллипс;

г) треугольник;

д) куб.

Фамилия имя класс__________________________________

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

ВАРИАНТ № 2

1. Закончите фразу «Любой графический редактор позволяет создавать и редактировать (изменять)...»

а) виртуальные графические объекты;

б) текстовые объекты.

2. Какие из перечисленных задач относятся к типовым
задачам обработки графической информации:

а) отображение и ввод виртуального графического объекта;

б)  редактирование виртуального графического объекта;

в)  запись виртуального графического объекта на диск в виде файла (сохранение виртуального объекта);

г) считывание виртуального графического объекта из фай­ла в память компьютера (загрузка виртуального объекта);

д) вывод виртуального графического объекта на бумагу.

е) проведение расчетов.

3. Закончите фразу «Чтобы нарисовать прямую, на панели инструментов выбирают инструмент...».

а) прямоугольник;

б) линию.

4. Какие из перечисленных фигур называются шаблонами:

а) отрезки прямых линий;

б)  прямоугольники;

в)  окружности (эллипсы);

г) треугольники;

д) восьмиугольники.

5. Закончите фразу «операцию закрашивания называют...»

а) заливкой областей;

б) закрашиванием рисунков.

6. Определите, какие виды устройств предназначены для вывода графической информации на бумагу:

а) принтер;

б) плоттер;

в) монитор.