Тема 6 Представяне на графична информация в компютър, Платформа за съдържание
Тема 6: Представяне на графична информация в компютър.
Има два принципа за представяне на изображение на компютър:растеренивекторен. И в двата случая графичното изображение е разделено на части, които лесно се описват с кодове.
В процеса на кодиране на изображение, то се разделя пространствено (извадка) на отделни малки фрагменти -пиксели(пиксел), като на всеки фрагмент се присвоява неговата цветова стойност, т.е. цветен код (червен, зелен, син и т.н.).
Качеството на кодиране на изображението зависи от два параметъра. Първо, качеството на кодиране на изображението е по-високо, колкото по-малък е размерът на точката и, съответно, толкова по-голям е броят на точките, които съставят изображението.
Второ, колкото повече цветове, т.е. колкото по-голям е броят на възможните състояния на точка от изображението, се използват, толкова по-добре е кодирано изображението (всяка точка носи повече информация). Наборът от цветове, използвани в комплекта, образува палитра от цветове, която е свързана с количеството памет, предназначена за съхраняване на един пиксел -дълбочина на цвета.
БРОЙ ЦВЕТОВЕ = 2 ДЪЛБОЧИНА НА ЦВЕТА
Използват се няколко системи за кодиране на цветни графични изображения: HSB, RGB и CMYK и др. Използването на тези цветови модели се дължи на факта, че светлинният поток може да се формира от лъчения, които са комбинация от "чисти" спектрални цветове: червено, зелено, синьо или техни производни.
Имадобавеновъзпроизвеждане на цветовете (типично за излъчващи обекти) исубтрактивновъзпроизвеждане на цветовете (типично за отразяващи обекти).
МоделътHSBима три компонента: нюанс, наситеност и яркост. Можете да получите голям брой произволни цветове чрез регулиране на тези компоненти.
Принципътна модела RGBе следният: известно е, че всеки цвят може да бъде представен като комбинация от три цвята: червен (Red, R), зелен (Green, G), син (Blue, B). Други цветове и техните нюанси се получават поради наличието или отсъствието на тези компоненти. По първите букви на основните цветове системата получи името си - RGB. Този цветови модел е адитивен, т.е. всеки цвят може да се получи чрез комбинация от основни цветове в различни пропорции. Когато един компонент на основния цвят се насложи върху друг, яркостта на общото излъчване се увеличава. Ако комбинираме и трите компонента, получаваме ахроматичен сив цвят, с увеличаване на яркостта, който се доближава до бялото.
С 256 градации на тона (всяка точка е кодирана с 3 байта), минималните RGB стойности (0,0,0) съответстват на черното, а на бялото - максималните с координати (255, 255, 255). Колкото по-голяма е стойността на байта на цветния компонент, толкова по-ярък е този цвят. Например тъмносиньото е кодирано с три байта (0, 0, 128), а яркосиньото (0, 0, 255).
МоделCMYKсе използва при подготовка на публикации за печат. На всеки от основните цветове е присвоен допълнителен цвят (допълващ основния към бялото). Допълнителен цвят се получава чрез сумиране на двойка други основни цветове. Това означава, че допълващите се цветове за червеното са циан (Cyan, C) = зелено + синьо = бяло - червено, за зелено - магента (Magenta, M) = червено + синьо = бяло - зелено, за синьо - жълто (Yellow, Y) = червено + зелено = бяло -син. Освен това принципът на разлагане на произволен цвят на компоненти може да се прилага както за първичен, така и за вторичен, т.е. всеки цвят може да бъде представен или като сума от червени, зелени, сини компоненти или като сума от циан, магента, жълти компоненти. По принцип този метод е възприет в печатарската индустрия. Но там също се използва черно (BlacK, тъй като буквата B вече е заета в синьо, тя се обозначава с буквата K). Това е така, защото допълнителните цветове, подредени един върху друг, не дават чисто черно.
Има няколкорежима на представяне на цветна графика: a) пълноцветен (Истински цвят); b)Висок цвят; c)индекс.
В пълноцветен режим се използват 256 стойности (осем двоични цифри) за кодиране на яркостта на всеки от компонентите, т.е. 8 * 3 = 24 бита трябва да бъдат изразходвани за кодиране на цвета на един пиксел (в RGB системата). Това ви позволява да идентифицирате уникално 16,5 милиона цвята. Това е доста близо до чувствителността на човешкото око. Когато кодирате с помощта на системата CMYK, за да представите цветна графика, трябва да имате 8*4=32 бита.
Режимът High Color е 16-битово двоично кодиране, което означава, че броят на двоичните цифри е намален при кодиране на всяка точка. Това обаче значително намалява обхвата на кодираните цветове.
С индексно цветно кодиране могат да се предават само 256 цветови нюанса. Всеки цвят е кодиран с осем бита данни. Но тъй като 256 стойности не предават цялата гама от цветове, достъпни за човешкото око, се разбира, че към графичните данни е прикрепена палитра (референтна таблица), без която възпроизвеждането ще бъде неадекватно: морето може да стане червено, а листата сини. Кодът на точкатарастер в този случай не означава самия цвят, а само неговия номер (индекс) в палитрата. Оттук и името на режима - индекс.
Във векторния подход изображението се разглежда като колекция от прости елементи: прави линии, дъги, кръгове, елипси, правоъгълници, засенчване и др., Които се наричат графични примитиви. Основният елемент на изображението е линия. Като всеки обект, той има свойства: форма (права, извита), дебелина, цвят, стил (пунктирана, плътна). Затворените линии имат свойството да се запълват (с други обекти или с избран цвят). Всички останали векторни графични обекти са съставени от линии. Тъй като линията се описва математически като един обект, количеството данни за показване на обект с помощта на векторна графика е много по-малко, отколкото в растерната графика. Информацията за векторно изображение се кодира като обикновена буквено-цифрова и се обработва от специални програми.
Ако палитрата се състои от 256 цвята, тогава 8 бита е дълбочината на цвета.
Броят на пикселите на екрана е 640200=128000. За да запазите изображение на екрана, са необходими 1280008=1024000bit=128000byte=125KB.
За черно-бяло изображение без полутоновеK= 2. Следователно2N=2. СледователноN= 1 бит на пиксел.
Пример 3.Модерният монитор ви позволява да получавате различни цветове на екрана. Колко бита памет отнема 1 пиксел?
Тъй катоK== 224, тогаваN= 24 бита на пиксел.