Bitová hloubka v reálném životě. Co je barevná hloubka

V moderní svět Tablet již není luxusním zbožím, jako tomu bylo relativně nedávno, ale je považován za nezbytnou vychytávku pro život. Bohužel, stejně jako jakákoli jiná elektronická zařízení, i počítače Tablet PC se mohou porouchat a selhat. To může být způsobeno jak nekvalitními materiály, tak nesprávné nastavení ze strany výrobce i neopatrné chování samotného uživatele. Mimochodem, tablet se nejčastěji „zraní“ právě kvůli své mobilitě, pro kterou je ve skutečnosti oceňován: můžete na tento gadget sedět, upustit ho, náhodně se ho dotknout atd. Svědomitý výrobce se samozřejmě snaží takové situace předvídat a dbá na bezpečnostní opatření, například zakrytí displeje tabletu odolným sklem. Ale často to nepomůže a zařízení je třeba dát do servisu. V tomto článku se pokusíme pokrýt nejoblíbenější problémy, které s tablety vznikají v důsledku neopatrné manipulace nebo z nějakého jiného důvodu.

První a možná nejčastější problém je rozbitý displej. Moderní tablety, často i ty rozpočtové, jak je uvedeno výše, jsou chráněny silným sklem, ale někdy ani to nezachrání a obrazovka praskne. Připomeňme, že displej se skládá ze dvou částí, a to maticové a dotykové obrazovky. Pokud je rozbité pouze horní sklo, považujte za šťastného, ​​protože jeho výměna je mnohem levnější než výměna celého displeje za matrici. Mimochodem, pokud matice zůstane nedotčena, není třeba ztrácet čas opravou snímače, protože to nevyhnutelně povede k problémům s druhou částí displeje. Upozorňujeme také, že k takové poruše, jako je výměna senzoru a matice, by mělo dojít pouze v příslušném servisní středisko, pokud nechcete, aby jeho obnova dopadla jako oprava vertu. Ale zásah amatéra nebo nekvalifikovaného specialisty je plný naprosté nevhodnosti pro váš tablet.

Za další poměrně častou poruchu se považuje nedostatečná odezva tabletu, přesněji řečeno, když se přestane zapínat. Důvodů může být mnoho a často si s nimi můžete poradit sami doma. K tomu může dojít například kvůli nesprávný provoz zavaděč. Situaci můžete zkusit vyřešit podržením tlačítka napájení po dobu 20 sekund, pokud to nepomůže, problém může spočívat v napájení: zkuste tablet zapnout, když se nabíjí. Je také možné, že se spálí regulátor výkonu, v takovém případě jej stačí vyměnit. A nakonec další možný průběh při poškození procesoru. To se děje všude, zejména když uživatel často hodně pracuje na svém gadgetu. V každém případě, pokud vám první dvě metody nepomohly oživit tablet, měli byste kontaktovat servisní středisko, kde vám po diagnostice vymění vadný vnitřní prvek.

Mimochodem, často se může stát, že Tablet PC začne zamrzat nebo se načítá velmi dlouho. Řešení tohoto problému nevyžaduje zásah specialisty, uživatel si s takovou nepříjemností poradí sám. S největší pravděpodobností je na zařízení spuštěno příliš mnoho programů. Případně může být činnost gadgetu zpomalena nainstalovaný antivirus, což je velmi prostorný program pro tablet. Chcete-li zabránit opětovnému výskytu takových problémů, musíte počítač Tablet PC vyčistit od nepoužívaného nebo nepoužitého zastaralé programy nebo jej resetujte do továrního nastavení. Mimochodem, to druhé lze provést i v situaci, kdy tablet síť nenajde. To může být způsobeno nesprávným firmwarem popř nesprávné nastavení sítí. To také stojí za zmínku Wi-Fi modul Málokdy se samovolně rozbije.

Velmi častým problémem je, když reproduktory přestanou vydávat zvuk. Jediné, co může uživatel v tomto případě udělat, je zkontrolovat správnost nastavení hlasitosti. Někdy se stane, že se reproduktor v tabletu porouchá. V každém případě to určuje odborný diagnostik v servisním středisku, ale stojí za zvážení, že opravy v tomto případě budou stát uživatele neskromné ​​částky, téměř jako oprava Vertu.

Dalším důvodem, proč bezodkladně kontaktovat servisní středisko, je vniknutí vody do tabletu. Pokud se gadget velmi namočí, pravděpodobně již nebude fungovat. Stává se však také, že se jeho výkon částečně ztrácí, a proto je velmi důležité zařízení ihned vysušit a vyčistit. Nejlepší je provést takový resuscitační proces v servisním středisku, aby nedošlo ke zhoršení situace, protože design tohoto zařízení může obsahovat velké množství malých detailů. Mimochodem, mořská voda je pro tablet mnohem nebezpečnější, protože sůl, jakmile je uvnitř, může dlouho korodovat vnitřek zařízení.

Na závěr bychom rádi uvedli příklady několika oblíbených, podle našeho názoru, modelů tabletů a na známém webu iFixit si ověřili, jak jsou opravitelné. Naše volba padla na tři tablety: Kindle Fire HD 8.9, Google Nexus 10 a Apple iPad 4.

Takže první 8,9palcový Tablet PC získal 5 bodů za udržovatelnost. Jeho nejdůležitější výhodou byla schopnost dosáhnout bez námahy vnitřní komponenty. Pokud jde o nevýhody, za prvé, k odstranění skla displeje je třeba použít fén, který zahřeje lepidlo a lze jej sloupnout. A za druhé, baterie a dráty tabletu jsou přilepeny k pouzdru, což také komplikuje úkol specialistů v případě poruchy jednoho nebo druhého prvku.

Naším dalším hrdinou je Google Nexus 10, který byl ohodnocen 6 body, což je velmi dobré. Displej tohoto zařízení je chráněn speciálním sklem a baterie je vyjímatelná a snadno vyměnitelná. Nebylo to však bez nevýhod: otevření gadgetu se ukázalo jako ne tak snadný úkol kvůli množství lepidla a šroubů.

A poslední model, o kterém bychom se rádi zmínili v tato recenze- Mnohými milovaný Apple iPad 4 Ukázalo se, že jde o tvrdý oříšek a jeho opravitelnost byla ohodnocena pouze 2 body. A to se snadno vysvětluje, protože design gadgetu používá příliš mnoho lepidla a při manipulaci s displejem hrozí, že jednoduše praskne. Ačkoli má zařízení také plus: po sejmutí předního panelu je docela snadné získat LCD.

Jak vidíte, pokud jde o opravy, vždy nebo téměř vždy se v zařízení najde důvod, který to znesnadňuje. Proto je velmi důležité před nákupem tabletu pečlivě se seznámit s vlastnostmi modelu, který se vám líbí, a to až do bodu posouzení jeho vhodnosti k opravě. Nejlepší je být opatrný se svým mobilní asistent abyste jej nikdy nemuseli brát do opravy.

Navštivte téměř jakékoli fotografické fórum a určitě narazíte na diskuzi o přednostech souborů RAW a JPEG. Jedním z důvodů, proč někteří fotografové preferují formát RAW, je větší bitová hloubka (barevná hloubka)* obsažená v souboru. To vám umožní získat více fotografií technická kvalita než to, co můžete získat ze souboru JPEG.

*Bithloubka(bitová hloubka), popř Barvahloubka(barevná hloubka, v ruštině se tato definice používá častěji) - počet bitů použitých k reprezentaci barvy při kódování jednoho pixelu rastrová grafika nebo video obrázky. Často se vyjadřuje v jednotkách bitů na pixel (bpp). Wikipedie

Co je barevná hloubka?

Počítače (a zařízení, která jsou řízena vestavěnými počítači, jako jsou digitální zrcadlovky) používají systém binárních čísel. Binární číslování se skládá ze dvou číslic - 1 a 0 (na rozdíl od desítkového systému číslování, který obsahuje 10 číslic). Jedna číslice dovnitř binární systém počet se nazývá „bit“ (anglicky „bit“, zkratka pro „binary digit“, „binary digit“).

Osmibitové číslo v binární podobě vypadá takto: 10110001 (ekvivalent 177 in desítková soustava). Níže uvedená tabulka ukazuje, jak to funguje.

Maximální možné osmibitové číslo je 11111111 – nebo 255 v desítkové soustavě. Tento významná postava pro fotografy, jak se vyskytuje v mnoha programech pro zpracování obrazu, stejně jako u starších displejů.

Digitální střelba

Každý z milionů pixelů digitální fotografie odpovídá prvku (nazývanému také pixel) na snímači ( dotyková matice) fotoaparáty. Tyto prvky, když jsou osvětleny světlem, vytvářejí slabé elektřina, měřeno fotoaparátem a zaznamenané jako soubor JPEG nebo RAW.

soubory JPEG

Soubory JPEG zaznamenávají informace o barvě a jasu pro každý pixel ve třech osmibitových číslech, po jednom čísle pro červený, zelený a modrý kanál (tyto barevné kanály jsou stejné jako to, co vidíte, když vykreslujete histogram barev ve Photoshopu nebo na tvá kamera).

Každý osmibitový kanál zaznamenává barvu na stupnici 0-255, což poskytuje teoretické maximum 16 777 216 odstínů (256 x 256 x 256). Lidské oko dokáže rozlišit přibližně 10-12 milionů barev, takže toto číslo poskytuje více než uspokojivé množství informací pro zobrazení jakéhokoli objektu.

Tento přechod byl uložen ve 24bitovém souboru (8 bitů na kanál), což je dostatečné pro zprostředkování jemné gradace barev.

Tento přechod byl uložen jako 16bitový soubor. Jak vidíte, 16 bitů nestačí k přenosu měkkého gradientu.

RAW soubory

Soubory RAW přiřazují každému pixelu více bitů (většina fotoaparátů má 12 nebo 14bitové procesory). Více kousků - další číslo, a tedy více tónů na kanál.

To se nerovná více barvy – soubory JPEG již dokážou zaznamenat více barev, než lidské oko dokáže vnímat. Každá barva je ale zachována s mnohem jemnější gradací tónů. V tomto případě má obraz údajně větší barevnou hloubku. Níže uvedená tabulka ukazuje, jak se bitová hloubka rovná počtu odstínů.

Zpracování ve fotoaparátu

Když nastavíte fotoaparát na záznam fotografií v režimu JPEG, interní procesor fotoaparátu načte informace přijaté ze snímače v okamžiku pořízení fotografie, zpracuje je podle parametrů nastavených v menu fotoaparátu (vyvážení bílé, kontrast, sytost barev , atd.) atd.) a zapíše jej jako 8bitový soubor JPEG. Všechno dodatečné informace, přijatý senzorem, je zahozen a navždy ztracen. Výsledkem je, že používáte pouze 8 bitů z 12 nebo 14 možných, které je snímač schopen zachytit.

Následné zpracování

Soubor RAW se od JPEG liší tím, že obsahuje všechna data zaznamenaná snímačem fotoaparátu během expoziční doby. Když zpracováváte soubor RAW pomocí softwaru Konverze RAW, program provádí transformace, podobná témata, což je to, co vytváří interní procesor fotoaparátu při fotografování ve formátu JPEG. Rozdíl je v tom, že parametry nastavujete v programu, který používáte, a parametry nastavené v menu fotoaparátu jsou ignorovány.

Výhoda extra bitové hloubky souboru RAW se projeví při následném zpracování. Soubor JPEG se vyplatí použít v případě, že se nechystáte provádět žádné následné zpracování a stačí vám při fotografování nastavit expozici a všechna další nastavení.

Ve skutečnosti však většina z nás chce provést alespoň pár úprav, i když jde jen o jas a kontrast. A to je přesně ten okamžik, kdy soubory JPEG začínají ustupovat. S menším množstvím informací na pixel se při úpravách jasu, kontrastu nebo vyvážení barev mohou tóny jevit vizuálně oddělené.

Výsledek je nejzřetelnější v oblastech hladké a souvislé gradace, jako je modrá obloha. Namísto jemného přechodu od světlé k tmavé uvidíte stratifikaci do barevných pásů. Tento efekt je také známý jako posterizace. Čím více upravíte, tím více se toho objeví na obrázku.

Pomocí souboru RAW můžete provést mnohem větší změny barevného tónu, jasu a kontrastu, než zaznamenáte snížení kvality obrazu. To lze provést i některými funkcemi RAW konvertoru, jako je úprava vyvážení bílé a obnovení „zvýrazněných“ oblastí (obnovení zvýraznění).

Tato fotografie je získána ze souboru JPEG. I při této velikosti jsou v důsledku následného zpracování viditelné pruhy na obloze.

Při bližším zkoumání je na obloze vidět efekt posterizace. Práce s 16bitovým souborem TIFF může eliminovat nebo alespoň minimalizovat efekt pruhování.

16bitové soubory TIFF

Když zpracováváte soubor RAW, váš software vám dává možnost uložit jej jako 8bitový nebo 16bitový soubor. Pokud jste se zpracováním spokojeni a nechcete provádět žádné další změny, můžete jej uložit jako 8bitový soubor. Na monitoru ani při tisku obrázku nepoznáte žádné rozdíly mezi 8bitovým a 16bitovým souborem. Výjimkou je, pokud máte tiskárnu, která rozpoznává 16bitové soubory. V tomto případě můžete získat lepší výsledek z 16bitového souboru.

Pokud však plánujete následné zpracování ve Photoshopu, pak se doporučuje uložit obrázek jako 16bitový soubor. V tomto případě bude obraz získaný z 12 nebo 14bitového snímače „roztažen“ tak, aby vyplnil 16bitový soubor. Poté na něm můžete pracovat ve Photoshopu s vědomím, že extra barevná hloubka vám pomůže dosáhnout maximální kvality.

Znovu, když dokončíte proces zpracování, můžete soubor uložit jako 8bitový soubor. Časopisy, vydavatelé knih a obchodníci (a téměř každý klient, který nakupuje fotografie) vyžadují 8bitové obrázky. 16bitové soubory mohou být potřeba pouze v případě, že vy (nebo někdo jiný) zamýšlíte soubor upravit.

Toto je snímek, který jsem pořídil pomocí nastavení RAW+JPEG na EOS 350D. Fotoaparát uložil dvě verze souboru – JPEG zpracovaný procesorem fotoaparátu a soubor RAW obsahující všechny informace zaznamenané 12bitovým snímačem fotoaparátu.

Zde vidíte srovnání zprava horní roh zpracované soubory JPEG a RAW. Oba soubory byly vytvořeny se stejným nastavením expozice fotoaparátu a jediný rozdíl mezi nimi je barevná hloubka. Podařilo se mi „vytáhnout“ „přeexponované“ detaily, které nebyly v JPEGu vidět RAW soubor. Pokud bych chtěl na tomto obrázku dále pracovat ve Photoshopu, mohl bych jej uložit jako 16bitový soubor TIFF pro zajištění nejvyšší možné kvality obrazu během procesu zpracování.

Proč fotografové používají JPEG?

To není vše profesionální fotografové pouzivat stale format RAW nic neznamena. S formátem JPEG často pracují například svatební i sportovní fotografové.

Svatebním fotografům, kteří mohou na svatbě nafotit tisíce snímků, to šetří čas při postprodukci.

Sportovní fotografové používají soubory JPEG, aby jim mohli posílat fotografie grafické editory během akce. V obou případech rychlost, efektivita a menší velikost soubory formát JPEG dělá použití tohoto typu souboru logickým.

Barevná hloubka na obrazovkách počítačů

Bitová hloubka také označuje hloubku barev, kterou jsou schopny zobrazit počítačové monitory. Pro čtenáře pomocí moderní displeje Možná je to těžké uvěřit, ale počítače, které jsem používal ve škole, uměly produkovat pouze 2 barvy - bílou a černou. Počítač, který v té době „nemusíte mít“, byl Commodore 64, schopný reprodukovat až 16 barev. Podle informací z Wikipedie se prodalo více než 12 kusů tohoto počítače.

Počítač Commodore 64 Foto Bill Bertram

Jistě, nebudete moci upravovat fotografie na stroji s 16 barvami (64 kB paměť s náhodným přístupem stejně nevydrží) a vynález 24bitových displejů s věrnou reprodukcí barev je jednou z věcí, které umožnily digitální fotografii. Displeje s věrnou reprodukcí barev, stejně jako soubory JPEG, jsou tvořeny pomocí tří barev (červená, zelená a modrá), každá s 256 odstíny zaznamenanými v 8bitové číslici. Většina moderní monitory použijte 24bitovou nebo 32bitovou verzi grafických zařízení s realistickou reprodukcí barev.

HDR soubory

Mnozí z vás vědí, že obrázky s prodlouženým dynamický rozsah(HDR) jsou vytvořeny kombinací několika verzí stejného obrázku různá nastavení expozice. Věděli jste ale, že tento software vytváří 32bitový obrázek s více než 4 miliardami tónových hodnot na kanál na pixel – pouze skok od 256 tónů v souboru JPEG.

Skutečné soubory HDR se nemusí správně zobrazovat na počítačový monitor nebo vytištěnou stránku. Místo toho jsou oříznuty na 8- nebo 16bitové soubory pomocí procesu zvaného mapování tónů, který zachovává vlastnosti původní obrázek s vysokým dynamickým rozsahem, ale umožňuje jeho přehrávání na zařízeních s nízkým dynamickým rozsahem.

Závěr

Pixely a bity jsou základními prvky pro konstrukci digitálního obrazu. Pokud chcete získat maximum dobrá kvalita snímku na vašem fotoaparátu, musíte porozumět konceptu barevné hloubky a tomu, proč formát RAW vytváří lepší kvalitu snímků.

Otázka 7: Barevná hloubka

Barevná hloubka - toto je počet bitů přidělených ke kódování jednoho pixelu.

Pokud zakódujeme jeden pixel, vezmeme 1 bit- pak s jeho pomocí můžeme jen získat 2 barvy:černá (0) a bílá (1), tedy černobílý obrázek.

2 bity– 4 barvy (00, 01, 10, 11)

8 bitů– 2 8 barev = 256 květiny atd.

Počet barev lze tedy určit podle vzorce:

Kde, N- počet květů,

já - bitová barevná hloubka.

Závěr: Čím více bitů je použito ke kódování 1 pixelu, tím více barev a realističtější obrázek, ale také se zvětšuje velikost souboru.

Tím pádem, velikost bitmapového souboru je součin šířky a výšky obrázku v pixelech a barevné hloubky.

V tomto případě je zcela lhostejné, co je na fotografii zobrazeno. Pokud jsou tři parametry stejné, bude velikost nekomprimovaného souboru stejná pro jakýkoli obrázek.

Příklad výpočtu. Určete velikost 24bitového grafického souboru s rozlišením 800 x 600.

Řešení. Z podmínky má soubor parametry

A = 800 pixelů

B = 600 pixelů

Barevná hloubka já= 24 bitů(3 bajty)

pak vzorec objemu souboru je V = A + B + I

V = 800 x 600 x 24 = 11520000 bitů = 1440000 bajtů = 1406, 25 kB = 1,37 MB

Příklad 2 Během procesu optimalizace byl počet barev snížen z 65536 na 256. Kolikrát byla zmenšena velikost souboru?

Ze vzorce N = 2 I vyplývá, že barevná hloubka já 1 = log 2 65536 = 16 bitů a po optimalizaci já 2 = log 2 256 = 8 bitů

Zároveň se nezměnila velikost obrázku v pixelech. pomocí vzorce pro výpočet velikosti souboru máme: V 1 = a x b x 16 = 16 ab a

V 2 = a x b x 8 = 8 ab

Uděláme poměr V 1: V 2 = 16 ab: 8 ab

Takže: velikost grafický soubor záleží na velikosti obrázku a počtu barev.

Přitom se vysoce kvalitní obraz s 24 nebo 32 bitovým kódováním ukazuje jako poměrně velký (megabajty).

To je velmi nepohodlné pro ukládání a přenos obrázků (zejména na internetu). Proto jsou grafické soubory optimalizovány.

Barevná hloubka– počet bitů procházejících na 1 pixel (bpp). Nejoblíbenější rozlišení jsou 8 bpp (256 barev), 16 bpp (65536 barev)

Od 80. let Technologie zpracování grafických informací na PC se rozvíjí. Forma zobrazení grafického obrázku skládajícího se z jednotlivých bodů (pixelů) na obrazovce se nazývá rastr.

Minimálním objektem v editoru rastrové grafiky je bod. Pro tvorbu výkresů a diagramů je určen editor rastrové grafiky.

Rozlišení monitoru (počet bodů vodorovně a svisle), stejně jako počet možných barev pro každý bod, je určeno typem monitoru.

Běžné rozlišení je 800 x 600 = 480 000 pixelů.

1 pixel černobílé obrazovky je zakódován 1 bitem informace (černý bod nebo bílá tečka). Množství různé barvy K a počet bitů pro jejich kódování souvisí podle vzorce: K = 2b.

Moderní monitory mají následující barevné palety: 16 barev, 256 barev; 65 536 barev (vysoká barva), 16 777 216 barev (pravá barva).

V tabulce Obrázek 1 ukazuje závislost informační kapacity jednoho pixelu na barevné paletě monitoru.

stůl 1

Počet barev monitor	Počet bitů, kódování jednoho bodu
	16 (2 16 = 65 536)
	24 (2 24 =16 777 216)

Paměť, nezbytný pro uložení grafického obrázku, který zabírá celou obrazovku (videopaměť), roven součinu rozlišení a počtu bitů kódujících jeden bod. Video paměť počítače ukládá bitmapu ( binární kód obrázky), je čtena procesorem nejméně 50krát za sekundu a zobrazena na obrazovce.

V tabulce 2 ukazuje velikost video paměti pro monitory s různými rozlišeními a barevnými paletami.

tabulka 2

		256 barev	65536 barev	167777216 barev

Zadávání a ukládání technických výkresů a podobných grafických obrázků v počítači se provádí odlišně. Jakýkoli výkres se skládá ze segmentů, oblouků, kružnic. Poloha každého segmentu ve výkresu je určena souřadnicemi dvou bodů definujících jeho začátek a konec. Kruh je určen souřadnicemi středu a délkou poloměru. Oblouk – souřadnice začátku a konce, středu a poloměru. U každého řádku je uveden jeho typ: tenký, čárkovaný atd. Tato forma znázornění grafické informace se nazývá vektorová. Minimální jednotkou zpracovanou vektorovým grafickým editorem je objekt (obdélník, kruh, oblouk). Informace o výkresech jsou zpracovávány speciálními programy. Ukládání informací ve vektorové podobě snižuje potřebné množství paměti o několik řádů ve srovnání s rastrovou formou reprezentace informace.

Video paměť nachází se binární informace o obrázku zobrazeném na obrazovce. Téměř všechny obrázky vytvořené, zpracované nebo prohlížené pomocí počítače lze rozdělit na dvě velké části – rastrovou a vektorovou grafiku.

Rastrové obrázky jsou jednovrstvá mřížka bodů nazývaná pixely (pixel, z anglického picture element). Kód pixelu obsahuje informace o jeho barvě.

U černobílého obrázku (bez polotónů) může pixel nabývat pouze dvou hodnot: bílé a černé (svítí nebo nesvítí) a k jeho zakódování stačí jeden bit paměti: 1 - bílá, 0 - černá .

Pixel na barevném displeji může mít různé barvy, takže jeden bit na pixel nestačí. Kódování 4barevného obrázku vyžaduje dva bity na pixel, protože dva bity mohou nabývat 4 různých stavů. Například lze použít následující možnost barevného kódování: 00 - černá, 10 - zelená, 01 - červená, 11 - hnědá.

Na RGB monitorech se veškerá paleta barev získává kombinací základních barev - červená (Red), zelená (Green), modrá (Blue), ze kterých lze získat 8 základních kombinací:

			barva
			hnědý

Samozřejmě, pokud máte možnost ovládat intenzitu (jas) záře základních barev, pak se zvyšuje počet různých možností jejich kombinací, generujících různé odstíny. Počet různých barev - K a počet bitů pro jejich kódování - N spolu souvisí jednoduchým vzorcem: 2 N = K.

Na rozdíl od rastrové grafiky vektorový obrázek vícevrstvé. Každý prvek vektorového obrázku - čára, obdélník, kruh nebo kus textu - je umístěn ve vlastní vrstvě, jejíž pixely jsou nastaveny nezávisle na ostatních vrstvách. Každý prvek vektorový obrázek je objekt, který je popsán pomocí speciálního jazyka (matematické rovnice přímek, oblouků, kružnic atd.). Komplexní objekty(přerušované čáry, různé geometrické tvary) jsou reprezentovány jako soubor elementárních grafických objektů.

Úkoly

Kontrolní otázky

1. Kolik binárních číslic je potřeba k zakódování 1 znaku?

2. Průměrná rychlost čtení žáka je 160 znaků za minutu. Kolik informací zpracuje za 7 hodin nepřetržitého čtení textu?

3. Co je podstatou rastrové formy znázornění grafické informace?

4. Kolik bitů informace je potřeba k zakódování 1 bodu černobílá obrazovka monitor?

5. Jaký vzorec se používá k určení velikosti video paměti displeje?

6. Co je podstatou vektorové formy znázornění grafické informace?

Úkol 1. Určete velikost 24bitového grafického souboru s rozlišením 1024 x 600.

Úkol 2. Během procesu optimalizace byl počet barev snížen z 65536 na 2. Kolikrát byla zmenšena velikost souboru?

Úkol 3. Je dán binární kód výkresu. Je známo, že vzor je jednobarevný a matrice má velikost 8X8. Obnovte výkres pomocí kódu:

a) 00111100 01000010 00000010 01111110 10000010 10000010 10000110 01111011

b) 10111110 11000001 10000001 00111110 00000001 00000001 10000001 01111110

c) 00111111 01000010 01000010 01000010 00111110 00100010 01000010 11000111

Úkol4 . Obraz na displeji se skládá z jednotlivých bodů (pixelů). Rozlišení obrazovky nechte nastavit na 1200x1024. Kolik bajtů zabere obraz obrazovky v paměti počítače, pokud jej uložíte (bod po bodu, v bitové mapě -* formátu bmp) jako:

a) monochromatický obraz;

b) kresba 256 barev;

c) 24bitové kreslení.

Úkol 5. Pro zakódování barevného odstínu jednoho bodu (pixelu) barevného obrázku v souladu s modelem tvorby barev RGB se používá 1 bajt (8 bitů): 3 bity pro zakódování úrovně jasu červené barvy, 2 bity pro zakódování úroveň jasu zelené barvy a 3 bitů na modré (modré) barvě. Definovat:

a) kolik úrovní jasu každé barvy lze tímto způsobem zakódovat;

b) kolik barevných odstínů obrazu lze zprostředkovat.

Vyřešte stejný problém, ale pomocí režimu True Color, kdy se pro přenos barvy jednoho pixelu použijí 3 bajty – jeden pro každou barvu.

Test

1. Učivo zabírá 19 KB paměti PC. Instrukce programu zabírají 1 snímek displeje (25 řádků po 80 znacích). Jaká část programu je výuka?

a) 2000 bajtů;

c) 1/10 dílu;

2. Obrazovka počítače může pracovat v různých režimech, které se liší rozlišením a počtem možných barev pro každý bod.

Vyplňte tabulku:

3. Jaký je minimální objekt používaný v rastrovém grafickém editoru?

a) Bod obrazovky (pixel);

b) objekt (obdélník, kruh atd.);

c) barevná paleta;

d) známé místo (symbol).

4. K čemu je určen vektorový grafický editor?

a) vytvářet výkresy;

b) pro vykreslování grafů:

c) pro vytváření diagramů;

d) vytvářet a upravovat výkresy.

6. Kolik informací vyžaduje binární kódování 1 bodu na černobílé obrazovce (bez gradace jasu)?

d) 16 bajtů.

7. Soubor rastrové grafiky obsahuje černobílý obrázek s 16 gradacemi šedá Velikost 10x10 pixelů. Jaký je informační objem tohoto souboru?

b) 400 bajtů;

d) 100 bajtů.

Správné odpovědi na test 2.2: 1-d, 3-a, 4-a, 5-b, 6-a, 7-c.

Kód je soubor konvencí (nebo signálů) pro záznam (nebo komunikaci) některých předem definovaných konceptů.

Informační kódování je proces formování specifické reprezentace informace. Ve více v užším slova smyslu Termín „kódování“ často odkazuje na přechod od jedné formy reprezentace informace k jiné, pohodlnější pro ukládání, přenos nebo zpracování.

Obvykle je každý obrázek při kódování (někdy nazývaném šifrování) reprezentován samostatným znakem.

Znak je prvek z konečné množiny prvků, které se od sebe liší.

V užším slova smyslu je pojem „kódování“ často chápán jako přechod od jedné formy reprezentace informace k jiné, vhodnější pro ukládání, přenos nebo zpracování.

Počítač může zpracovávat pouze informace prezentované v číselné formě. Všechny ostatní informace (například zvuky, obrázky, údaje z přístrojů atd.) je nutné převést do číselné podoby pro zpracování v počítači. Například pro kvantifikaci hudebního zvuku lze měřit intenzitu zvuku na konkrétních frekvencích v krátkých intervalech, což představuje výsledky každého měření v číselné formě. Pomocí počítačových programů můžete transformovat přijaté informace, například „superponovat“ zvuky z různých zdrojů na sebe.

Podobně na počítači můžete zpracovat textové informace. Při zadávání do počítače je každé písmeno zakódováno určitým číslem a při výstupu na externí zařízení (obrazovka nebo tisk) jsou z těchto čísel vytvořeny obrázky písmen pro lidské vnímání. Korespondence mezi sadou písmen a čísel se nazývá kódování znaků.

Všechna čísla v počítači jsou zpravidla reprezentována nulami a jedničkami (nikoli deseti číslicemi, jak je u lidí obvyklé). Jinými slovy, počítače obvykle pracují v binárním číselném systému, protože díky tomu jsou zařízení pro jejich zpracování mnohem jednodušší. Zadávání čísel do počítače a jejich výstup pro čtení člověkem lze provádět v obvyklém desítkovém tvaru a všechny potřebné převody provádějí programy běžící na počítači.

Metody kódování informací.

Stejné informace mohou být prezentovány (zakódovány) v několika formách. S příchodem počítačů vyvstala potřeba zakódovat všechny typy informací, kterými se jednotlivec i lidstvo jako celek zabývá. Ale lidstvo začalo řešit problém kódování informací dávno před příchodem počítačů. Grandiózní výdobytky lidstva – psaní a aritmetika – nejsou ničím jiným než systémem pro kódování řeči a číselných informací. Informace se nikdy nezobrazí čistá forma, je vždy nějak reprezentován, nějak zakódován.

Binární kódování je jedním z běžných způsobů reprezentace informací. V počítačích, robotech a číslicově řízených strojích jsou zpravidla všechny informace, se kterými zařízení pracuje, zakódovány ve formě slov binární abecedy.

Kódování symbolických (textových) informací.

Hlavní operací prováděnou s jednotlivými znaky textu je porovnávání znaků.

Při porovnávání znaků je nejdůležitější jedinečnost kódu pro každý znak a délka tohoto kódu a samotná volba principu kódování je prakticky nepodstatná.

Ke kódování textů se používají různé převodní tabulky. Je důležité, aby při kódování a dekódování stejného textu byla použita stejná tabulka.

Konverzní tabulka je tabulka obsahující seznam zakódovaných znaků, nějakým způsobem uspořádaných, podle kterých je znak převeden do svého binárního kódu a zpět.

Nejoblíbenější převodní tabulky: DKOI-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Historicky bylo jako délka kódu pro kódování znaků zvoleno 8 bitů nebo 1 bajt. Nejčastěji tedy jeden znak textu uloženého v počítači odpovídá jednomu bajtu paměti.

Při délce kódu 8 bitů může existovat 28 = 256 různých kombinací 0 a 1, takže pomocí jedné převodní tabulky nelze zakódovat více než 256 znaků. S délkou kódu 2 bajty (16 bitů) lze zakódovat 65 536 znaků.

Kódování číselných informací.

Podobnosti v kódování číselných a textových informací jsou následující: aby bylo možné porovnávat data tohoto typu, různá čísla(stejně jako různé symboly) musí mít různé kódy. Hlavní rozdíl mezi číselnými údaji a symbolickými údaji spočívá v tom, že kromě porovnávací operace se s čísly provádějí různé matematické operace: sčítání, násobení, extrakce odmocniny, výpočet logaritmu atd. Pravidla pro provádění těchto operací v matematice jsou podrobně rozpracována pro čísla reprezentovaná v poziční číselné soustavě.

Základní číselnou soustavou pro reprezentaci čísel v počítači je binární poziční číselná soustava.

Kódování textových informací

V současné době většina uživatelů používá počítač ke zpracování textových informací, které se skládají ze symbolů: písmen, číslic, interpunkčních znamének atd. Spočítejme si, kolik symbolů a kolik bitů potřebujeme.

10 čísel, 12 interpunkčních znamének, 15 aritmetických znaků, písmena ruské a latinské abecedy, CELKEM: 155 znaků, což odpovídá 8 bitům informace.

Jednotky měření informace.

1 bajt = 8 bitů

1 KB = 1024 bajtů

1 MB = 1024 kB

1 GB = 1024 MB

1 TB = 1024 GB

Podstatou kódování je, že každému znaku je přiřazen binární kód od 00000000 do 11111111 nebo odpovídající desetinný kód od 0 do 255.

Je třeba mít na paměti, že v současné době se pro kódování ruských písmen používá pět různých kódových tabulek (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO) a texty zakódované pomocí jedné tabulky nebudou správně zobrazeny v jiné

Displej kódování hlavního znaku je ASCII – americký standardní kód pro informaci Interchange je americký standardní kód pro výměnu informací, což je tabulka 16 x 16, kde jsou znaky zakódovány v hexadecimálním číselném systému.

Kódování grafických informací.

Důležitým krokem při kódování grafického obrázku je jeho rozdělení na diskrétní prvky (vzorkování).

Hlavními způsoby reprezentace grafiky pro ukládání a zpracování pomocí počítače jsou rastrové a vektorové obrázky

Vektorový obrázek představuje grafický objekt, skládající se z elementárních geometrických obrazců (nejčastěji segmentů a oblouků). Poloha těchto elementárních segmentů je určena souřadnicemi bodů a poloměrem. U každé čáry jsou uvedeny binární kódy pro typ čáry (plná, tečkovaná, přerušovaná), tloušťku a barvu.

Rastrový obrázek je soubor bodů (pixelů) získaných jako výsledek vzorkování obrázku podle maticového principu.

Princip matice kódování grafických obrázků spočívá v tom, že obrázek je rozdělen do daného počtu řádků a sloupců. Poté je každý prvek výsledné mřížky zakódován podle zvoleného pravidla.

Pixel (prvek obrázku) je minimální jednotka obrázku, jejíž barvu a jas lze nastavit nezávisle na zbytku obrázku.

V souladu s maticovým principem jsou obrazy konstruovány, vytištěny na tiskárnu, zobrazeny na displeji a získány pomocí skeneru.

Čím vyšší je kvalita obrazu, tím hustší jsou pixely, tedy vyšší rozlišení zařízení a tím přesněji je zakódována barva každého z nich.

U černobílého obrázku je kód barvy pro každý pixel určen jedním bitem.

Pokud je obrázek barevný, je pro každý bod určen binární kód pro jeho barvu.

Vzhledem k tomu, že barvy jsou zakódovány v binárním kódu, pokud například chcete použít 16barevný obrázek, budete pro zakódování každého pixelu potřebovat 4 bity (16=24), a pokud je možné použít 16 bitů (2 bajtů) pro zakódování barvy jednoho pixelu, pak můžete přenášet 216 = 65536 různých barev. Použití tří bajtů (24 bitů) k zakódování barvy jednoho bodu umožňuje odrážet 16 777 216 (nebo asi 17 milionů) různých odstínů barev – takzvaný režim „pravé barvy“ ( Pravdivá barva). Všimněte si, že tyto se v současnosti používají, ale zdaleka nedosahují maximálních možností moderních počítačů.

Kódování zvukových informací.

Z vašeho kurzu fyziky víte, že zvuk jsou vibrace vzduchu. Zvuk je ze své podstaty nepřetržitý signál. Pokud převedeme zvuk na elektrický signál (například pomocí mikrofonu), uvidíme, jak se napětí v čase plynule mění.

Pro počítačové zpracování Analogový signál musí být nějakým způsobem převeden na sekvenci binárních čísel a k tomu musí být vzorkován a digitalizován.

Můžete udělat následující: měřit amplitudu signálu v pravidelných intervalech a zapsat výsledné číselné hodnoty do paměti počítače.

02.08.2016

Pro digitální fotografii jeden z nejdůležitější parametry je barevná hloubka. Často se označuje jak hloubka pixelů, tak bitové rozlišení.

Tento termín označuje hodnotu, která charakterizuje počet bitů informace obsažených v pixelu obrázku. Bitové rozlišení poskytuje představu o množství barevných informací, které se používají k charakterizaci každého pixelu v obrázku.

S rostoucí barevnou hloubkou roste i množství barevných informací přenášených digitálním obrazem, čímž se zvyšuje rozsah barev. Jinými slovy, tím více bitová hloubka, tím přesnější a podrobnější je samotný obrázek.

Jaká je barevná hloubka obrázků?

Hloubka pixelu se může lišit od 1 do 48 bitů. S bitovou hloubkou pixelu = 1 jsou možné pouze 2 barvy (bílá a černá) a 21 platných stavů.

Pokud je hloubka pixelů 8, pak bude dalších 7 možných stavů a ​​počet odstínů bude 256.

Takové obrázky s hloubkou 24 bitů, které mohou obsahovat 16,7 milionů barevných odstínů, jsou schopny velmi přesně a plně zprostředkovat všechny barvy reality kolem nás.

Profesionální fotoaparáty umožňují fotografovat do formátu RAW s větší barevnou hloubkou (36 nebo 48 bitů). Někdy to je důvod, proč mnoho fotografů dává přednost fotografování RAW.

Ale nejběžnějším indikátorem barevné hloubky je stále 24 bitů - to jsou standardní fotografie běžných fotoaparátů formát JPG, plně přenášejí všechny detaily a nuance obrazu. Ne nadarmo se 24bitovým obrázkům říká „TruColor“, tzn. "pravdivá barva"

K dispozici jsou také 15 a 16bitové fotografie. Říká se jim také „HighColor“. Předávají odstíny, na které je lidské oko nejvíce náchylné.

Co ovlivňuje barevná hloubka?

Jednak, jak je z výše uvedeného zřejmé, na barevné hloubce závisí kvalita barevného podání a potažmo i kvalita samotné fotografie. Optimální ukazatel Barevná hloubka je 24bitová, čehož se drží většina běžných fotografů.

Za druhé si musíte pamatovat, že velikost souboru obrázku do značné míry závisí jak na velikosti obrázku, tak na barevné hloubce. Čím vyšší je bitové rozlišení obrázku, tím větší bude velikost a hmotnost souboru. Předem je proto potřeba myslet na to, abyste k fotoaparátu opatřili paměťovou kartu s dostatečnou kapacitou.

Zajímavé publikace Online

Až nyní mluvíme o převodu obrázků do digitální podobě, jsme se nedotkli metody kódování barev, vyšli jsme s poznámkou, že počítač si „pamatuje barvy“. Ve skutečnosti je otázka kódování zásadně důležitá a zaslouží si podrobnější zvážení.

Maximální počet barev, které lze použít ve vynálezu tohoto typu, volal barevná hloubka. Existují typy obrázků s různou barevnou hloubkou - černobílé čáry, stupně šedi, indické barvy, plnobarevné. Typ obrázku se určí při vytvoření dokumentu a zobrazí se v seznamu Režim menu (režim). obraz(Obrázek), pomocí kterého lze změnit typ obrázku.

Bitová hloubka popř hloubka pixelů, také nazývaná barevná hloubka, popisuje množství informací obsažených v pixelu obrazu na obrazovce nebo v pixelu tištěného výstupu. Čím větší je bitová hloubka, tj. čím více bitů informace je použito k popisu pixelu, více informací vypovídá o barvě digitální obraz(Tabulka 4.1).

Tabulka 4.1. Počet barevných odstínů v závislosti na hloubce pixelů

V současné době se hloubka pixelu může lišit od 1 do 64 bitů. Ve většině případů v modelech Lab, RGB, Grayscale a CMYK obsahuje obrázek 8 bitů informací pro každý barevný kanál. To znamená, že pro modely Lab a RGB je bitová hloubka 24 (8 bitů 3 kanály), pro 8bitový model ve stupních šedi je bitová hloubka 8 (8 bitů 1 kanál), pro model CMYK je to 32 bitů (8 bity 4 kanály). program Adobe Photoshop CS5 může pracovat s Lab, RGB, vícekanálovými obrazy, obrazy ve stupních šedi a CMYK, které obsahují 16 bitů dat na barevný kanál. Vícekanálový model při převodu modelů RGB nebo CMYK používá 256 odstínů šedé v každém kanálu.

Například obrázek s hloubkou 1 bit má dvě možné hodnoty barvy: černá a bílá. Obrázek s hloubkou 8 bitů má 28 nebo 256 znalostí o možných barvách. Obrazový model ve stupních šedi, který má hloubku 8 bitů, zobrazuje 28 nebo 256 hodnot možných barev, odstínů šedé.

RGB obrazy jsou simulovány třemi barevné kanály. Obrazy RGB mají hloubku 8 bitů a zobrazují 28 nebo 256 možných hodnot barev pro každý kanál a přibližně 16 milionů odstínů pro celý obraz. Obrazy RGB s 8 bity na kanál (bity na kanál (bpc)) se nazývají 24bitové obrazy.

Photoshop kromě 8bpc obrázků umí pracovat s obrázky, jejichž bitová hloubka je 16 nebo 32 bpc. Obrázky s bitovou hloubkou 32 bpc jsou také známé jako obrázky HDR (High dynamic range).

Černá a bílá perokresba

Nejjednodušší případ je černobílý nebo černobílý obrázek (bitmapa). Tento nejúspornější typ obrázku je ideální pro čárové ilustrace, kresby, rytiny, jednoduchá loga atd. Obrázky tohoto typu lze získat přímým skenováním obrázků v Černý a bílý(Black and White) popř Kresba tužkou(Umění čar) (in software různé skenery tento režim se nazývá různými názvy).

Jak lze zakódovat monochromatický obrázek? Nejmenší jednotkou informace je bit. Může nabývat celkem 21 = 2 hodnot (ano/ne, 1/0, černá/bílá atd.). Každý pixel na obrázku může mít jednu ze dvou barev (řekněme černou nebo bílou). Pro zakódování informace o barvě každého bodu stačí jeden bit.

Osm bitů tvoří bajt. Bajt může kódovat 28 = 256 stavů. Desáté předpony používané pro tyto jednotky se poněkud liší od tradičních. V kilobajtu (KB) je 1024 bajtů a v megabajtu (MB) 1024 KB.

V matematické teorii informace se věří, že 1 bit je množství informací ve zprávě, které snižuje nejistotu znalostí na polovinu.

Tento typ obrázku se nazývá Bitmapa(Bitový). Barevná hloubka takového obrázku je jeden bit. S tímto vědomím není těžké spočítat, kolik paměti je potřeba k uložení jakéhokoli obrázku tohoto typu. Pokud je například velikost obrázku 800 600 pixelů, zabere 800 pixelů 600 pieelů v paměti 1 bit = 480 000 bitů = (480 000: 8) : 1024 = 58,59375 KB.

Udělejme příklad s monochromatickým obrázkem.

1. Otevřete dokument PELICAN.tif z přiloženého disku. Vyberte seznam Režim menu (režim). obraz(Obraz). V seznamu režimů naproti položce Stupně šedi(Stupně šedi) je zaškrtnuto. Zde je tmavě šedý fleece na světle šedém podkladu (obr. 4.4, A).

2. Otevřete seznam Režim(Režim) a klikněte na položku Bitmapa(Černobílý).

3. V dialogovém okně, které se objeví Bitmapa(Monochrome) v poli Metoda(Mod) možnost instalace 50% prah(Práh 50 %). Pak všechny pixely s jasem vyšším než 50 % zbělají a ty s nižším jasem zčernají (obr. 4.4, b).

U monochromatického obrazu se musí rozlišení rovnat rozlišení výstupního zařízení. Tato funkce je způsobena nedostatkem rastrování monochromatických obrázků. To znamená, že pokud budete tisknout černobílý obrázek na tiskárně s rozlišením 600 dpi, je potřeba toto nastavit. Nízká hodnota rozlišení při převodu obrázku na černobílý způsobí, že hladké linie budou zdobeny nevzhlednými zubatými okraji (obr. 4.4, PROTI).

4. Klepněte na tlačítko OK. Šedá barva pozadí byla nahrazena bílou a černá barva obrázku zůstala nezměněna.

a BC

Rýže. 4.4. Původní polotónový obrázek ( A), dostačující ( b) a podceňovaný ( PROTI) rozlišení černobílého obrazu

5. Černobílý obrázek je jednokanálový. Otevřete paletu Kanály(Kanály). Vidíte ikonu pouze jednoho kanálu (obr. 4.5). Uložte soubor PELICAN.tif do pracovní složka a zavřete to.

Rýže. 4.5. Typ palety Kanály

pro černobílý dokument

Jakýkoli polotónový obrázek lze převést na černobílý. Je také možné přímo naskenovat obrázek do černobílý režim. Převedením obrázku na černobílý program analyzuje každý bod v obrázku a porovná jej s prahovou hodnotou. Například prahová hodnota je 50 %. Li daný bod tmavší než 50 % šedá, zčerná. Pokud je barva bodu světlejší než práh, stane se bílý. Pokud takto zpracujete naskenovanou kresbu tuší, bude výsledek výborný, zvláště pokud jde o rozlišení

Rozsah skenování byl poměrně vysoký. Proč? Ano, protože řasenka má velmi jednotnou černou barvu. Pokud je originál kresba tužkou, můžete také dosáhnout dobrý výsledek(stačí upravit prahovou hodnotu). V překladu však mohou být umělecké ztráty. Kresba tužkou není vůbec černá. Je šedý a odstín šedé se mění v závislosti na tlaku.

1. Otevřete dokument BEAR.tif, se kterým jsme pracovali dříve. Vyberte si Řím Bitmapa(Monochrome) v seznamu Režim menu (režim). obraz(Obrázek), v dialogovém okně jej ponechte v poli Metoda(Metoda) povolena možnost 50% prah(Práh 50 %).

2. Stiskněte tlačítko OK. Pečlivě prozkoumejte kresbu - část obrázku je vyplněna černou barvou. Zavřete dokument bez uložení.

nicméně automatický překlad Polotóny až monochromatické jsou stále možné a často se používají k dosažení speciálních efektů. K tomu se používá mnohem více složité algoritmy. V kapitola 12 Pokud jde o filtry, některé z nich jsou navrženy speciálně pro převod polotónových obrázků (ve stupních šedi) na černobílé.

Lidská tvář se skládá z velmi jemných detailů (kožní záhyby, důlky, vrásky, oči, rty a nos atd.). Lidské oko je velmi citlivé na detaily obličeje. Převedením portrétů na monochromatické se odstraní většina detailů a to, co zůstane, bude drsnější. To může vést k překvapivým (a ne vždy lichotivým) změnám v modelčině výrazu tváře, věku a dokonce i rysech obličeje.