Растровый графический файл содержит черно белое изображение. Варианты представления информации в пк

в качестве единиц измерения объемов информации, хранимой или обрабатываемой в ЭВМ:

Кило – (10 3), Мега – (10 6), Гига – (10 9). 2 10 =1024.

1 Кбайт=2 10 байт = 1024 байт

1 Мбайт=2 10 Кбайт = 1024 Кбайт

1 Гбайт=2 10 Мбайт = 1024 Мбайт

За единицу количества информации принято такое количество информации, которое мы получаем при уменьшении неопределенности в два раза. Такая единица названа бит.

Каждый разряд двоичного числа несет информацию в 1 бит, два двоичных разряда несут информацию 2 бита…

Количество информации в битах равно количеству двоичных разрядов.

бит является основой исчисления информации в цифровой технике.

формула Р. Хартли (в 1928 г. американский инженер)

(I = log 2 N = log 2 (1 / р) = - log 2 р, р = 1 / N,

то N = 1 / р)

N - количество равновероятных событий;

I - количество бит в сообщении.

Для вычисления количества информации

формула Шеннона на основе вероятностного подхода

.

.
.

предложил К. Шеннон в 1948 году.

Клод Шеннон (1916 - 2001)

1) для монеты N= 2,

бит.

2) для рулетки I =log 2 64 = 6 бит.

Единицы, производные от бита

Объёмы информации можно представлять как логарифм количества состояний.

Наименьшее целое число, логарифм которого положителен - 2.

т рит= бита

Хартли=

нат (отнатурального логарифма )

4 бита - ниббл (полубайт ,тетрада , четыре двоичных разряда)

Какое количество различных двоичных чисел N можно записать с помощью I двоичных разрядов?

С помощью одного двоичного разряда можно записать два различных числа (N=2=2 1).

С помощью двух двоичных разрядов можно записать четыре двоичных числа (N=4=2 2).

С помощью трех двоичных разрядов можно записать восемь двоичных чисел (N=8=2 3),

Количество различных двоичных чисел можно определить по формуле

N = 2 I .

Эта формула связывает между собой количество возможных исходов N и количество информации I .

Двоичное кодирование графической информации

Графическая информация на экране монитора представляется в виде изображения, которое формируется из точек (пикселей).

В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка имеет два состояния – «черная» или «белая», для хранения ее состояния необходим 1 бит.

Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета (бит на точку: 4, 8, 16, 24). Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки. По формуле N=2 I может быть вычислено количество цветов, отображаемых на экране монитора

Примеры разрешающих способностей экрана:

1280*1024 точки

Рассчитаем объем видеопамяти (для 800*600, 16 бит на точку):

800*600=480000 – точек на экране.

Необходимый объем видеопамяти –

16 бит* 480000=7680000 бит = 960000 байт = 937,5 Кбайт

Задание.

Растровый графический файл содержит черно-белое изображение с 2 градациями цвета (черный и белый) размером 800*600 точек. Определите необходимый для кодирования цвета точек (без учета служебной информации о формате, авторстве, способах сжатия и пр.) размер этого файла на диске в БАЙТАХ .

Варианты ответа: 3 840 000 60 000 480 000 480

Правильное решение :

Поскольку сказано, что изображение двуцветное, следовательно, для указания цвета одной точки достаточно двух значений, кодирующих белый или черный цвет. То есть получим, что необходимо 800 * 600 * 1 бит = 480 000 бит для описания цветовой информации точек. Учитывая, что 8 бит = 1 байт получаем 480 000 / 8 = 60 000 байт. В реальности в графических документах кроме описания цвета точек присутствует еще и служебно-дополнительная информация (о формате записи, авторских правах, способах сжатия и пр.).

Для кодирования цвета используются модели

В градациях серого (Grayscale) - чёрный цвет за 0, белый за 255, а промежуточные оттенки обозначаются соответствующими цифрами.

Например - 168 этот цвет, более близкий к чёрному (тёмно серый).

Модель CMYK (“смик”) используется в полиграфии. Основные 3 цвета

Cyan (голубой),

Magenta (розовый или его еще называют пурпурный),

Yellow (желтый),

K (черный от слова blacK) используется для повышения контрастности напечатанных изображений.

122. Установите соответствие между понятиями и их описаниями.

123. Запишите названия базовых цветов в цветовой модели RGB:

124. Используя таблицу на странице 106 учебника, подпишите цвета, соответствующие каждой из вершин куба:

125. Подпишите цвета, соответствующие каждой области:

126. Выберите (отметьте галочкой) основные параметры монитора, определяющие качество компьютерного изображения:

127. Заполните таблицу, вычислив количество цветов в палитре N при известной глубине цвета i:

128. Сколько цветов будет содержать палитра, если на один пиксель отводится 4 бита памяти?
Ответ: 16

129. Для кодирования одного из цветов палитры служит двоичный код 001. Сколько цветов содержит палитра?
Ответ: 8

130. Сколько битов памяти достаточно для кодирования одного пикселя 16-цветного изображения?
Ответ: 4

131. Растровый газетный рисунок состоит из точек четырёх цветов: чёрного, тёмно-серого, светло-серого, белого. Сколько битов понадобится для двоичного кодирования одного пикселя этого рисунка?
Ответ: 2

132. Монитор позволяет получать на экране 224 цветов. Какой объём памяти в байтах требуется для кодирования 1 пикселя?
Ответ: 24

133. Монитор позволяет получать на экране 65 536 цветов. Какой объём памяти в байтах требуется для кодирования 1 пикселя?
Ответ: 16

134. Заполните схему, описывающую видеосистему персонального компьютера:

135. Каков минимальный объём видеопамяти, необходимый для хранения графического изображения, занимающего область экрана 512 х 512 точек, где каждая точка может иметь один из 256 цветов?

136. Вычислите необходимый объём видеопамяти для графического режима, если разрешение экрана монитора 1280 х 1024, глубина цвета - 32 бита.
1280*1024=1310720 – всего точек
1310720*32=41943040 бит=5242880 байт=5,1 Мб

137. Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 1024 х 768 и количеством отображаемых цветов, равным 16 777 216.

138. Вы хотите работать с разрешением 1600 х 1200 пикселей, используя 16 777 216 цветов. В магазине продаются видеокарты с памятью 512 Кбайт, 2 Мбайта, 4 Мбайта и 64 Мбайта. Какие из них можно купить для вашей работы?

139. Подсчитайте объём данных, передаваемых от видеопамяти к монитору в режиме 1024 х 768 пикселей с глубиной цвета 16 битов и частотой обновления экрана 75 Гц.
1024*768*16*75=943718400 бит=113 Мбайт

140. Графический файл содержит чёрно-белое изображение (без градаций серого) размером 100 х 100 точек. Каков информационный объём этого файла?
100*100=10000 бит=1250 байт

141. Вычислите объём чёрно-белого (без градаций серого) изображения в байтах, если одна клетка на рисунке соответствует одному пикселю.

142. Графический файл содержит чёрно-белое изображение с 16 градациями серого цвета размером 10 х 10 точек. Каков информационный объём этого файла?

143. Для хранения растрового изображения размером 64 х 64 пикселя отвели 512 байтов памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

144. Для хранения растрового изображения размером 128 х 128 пикселей отвели 4 Кбайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

{reklama}
145. Рисунок из 256 цветов имеет информационный объём 2400 байтов. Из скольких точек он состоит?
2i=256 => i=8 бит=1 байт
2400/1=2400 пикселей

146. Сравните размеры памяти, необходимые для хранения изображений: первое изображение 4-цветное, его размер 64 х 128 пикселей; второе изображение 16-цветное, его размер 32 х 32 пикселей.

147. Средняя скорость передачи данных по некоторому каналу связи равна 28800 бит/с. Сколько секунд потребуется для передачи по этому каналу цветного изображения размером 640 х 480 пикселей при условии, что цвет каждого пикселя кодируется 3 байтами?
640*480*3=921600 байт
28800 бит/с=3600 байт/с
921600/3600=256 секунд

148. Размер рабочей области графического редактора, работающего с 16-цветной палитрой, равен 50 х 40 пикселей. Картинка, занимающая всю рабочую область графического редактора, передаётся по некоторому каналу связи за 5 с. Определите скорость передачи информации по этому каналу.

149. Выберите (отметьте галочкой) устройства ввода графической информации:

150. Сканируется цветное изображение размером 2x3 дюйма. Разрешающая способность сканера - 600 х 600 dpi, глубина цвета - 8 битов. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?
dpi – количество точек на 1 дюйм
i=2*3*8*600*600=17280000 бит=2160000 байт

151. Сканируется цветное изображение размером 10 х 10 см. Разрешающая способность сканера - 600 х 1200 dpi, глубина цвета - 2 байта. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?
i=(10/2,4)*(10*2,4)*8*2*600*1200=4,2*4,2*8*1200*1200=203212800 бит= 25401600 байт

152. Сканируется цветное изображение размером 10 х 15 см. Разрешающая способность сканера - 600 х 600 dpi, глубина цвета - 3 байта. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?
I=(10/2,4)*(15*2,4)*8*3*600*600=4,2*6,25*24*600*600=226800000 бит

153. Установите соответствие:

154. Дайте сравнительную характеристику растровых и векторных изображений, ответив на следующие вопросы:

155. Выберите (отметьте галочкой) графические форматы файлов:

156. Соедините линиями основные элементы окна графического редактора Microsoft Paint и соответствующие им названия.

157. Рисунок размером 1024 х 512 пикселей сохранили в виде несжатого файла размером 1,5 Мбайт, Какое количество информации было использовано для кодирования цвета пикселя? Каково максимально возможное число цветов в палитре, соответствующей такой глубине цвета?

158. Несжатое растровое изображение размером 256 х 128 пикселей занимает 16 Кбайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

159. Занесите результаты, полученные при выполнении задания 3.1 на стр. 130-131 учебника, в таблицу:

160. Растровое изображение было сохранено в файле как 256-цветный рисунок. Во сколько раз уменьшится информационный объём файла, если это же изображение сохранить как монохромный (чёрно-белый без градаций серого) рисунок?

161. После преобразования растрового 256-цветного графического файла в чёрно-белый формат (без градаций серого) размер файла уменьшился на 70 байтов. Найдите размер исходного файла.

162. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов в палитре уменьшилось с 16777216 до 256. Во сколько раз при этом уменьшился информационный объём изображения?

163. Какую часть экрана, имеющего разрешение 1024 х 768 точек, займёт изображение файла типа BMP объёмом 1 Мбайт, созданного при глубине цвета, равной 32 бита?
1Мбайт=8388608 бит К=I/i=8388608/32=262144 – всего пикселей
У нас экран с разрешением 1024*768=785432 пикселей
Следовательно, изображение будет занимать 262144/786432=1/3 – третью часть экрана

164. После изменения свойств Рабочего стола монитор приобрёл разрешение 1024 х 768 точек и получил возможность отображать 65536 цветов. Какой объём видеопамяти необходим для текущего изображения Рабочего стола?

165. Выпишите основные понятия главы 3 и дайте их определения.

Растровый графический файл содержит черно-белое изображение (без градаций серого) размером 100х100 точек. Какой объем памяти требуется для хранения этого файла?

Решение:

I памяти = I * X * Y

I памяти = 1 * 100 * 100 = 10000 бит

10000 бит = 1250 байт = 1,22 Кбайт

Объем изображения, размером 40х50 пикселей, составляет 2000 байт.

Сколько цветов использует изображение?

Решение:

I памяти = I * X * Y

I =

I = = 8 бит

N = 2I N = 28 = 256 цветов

Известно, что видеопамять компьютера имеет объем 512 Кбайт. Разрешающая способность экрана 640Х200 пикселей. Сколько страниц экрана одновременно разместится в видеопамяти при палитре из 8 цветов?

Решение:

I памяти = I * X * Y

N = 2I 8 = 2I 23 = 2I I = 3 бита

I памяти = 3 * 640 * 200 = 384000 бит = 48000 байт = 46,88 Кбайт

512 Кбайт: 46,88 Кбайт = 10,92 ≈ 1 0 страниц

Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10 ´ 10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?

Решение:

I памяти = I * X * Y

I памяти = 1 * 10 * 10 = 100 бит = 12 , 5 байт

Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей отвели 4 КБ памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

Решение:

I памяти = I * X * Y

I = = = 2 бита

N = 2I N = 22 N = 4 цвета

Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора High Color с разрешающей способностью 1024х768 точек и палитрой цветов из 65536 цветов.

Решение:

I памяти = I * X * Y

N = 2I 65536 = 2I 216 = 2I I = 16 бит

I памяти = 16 * 1024 * 768 = бит = 1572864 байт = 1536 Кбайт = 1,5 Мбайт

Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кбайт для работы монитора в режиме 640 ´ 480 и палитрой из 16 цветов?

Решение:

I памяти = I * X * Y

N = 2I 16 = 2I 24 = 2I I = 4 бита

I памяти = 4 * 640 * 480 = 1228800 бит = 153600 байт = 150 Кбайт

Ответ: достаточно

Каков минимальный объем памяти (в байтах), достаточный для хранения черно-белого растрового изображения размером 32х32 пикселя, если известно, что в изображении используется не более 16 градаций серого цвета.

Решение:

I памяти = I * X * Y

I памяти = 4 * 32 * 32 = 4096 бит = 512 байт

Современный монитор позволя rn получать на экране различных цветов. Сколько бит памяти занимает 1 пиксель?

Решение:

N = 2I = 2I 224 = 2I I = 24 бита

Монитор работает с 16 цветной палитрой в режиме 640х400 пикселей. Для кодирования изображения требуется 1250 Кбайт. Сколько страниц видеопамяти оно занимает?

Решение:

I памяти = I * X * Y

N = 2I 16 = 2I 24 = 2I I = 4 бита

I памяти = 4 * 6 40 * 400 = 102400 бит = 128000 байт = 125 Кбайт

1250 Кбайт: 125 Кбайт = 10 страниц

Страница видеопамяти составляет 16000 байтов. Дисплей работает в режиме 320х400 пикселей. Сколько цветов в палитре?

Решение:

I памяти = I * X * Y

I = = 10 бит

N = 2I N = 210 N = 1024 цветов

Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея 800х600 пикселей?

Решение:

I памяти = I * X * Y

I памяти = 24 * 800 *600 = бит = 1440000 байт = 1406,25 Кбайт

1,373 Мбайт

1,373 Мбайт * 4 = 5,492 Мбайт

Какой объем видеопамяти в байтах нужен для хранения изображения размером 600х350 пикселей и использующего 4-цветную палитру?

Решение:

I памяти = I * X * Y

N = 2I 4 = 2I 22 = 2I I = 2 бита

I памяти = 2 * 600 * 350 = 420000 бит = 52500 байт

Растровый файл, содержащий черно-белый (без оттенков серого) квадратный рисунок, имеет объем 200 байт. Рассчитайте размер стороны квадрата (в пикселях).

Решение:

I памяти = I * X * Y

X * Y = = 200 * 8 = 1600 пикселей

X * Y = 40 * 40 Ответ: 40 пикселей

Вариант 1.

За наименьшую единицу измерения информации принят…

Чему равен 1 байт?

Растровый графический файл содержит чёрно-белое (без градаций серого) размером 100х100 точек. Какой информационный объем этого файла? (в битах)

Растровый файл, содержащий черно-белый (без оттенков серого) квадратный рисунок, имеет объём 200 байт. Рассчитайте размер стороны квадрата (в пикселях).

Определить требуемый объём видеопамяти, если размер экрана монитора 640х480, глубина цвета 24 бита.

В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объём занимаемой им памяти.

Известно, что видеопамять компьютера имеет объём 512 Кбайт. Разрешающая способность экрана 640 на 200 пикселей. Сколько страниц экрана одновременно разместится в видеопамяти при палитре из 8 цветов

Вариант 2.

За наибольшую единицу измерения информации принят…

Чему равен 1 Мегабайт?

Растровый графический файл содержит чёрно-белое (без градаций серого) размером 10х10 точек. Какой информационный объем этого файла? (в битах)

Растровый файл, содержащий черно-белый (без оттенков серого) квадратный рисунок, имеет объём 400 байт. Рассчитайте размер стороны квадрата (в пикселях).

Определить требуемый объём видеопамяти, если размер экрана монитора 800х600, глубина цвета 16 бит.

Для хранения растрового изображения размером 128х128 пикселей отвели 4 Кб памяти. Какого максимально возможное число цветов в палитре изображения.

Какой объём видеопамяти необходим для хранения четырёх страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея 800х600 пикселей.(в Мб)

В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 256. Во сколько раз уменьшится объём занимаемой им памяти.

Известно, что видеопамять компьютера имеет объём 512 Кбайт. Разрешающая способность экрана 640 на 200 пикселей. Сколько страниц экрана одновременно разместится в видеопамяти при палитре из 16 цветов

Ответы.

Вариант 1.

Бит

8 бит.

10000 бит

40х40

7372800 бит=921600байт=900Кбайт

N =4

В 4 раза

Решение: 640х200х3=384000бит – 1 страница

4194304бит/384000бит=10,9страниц

Вариант 2.

1 Тбайт

1 Мбайт=1024Кбайт=1048576байт=8388608бит

100бит

400байт=400*8=3200бит, 56,6х56,6

800х600х16=480000бит=60000байт=58,6Кбайт

N =4

5,5 Мбайт для хранения 4 страниц

65536=2 16 ,256=2 8 ; 16/8=в 2 раза

Решение: 640х200х4=512000бит – 1 страница

512Кбайт=512х1024х8=4194304бит

4194304бит/512000бит=8,19страниц

Примеры с решением есть.