حل مشاكل ترميز المعلومات الرسومية

حل مشاكل ترميز المعلومات الرسومية.

الرسومات النقطية.

رسومات فيكتور.

مقدمة

يحتوي هذا الدليل الإلكتروني على مجموعة من المهام حول موضوع "ترميز المعلومات الرسومية". تنقسم مجموعة المهام إلى أنواع من المهام بناءً على الموضوع المحدد. يتم النظر في كل نوع من المهام مع الأخذ في الاعتبار نهجًا متمايزًا ، أي مهام المستوى الأدنى (الدرجة "3") ، والمستوى العام (الدرجة "4") ، والمستوى المتقدم (الدرجة "5"). المهام المحددة مأخوذة من كتب مدرسية مختلفة (القائمة مرفقة). يتم النظر في حلول جميع المشكلات بالتفصيل ، ويتم تقديم إرشادات لكل نوع من المشكلات ، ويتم تقديم مادة نظرية موجزة. لسهولة الاستخدام ، يحتوي الدليل على روابط للإشارات المرجعية.

الرسومات النقطية.

أنواع المهام:

1. إيجاد مقدار ذاكرة الفيديو.

2. تحديد دقة الشاشة وضبط وضع الرسوميات.

1. إيجاد مقدار ذاكرة الفيديو

في مهام من هذا النوع ، يتم استخدام المفاهيم التالية:

· مقدار ذاكرة الفيديو ،

· وضع الرسم

· عمق اللون,

· دقة الشاشة،

· لوحة.

في كل هذه المشاكل ، من الضروري إيجاد قيمة أو أخرى.

ذاكرة الفيديو -هذا خاص الرامات "الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيب، حيث يتم تشكيل الصورة الرسومية. بمعنى آخر ، للحصول على صورة على شاشة العرض ، يجب تخزينها في مكان ما. هذا هو الغرض من ذاكرة الفيديو. غالبًا ما يكون حجمه من 512 كيلو بايت إلى 4 ميجا بايت لأفضل أجهزة الكمبيوتر مع تنفيذ 16.7 مليون لون.

حجم ذاكرة الفيديومحسوبة بالصيغة: الخامس =أنا *X *Y أينأنا- عمق اللون لنقطة واحدة ، X ،نعم -أبعاد الشاشة أفقيًا ورأسيًا (ناتج x و y هو دقة الشاشة).

يمكن أن تعمل شاشة العرض في وضعين رئيسيين: نصو الرسم.

الخامس وضع الرسوماتتنقسم الشاشة إلى نقاط مضيئة منفصلة ، يعتمد عددها على نوع العرض ، على سبيل المثال 640 أفقيًا و 480 رأسيًا. عادة ما يتم استدعاء النقاط المضيئة على الشاشة بكسل، قد يختلف لونها وسطوعها. إنه في وضع الرسوم الذي تم إنشاؤه بواسطة جميع الصور الرسومية المعقدة برامج خاصةالتي تتحكم في معلمات كل بكسل على الشاشة. تتميز أوضاع الرسوم بمؤشرات مثل:

- الدقة(عدد النقاط التي يتم بها عرض الصورة على الشاشة) - مستويات الدقة النموذجية حاليًا هي 800 * 600 نقطة أو 1024 * 768 نقطة. ومع ذلك ، بالنسبة للشاشات ذات القطر الكبير ، يمكن استخدام دقة 1152 * 864 نقطة.

- عمق اللون(عدد البتات المستخدمة لتشفير لون النقطة) ، على سبيل المثال 8 ، 16 ، 24 ، 32 بت. يمكن اعتبار كل لون حالة نقطة ممكنة ، ثم يمكن حساب عدد الألوان المعروضة على شاشة العرض بواسطة الصيغة ك=2 أنا، أين ك- عدد الألوان ، أنا- عمق اللون أو عمق البت.

بالإضافة إلى المعرفة أعلاه ، يجب أن يكون لدى الطالب فكرة عن اللوحة:

- لوحة(عدد الألوان المستخدمة لإعادة إنتاج الصورة) ، على سبيل المثال 4 ألوان ، 16 لونًا ، 256 لونًا ، 256 لونًا رمادي، 216 لونًا في وضع يسمى High color أو 224 ، 232 لونًا في صيغة True color.

يجب أن يعرف الطالب أيضًا العلاقة بين وحدات قياس المعلومات ، وأن يكون قادرًا على التحويل من وحدات صغيرة إلى وحدات أكبر ، KB و MB ، واستخدام الآلة الحاسبة العادية والحاسبة الحكيمة.

مستوى 3"

1. حدد المقدار المطلوب من ذاكرة الفيديو لأوضاع الرسوم المختلفة لشاشة العرض ، إذا كان عمق اللون لكل نقطة معروفًا. (2.76)

نمط الشاشة	عمق اللون (بت لكل نقطة)

حل:

1. مجموع النقاط على الشاشة (الدقة): 640 * 480 = 307200
2. المقدار المطلوب من ذاكرة الفيديو V = 4 بت * 307200 = 1228800 بت = 153600 بايت = 150 كيلوبايت.
3. يتم حساب المقدار المطلوب من ذاكرة الفيديو لأوضاع الرسومات الأخرى بنفس الطريقة. يستخدم الطالب الآلة الحاسبة لإجراء العمليات الحسابية لتوفير الوقت.

إجابة:

نمط الشاشة	عمق اللون (بت لكل نقطة)

	150 كيلو بايت	300 كيلو بايت	600 كيلو بايت	900 كيلو بايت	1.2 ميغا بايت
	234 كيلو بايت	469 كيلو بايت	938 كيلو بايت	1.4 ميغا بايت	1.8 ميجا بايت
	384 كيلو بايت	768 كيلو بايت	1.5 ميغا بايت	2.25 ميغا بايت
	640 كيلو بايت	1.25 ميغا بايت	2.5 ميغا بايت	3.75 ميغا بايت

2. حجم الرسم النقطي بالأبيض والأسود (بدون تدرج الرمادي) هو 10 ´10 نقاط. ما مقدار الذاكرة التي ستأخذها هذه الصورة؟ 8 )

حل:

1. عدد النقاط -100

2. بما أن لونين فقط هما الأسود والأبيض. ثم عمق اللون = 2)

3. حجم ذاكرة الفيديو 100 * 1 = 100 بت

تم حل المشكلة 2.69 بطريقة مماثلة.

3. لتخزين صورة نقطية بحجم 128 × 128 بكسل خصصت 4 كيلوبايت من الذاكرة. ما هو أقصى عدد ممكن من الألوان في لوحة الصور. (EGE_2005 ، عرض توضيحي ، المستوى أ). (انظر أيضًا المشكلة 2.73 )

حل:

1. تحديد عدد النقاط في الصورة. 128 * 128 = 16384 نقطة أو بكسل.

2. يتم التعبير عن حجم الذاكرة لصورة بحجم 4 كيلوبايت بالبتات ، حيث يتم حساب V = I * X * Y بالبتات. 4 كيلوبايت = 4 * 1024 = 4096 بايت = 4096 * 8 بت = 32768 بت

3. أوجد عمق اللون I = V / (X * Y) = 32768: 16384 = 2

4. N = 2I ، حيث N هو عدد الألوان في اللوحة. ن = 4

الجواب: 4

4. كم عدد بتات ذاكرة الفيديو التي تشغلها معلومات حول بكسل واحد على شاشة b / w (بدون الألوان النصفية)؟ (، ص 143 ، المثال 1)

حل:

إذا كانت الصورة B / W بدون ألوان نصفية ، فسيتم استخدام لونين فقط - الأسود والأبيض ، أي K = 2 ، 2i = 2 ، I = 1 بت لكل بكسل.

الجواب: 1 بكسل

5. ما مقدار ذاكرة الفيديو المطلوبة لتخزين أربع صفحات من الصورة إذا كان عمق البت 24 ودقة العرض 800 × 600 بكسل؟ (رقم 63)

حل:

1. لنجد مقدار ذاكرة الفيديو لصفحة واحدة: 800 * 600 * 24 = بت = 1440.000 بايت = 1406.25 كيلوبايت -1 ، 37 ميجابايت

2.1.37 * 4 = 5.48 ميجا بايت ≈5.5 ميجا بايت لتخزين 4 صفحات.

الجواب: 5.5 ميجا بايت

مستوى 4"

6. تحديد مقدار ذاكرة الفيديو للكمبيوتر المطلوب لتنفيذ وضع الرسومات للشاشة عالي ألوان بدقة 1024 × 768 بكسل ولوحة ألوان 65536 لون. (2.48)

إذا تذكر الطالب أن وضع High Color هو 16 بت لكل نقطة ، فيمكن العثور على مقدار الذاكرة من خلال تحديد عدد النقاط على الشاشة وضربها في عمق اللون ، أي 16. خلاف ذلك ، يمكن للطالب التفكير مثل هذا :

حل:

1. باستخدام الصيغة K = 2I ، حيث K هو عدد الألوان ، I هو عمق اللون ، نحدد عمق اللون. 2I = 65536

عمق اللون هو: I = log = 16 بت (محسوبة باستخدام البرامجحكيمآلة حاسبة)

2 .. عدد نقاط الصورة يساوي: 1024 × 768 =

3. الحجم المطلوب لذاكرة الفيديو هو: 16 بت = 12 بت = 1572864 بايت = 1536 كيلو بايت = 1.5 ميجا بايت ("1.2 ميغا بايت. تم تقديم الإجابة في ورشة عمل Ugrinovich)... نقوم بتعليم الطلاب ، الترجمة إلى وحدات أخرى ، التقسيم على 1024 وليس 1000.

الجواب: 1.5 ميجا بايت

7. في عملية التحويل النقطية صورة بيانيةانخفض عدد الألوان من 65536 إلى 16. كم مرة سينخفض حجم الذاكرة التي يشغلها؟ (2.70 ،)

حل:

يستغرق الأمر 16 بت لترميز 65536 لونًا مختلفًا لكل نقطة. لا يتطلب الأمر سوى 4 بتات لترميز 16 لونًا. وبالتالي ، انخفض حجم الذاكرة المستخدمة بنسبة 16: 4 = 4 مرات.

الجواب: 4 مرات

8. هل توجد ذاكرة فيديو كافية بسعة 256 كيلوبايت لتشغيل الشاشة في وضع 640 ´ 480 ولوحة من 16 لونًا؟ (2.77)

حل:

1. اكتشف حجم ذاكرة الفيديو المطلوبة لتشغيل الشاشة في وضع 640 × 480 ولوحة ألوان من 16 لونًا. V = I * X * Y = 640 * 480 * 4 (24 = 16 ، عمق اللون 4) ،

V = 1228800 بت = 153600 بايت = 150 كيلوبايت.

2. 150 < 256, значит памяти достаточно.

الجواب: يكفي

9. حدد الحد الأدنى من الذاكرة (بالكيلو بايت) الكافية لتخزين أي صورة نقطية 256 × 256 بكسل إذا كان من المعروف أن الصورة تستخدم لوحة من 216 لونًا. لا تحتاج إلى تخزين اللوحة نفسها.

1) 128

2) 512

3) 1024

4) 2048

(ЕГЭ_2005 ، المستوى أ)

حل:

لنجد الحد الأدنى من الذاكرة المطلوبة لتخزين بكسل واحد. تستخدم الصورة لوحة من 216 لذلك ، يمكن ربط بكسل واحد بأي من 216 أرقام الألوان الممكنة في اللوحة. لذلك ، فإن الحد الأدنى لمقدار الذاكرة لبكسل واحد سيكون مساويًا لـ log2216 = 16 بت. سيكون الحد الأدنى من الذاكرة الكافية لتخزين الصورة بأكملها 16 * 256 * 256 = 24 * 28 * 28 = 220 بت = 220: 23 = 217 بايت = 217: 210 = 27 كيلوبايت = 128 كيلوبايت ، وهو ما يتوافق مع العنصر 1 .

الجواب: 1

10. أوضاع الرسومات ذات أعماق الألوان 8 ، 16. 24 ، 32 بت. احسب مقدار ذاكرة الفيديو المطلوبة لتنفيذ أعماق الألوان هذه بدرجات دقة شاشة مختلفة.

ملحوظة: تنتهي المهمة في النهاية إلى حل المشكلة رقم 1 (المستوى "3" ، لكن الطالب نفسه يحتاج إلى تذكر أوضاع الشاشة القياسية.

11. كم من الثواني سيستغرقها المودم في إرسال الرسائل بمعدل 28800 بت في الثانية لإرسال لون نقطية 640 × 480 بكسل ، بافتراض أن لون كل بكسل مشفر بثلاث بايت؟ (ЕГЭ_2005 ، مستوى В)

حل:

1. تحديد حجم الصورة بالبتات:

3 بايت = 3 * 8 = 24 بت ،

V = I * X * Y = 640 * 480 * 24 بت = 7372800 بت

2. أوجد عدد الثواني لنقل الصورة: 7372800: 28800 = 256 ثانية

الجواب: 256.

12. كم ثانية يستغرقها المودم الذي يرسل الرسائل بسرعة 14400 بت في الثانية لإرسال صورة نقطية ملونة بدقة 800 × 600 بكسل ، بافتراض وجود 16 مليون لون في اللوحة؟ (ЕГЭ_2005 ، مستوى В)

حل:

تتطلب 16 مليون لون 3 بايت أو 24 بت لتشفير (لون حقيقي في وضع الرسومات). إجمالي عدد البكسل في الصورة 800 × 600 = 480.000. نظرًا لوجود 3 بايت لكل بكسل ، هناك 480.000 * 3 = 1440.000 بايت أو بت لكل 480.000 بكسل. : 14400 = 800 ثانية.

الجواب: 800 ثانية.

13. شاشة حديثةيسمح لك بالحصول على ألوان مختلفة على الشاشة. كم عدد بتات الذاكرة التي يستغرقها 1 بكسل؟ ( ، ص 143 ، مثال 2)

حل:

بكسل واحد يتم ترميزه بمزيج من حرفين "0" و "1". نحتاج إلى معرفة طول رمز البكسل.

2x = ، log2 = 24 بت

الجواب: 24.

14. ما هو الحد الأدنى من الذاكرة (بالبايت) الكافية لتخزين صورة نقطية بالأبيض والأسود 32 × 32 بكسل ، إذا كان معروفًا أن الصورة لا تستخدم أكثر من 16 ظلًا من الرمادي. (USE_2005، level أ)

حل:

1. عمق الألوان هو 4 لأنه تم استخدام 16 تدرجًا لونيًا.

2.32 * 32 * 4 = 4096 بت ذاكرة لتخزين الصور بالأبيض والأسود

3.4096: 8 = 512 بايت.

الجواب: 512 بايت

مستوى 5"

15. تعمل الشاشة مع 16 لوحة ألوان في وضع 640 * 400 بكسل. يستغرق ترميز الصورة 1250 كيلو بايت. كم عدد صفحات ذاكرة الفيديو التي تستغرقها؟ (المهمة 2 ، الاختبار I-6)

حل:

1.منذ الصفحة -قسم من ذاكرة الفيديو يحتوي على معلومات حول صورة شاشة واحدة لـ "صورة" واحدة على الشاشة ، أي يمكن وضع عدة صفحات في ذاكرة الفيديو في نفس الوقت ، ثم لمعرفة عدد الصفحات ، تحتاج إلى قسّم ذاكرة الفيديو للصورة بأكملها بحجم الذاكرة على صفحة واحدة. إلى-عدد الصفحات، ك =فيماج /V1 ص

Vimage = 1250 كيلو بايت حسب الشرط

1. للقيام بذلك ، دعنا نحسب مقدار ذاكرة الفيديو لصفحة واحدة من الصورة باستخدام لوحة ألوان ذات 16 لونًا ودقة 640 * 400.

الصفحة 1 = 640 * 400 * 4 ، حيث 4 هي عمق اللون (24 = 16)

صفحة V1 = 1024000 بت = 128000 بايت = 125 كيلوبايت

3. K = 1250: 125 = 10 صفحات

الجواب: 10 صفحات

16. صفحة ذاكرة الفيديو 16000 بايت. تعمل الشاشة في وضع 320 * 400 بكسل. كم عدد الألوان في اللوحة؟ (المهمة 3 ، الاختبار I-6)

حل:

1. V = I * X * Y - حجم صفحة واحدة ، V = 16000 بايت = 128000 بت حسب الشرط. ابحث عن عمق اللون I.

أنا = 128000 / (320 * 400) = 1.

2. الآن دعنا نحدد عدد الألوان الموجودة في اللوحة. ك =2 أنا،أين ك- عدد الألوان ، أنا- عمق اللون . ك = 2

الجواب: 2 لون.

17. يتم مسح صورة ملونة بحجم 10 ´10 سم دقة الماسح 600 نقطة في البوصة وعمق ألوان 32 بت. ما مقدار المعلومات التي سيحتويها ملف الرسم الناتج؟ (2.44, ، تم حل المشكلة 2.81 بطريقة مماثلة. )

حل:

1. دقة الماسح الضوئي التي تبلغ 600 نقطة في البوصة (نقطة في البوصة) تعني أن الماسح الضوئي يمكنه تمييز 600 نقطة على خط 1 بوصة. دعنا نترجم دقة الماسح الضوئي من النقاط في البوصة إلى النقاط في السنتيمتر:

600 نقطة في البوصة: 2.54 "236 نقطة / سم (1 بوصة = 2.54 سم).

2. لذلك ، سيكون حجم الصورة بالبكسل 2360 × 2360 بكسل. (مضروبة في 10 سم).

3. العدد الإجمالي لنقاط الصورة هو:

4. حجم المعلومات للملف هو:

32 بت ´ 5569600 = بت "21 ميغا بايت

الجواب: 21 ميجا بايت

18. حجم ذاكرة الفيديو 256 كيلو بايت. عدد الألوان المستخدمة هو -16. احسب خيارات دقة العرض. شريطة أن يكون عدد صفحات الصور 1 أو 2 أو 4. (رقم 64 ، ص 146)

حل:

1. إذا كان عدد الصفحات 1، ثم يمكن التعبير عن الصيغة V = I * X * Y كـ

256 * 1024 * 8 بت = X * Y * 4 بت ، (نظرًا لاستخدام 16 لونًا ، يكون عمق اللون 4 بت.)

أي 512 * 1024 = X * Y ؛ 524288 = س * ص.

النسبة بين ارتفاع وعرض الشاشة للأوضاع القياسية لا تختلف وتساوي 0.75. لذلك ، لإيجاد X و Y ، تحتاج إلى حل نظام المعادلات:

نعبر عن X = 524288 / Y ، نستبدلها بالمعادلة الثانية ، نحصل على Y2 = 524288 * 3/4 = 393216. تجد Y≈630 ؛ س = 524288 / 630-830

630 × 830.

2. إذا كان عدد الصفحات 2، ثم صفحة واحدة من 256: 2 = 128 كيلوبايت ، أي

128 * 1024 * 8 بت = X * Y * 4 بت ، أي 256 * 1024 = X * Y ؛ 262144 = س * ص.

نحل نظام المعادلات:

س = 262144 / ص ؛ Y2 = 262144 * 3/4 = 196608 ؛ ص = 440 ، س = 600

يمكن أن يكون خيار القرار 600 × 440.

4. إذا كان عدد الصفحات 4 ، فإن 256: 4 = 64 ؛ 64 * 1024 * 2 = س * ص ؛ 131072 = س * ص ؛ نقوم بحل النظام وحجم نقطة الشاشة 0.28 مم. (2.49)

حل:

http://pandia.ru/text/78/350/images/image005_115.gif "width =" 180 "height =" 96 src = ">

1. يتم تقليل المهمة للعثور على عدد النقاط عبر عرض الشاشة. دعونا نعبر عن ذلك حجم قطري بالسنتيمتر... بالنظر إلى أن 1 بوصة = 2.54 سم ، لدينا: 2.54 سم 15 = 38.1 سم.

2. نحدد النسبة بين ارتفاع وعرض الشاشةأنا لوضع الشاشة الذي يتم مواجهته بشكل متكرر 1024 × 768 بكسل: 768: 1024 = 0.75.

3. نحدد عرض الشاشة... دع عرض الشاشة يكون إلوالارتفاع ح,

ح: L = 0.75 ، ثم ع = 0.75 لتر.

من خلال نظرية فيثاغورس لدينا:

L2 + (0.75 لتر) 2 = 38.12

1.5625 L2 = 1451.61

L ≈ 30.5 سم.

4. عدد النقاط على طول عرض الشاشة هو:

305 ملم: 0.28 ملم = 1089.

لذلك ، فإن أقصى دقة شاشة ممكنة للشاشة هي 1024 × 768.

الجواب: 1024 × 768.

26. حدد النسبة بين ارتفاع وعرض شاشة الشاشة لأوضاع الرسومات المختلفة. هل تختلف هذه النسبة باختلاف الأوضاع؟ أ) 640 × 480 ؛ ب) 800 × 600 ؛ ج) 1024 × 768 ؛ أ) 1152 × 864 ؛ أ) 1280 × 1024. حدد أقصى دقة شاشة ممكنة لشاشة مقاس 17 بوصة بحجم نقطة شاشة 0.25 مم. (2.74 )

حل:

1. دعنا نحدد النسبة بين ارتفاع وعرض الشاشة للأوضاع المدرجة ، فهي بالكاد تختلف عن بعضها البعض:

2. دعونا نعبر عن حجم القطر بالسنتيمتر:

2.54 سم 17 = 43.18 سم.

3. دعنا نحدد عرض الشاشة. دع عرض الشاشة يكون L ، ثم يكون الارتفاع 0.75 لترًا (للحالات الأربع الأولى) و 0.8 لتر للحالة الأخيرة.

من خلال نظرية فيثاغورس لدينا:

لذلك ، فإن أقصى دقة شاشة ممكنة للشاشة هي. 1280 × 1024

الجواب: 1280 × 1024

3. ترميز اللون والصورة.

يستخدم الطلاب المعرفة المكتسبة سابقًا في نظام الأرقام ، أي ترجمة الأرقام من نظام إلى آخر.

يتم استخدام المادة النظرية للموضوع أيضًا:

يتم تقديم الصورة النقطية للألوان وفقًا لنموذج ألوان RGB ، حيث تكون الألوان الأساسية الثلاثة هي الأحمر والأخضر والأزرق. يتم تحديد شدة كل لون في رمز ثنائي مكون من 8 بتات ، والذي يتم التعبير عنه غالبًا بالتدوين السداسي العشري للراحة. في هذه الحالة ، يتم استخدام تنسيق التسجيل التالي ، RRGGBB.

مستوى 3"

27. اكتب الكود الأحمر بالتدوين الثنائي ، السداسي العشري والعشري. (2.51)

حل:

يتوافق اللون الأحمر مع القيمة القصوى لشدة اللون الأحمر و القيم الدنياشدة الألوان الأساسية الخضراء والزرقاء , والتي تتوافق مع البيانات التالية:

رموز / ألوان	أحمر	لون أخضر	أزرق
الثنائية
السداسي عشري
عدد عشري

28. كم عدد الألوان التي سيتم استخدامها إذا تم أخذ مستويين من تدرج السطوع لكل لون بكسل؟ 64 مستوى سطوع لكل لون؟

حل:

1. إجمالاً ، لكل بكسل ، يتم استخدام مجموعة من ثلاثة ألوان (أحمر ، أخضر ، أزرق) مع مستويات السطوع الخاصة بها (0 تشغيل ، 1 إيقاف). ومن ثم ، K = 23 = 8 ألوان.

الجواب: 8 ؛ 262144 لون.

مستوى 4"

29. املأ جدول الألوان بعمق ألوان 24 بت بالتدوين السداسي العشري.

حل:

مع عمق لون 24 بت ، يتم تخصيص 8 بت لكل لون ، أي 256 مستوى كثافة ممكنة لكل لون (28 = 256). يتم إعطاء هذه المستويات في رموز ثنائية (الحد الأدنى من الشدة ، الحد الأقصى من الشدة). في التمثيل الثنائي ، يتم الحصول على الأشكال التالية للألوان:

اسم اللون	الشدة
أحمر	لون أخضر	أزرق
أسود
أحمر
لون أخضر
أزرق
أبيض

ترجم إلى نظام الأرقام الست عشري ، لدينا:

اسم اللون	الشدة
أحمر	لون أخضر	أزرق
أسود
أحمر
لون أخضر
أزرق
أبيض

30. على "شاشة صغيرة" مع شبكة خطوط 10 × 10 توجد صورة بالأبيض والأسود للحرف "K". تمثيل محتويات ذاكرة الفيديو كمصفوفة بت ، حيث تتوافق الصفوف والأعمدة مع صفوف وأعمدة شبكة البيانات النقطية. ( 143 ، المثال 4)

9 10

حل:

لتشفير صورة على مثل هذه الشاشة ، يلزم توفير 100 بت (1 بت لكل بكسل) من ذاكرة الفيديو. دع "1" يشير إلى بكسل ممتلئ ، و "0" لا يشير إلى بكسل ممتلئ. ستبدو المصفوفة كما يلي:

0001 0001 00

0001 001 000

0001 01 0000

00011 00000

0001 01 0000

0001 001 000

0001 0001 00

التجارب:

1. ابحث عن وحدات البكسل على الشاشة.

سلح نفسك بالعدسة المكبرة وحاول رؤية الثلاثيات من الأحمر والأخضر والأزرق (RGB - من اللغة الإنجليزية. "أحمر -لون أخضر -نقاط زرقاء على شاشة العرض. (, .)

كما يحذرنا المصدر الأساسي ، فإن نتائج التجارب لن تكون دائمًا ناجحة. السبب هو. أن هناك تقنيات مختلفة لتصنيع أنابيب الأشعة المهبطية. إذا كان الأنبوب مصنوعًا وفقًا للتكنولوجيا "قناع الظل" ،ثم يمكنك رؤية فسيفساء حقيقية من النقاط. في حالات أخرى ، عند استخدام نظام خيطي من الفوسفور من ثلاثة ألوان أساسية بدلاً من القناع ذي الثقوب (فتحة مصبغة) ،ستكون الصورة مختلفة تمامًا. تقدم الصحيفة صوراً شديدة الخطورة لثلاث صور نموذجية يستطيع "الطلاب الفضوليون" رؤيتها.

قد يكون من المفيد للأطفال أن يعلموا أنه من المرغوب فيه التمييز بين مفهومي "نقطة الشاشة" و بكسل. مفهوم "نقاط الشاشة"- أشياء حقيقية جسديا. بكسلالعناصر المنطقية للصورة. كيف يمكن تفسير هذا؟ فلنتذكر. أن هناك عدة تكوينات نموذجية للصورة على شاشة العرض: 640 × 480 ، 600 × 800 بكسل وغيرها. لكن على نفس الشاشة ، يمكنك تثبيت أي منها .. وهذا يعني أن البكسل ليست نقاط الشاشة. ويمكن تشكيل كل منها من خلال عدة نقاط مضيئة مجاورة (في حدود نقطة واحدة). في أمر رسم هذا البكسل أو ذاك باللون الأزرق ، سيرسم الكمبيوتر ، مع مراعاة وضع العرض المحدد ، فوق نقطة أو عدة نقاط متجاورة من الشاشة. تقاس كثافة البكسل بعدد البكسل لكل وحدة طول. يشار إلى الوحدات الأكثر شيوعًا باختصار (النقاط في البوصة - عدد النقاط في البوصة ، 1 بوصة = 2.54 سم). يتم قبول وحدة نقطة في البوصة بشكل عام في هذا المجال رسومات الحاسوبوالنشر. عادةً ما تكون كثافة البكسل للصورة المعروضة على الشاشة 72 نقطة في البوصة أو 96 نقطة في البوصة.

2. جرب في محرر الرسومإذا تم أخذ مستويات تدرج سطوع لكل لون من ألوان البكسل 2؟ ما هي الألوان التي ستحصل عليها؟ ارسم على شكل طاولة.

حل:

أحمر	لون أخضر	أزرق	لون





			الفيروز

			قرمزي

رسومات فيكتور:

1. مهام ترميز الصور المتجهية.

2. الحصول على صورة متجه باستخدام أوامر المتجه

في نهج المتجه ، تُعتبر الصورة بمثابة وصف للأولويات الرسومية ، والخطوط ، والأقواس ، والحذف ، والمستطيلات ، والدوائر ، والظلال ، إلخ. يتم وصف موضع وشكل هذه العناصر الأولية في نظام إحداثيات الرسوم.

وبالتالي ، يتم ترميز الصورة المتجهة بواسطة أوامر متجه ، أي يتم وصفها باستخدام خوارزمية. يتم تحديد جزء من الخط المستقيم بواسطة إحداثيات نهاياته ، دائرة -إحداثيات المركز ونصف القطر ، مضلع- إحداثيات أركانها ، منطقة مظللة- خط الحدود ولون التعبئة. من المستحسن أن يكون لدى الطلاب جدول مجموعة تعليمات الرسومات المتجهة (ص 150):

أمر	عمل
خط إلى X1 ، Y1	ارسم خطًا من الموضع الحالي إلى الموضع (X1 ، Y1).
الخط X1 ، Y1 ، X2 ، Y2	ارسم خطًا بإحداثيات البداية X1 و Y1 وإحداثيات النهاية X2 و Y2. لم يتم تعيين الوضع الحالي.
الدائرة X ، Y ، R	أرسم دائرة؛ X ، Y هما إحداثيات المركز و R طول نصف القطر.
Ellipse X1، Y1، X2، Y2	ارسم قطع ناقص يحده مستطيل. (X1، Y1) هما إحداثيات الزاوية اليسرى العليا و (X2، Y2) هما إحداثيات الزاوية اليمنى السفلية للمستطيل.
المستطيل X1 ، Y1 ، X2 ، Y2	ارسم مستطيلاً (X1 ، Y1) - إحداثيات الزاوية اليسرى العليا ، (X2 ، Y2) - إحداثيات الزاوية اليمنى السفلية للمستطيل.
لون الطلاء	عيّن لون الرسم الحالي.
لون التعبئة	اضبط لون التعبئة الحالي
قم بالطلاء على اللون X ، Y ، لون الحدود	طلاء أي مغلق الشكل؛ X ، Y - إحداثيات أي نقطة داخل الشكل المغلق ، لون الحدود - لون خط الحدود.

1. مهام ترميز صورة متجهية.

مستوى 3"

1. صِف الحرف "K" بسلسلة من الأوامر الموجهة.

المؤلفات:

1. ، المعلوماتية للمحامين والاقتصاديين ، ص. 35-36 (مادة نظرية)

2. ، المعلوماتية وتكنولوجيا المعلومات ، ص 112-116.

3. N. Ugrinovich، L. Bosova، N. Mikhailova، Workshop on Informatics and IT، pp. 69-73. (المهام 2.67 - 2.81)

4. محاضرات شعبية عن جهاز الكمبيوتر. - SPb. ، 2003 ، ص 177-178.

5. بحثا عن بكسل أو أنواع من أنابيب الأشعة المهبطية // المعلوماتية. 2002 ، 347 ، ص 16-17.

6.I. سيماكين ، إي هينر ، المعلوماتية. كتاب مشكلة ورشة العمل ، المجلد 1 ، موسكو ، LBZ ، 1999 ، ص 142-155.

كتب إلكترونية:

1. معلومات في مقرر علوم الكمبيوتر بالمدرسة.

2. ، Reshebnik حول موضوع "نظرية المعلومات"

الاختبارات:

1. اختبار I-6 (ترميز وقياس المعلومات الرسومية)

ترميز المعلومات الرسومية

مثال 1... تبلغ مساحة ذاكرة الفيديو للكمبيوتر 512 كيلو بايت ، وحجم شبكة الرسومات هو 640 × 200 ، وهناك 16 لونًا في اللوحة. كم عدد صفحات الشاشة التي يمكن وضعها في ذاكرة الفيديو للكمبيوتر في نفس الوقت؟

منح :

K = 640 200 = 128000 بكسل ؛

N = 16 لونًا ؛

حل

يعتمد حساب حجم المعلومات لصورة رسومية نقطية (مقدار المعلومات الموجودة في صورة رسومية) على حساب عدد وحدات البكسل في هذه الصورة وعلى تحديد عمق اللون (وزن المعلومات بمقدار بكسل واحد).

لذلك ، لحساب حجم المعلومات للصورة الرسومية النقطية ، يتم استخدام الصيغة V = K * i ، حيث V هو حجم المعلومات للصورة الرسومية النقطية ، مقاسة بالبايت ، كيلو بايت ، ميغا بايت ؛ K هو عدد البيكسلات (النقاط) في الصورة ، والتي يتم تحديدها من خلال دقة ناقل المعلومات (شاشة الشاشة ، الماسح الضوئي ، الطابعة) ؛ أنا هو عمق اللون ، والذي يقاس بالبت لكل بكسل.

يتم تحديد عمق اللون من خلال عدد البتات المستخدمة لترميز لون نقطة.

عمق اللون مرتبط بعدد الألوان المعروضة بواسطة الصيغة

N = 2 i ، حيث N هو عدد الألوان في اللوحة ، i هو عمق اللون بالبت لكل بكسل.

نستخدم الصيغ:

V = K * i ؛ N = 2 ط ؛ م = Vvp / V ، حيث m هو عدد صفحات الشاشة

16 = 2 4 ® أنا= 4 بت / بكسل ؛

K = 640 200 = 128000 بكسل

V = 128000 * 4 = 512000 بت = 64000B = 62.5 كيلو بايت لكل شاشة

م = 512 / 62.5 = 8 صفحات

إجابة: يمكن تخزين 8 صفحات ملء الشاشة في وقت واحد في ذاكرة الفيديو للكمبيوتر.

مثال 2... في عملية التحويل النقطية ملف رسوميانخفض عدد الألوان من 1024 إلى 32. كم مرة انخفض حجم معلومات الملف؟

أ) 5 ب) 2 ج) 3 د) 4

حل

نستخدم الصيغة N = 2 أنا، حيث N هو عدد الألوان في الصورة ، أنا- عدد البتات المخصصة لكل بكسل. ثم 1024 = 2 أنا، بالتالي، أنا= 10 بت. بعد تحويل الملف 32 = 2 أنا, أنا= 5 ، انخفض حجم معلومات الملف بمقدار مرتين.

إجابة: يتم تقليل حجم معلومات الملف بمقدار مرتين.

مثال 3... تبلغ دقة شاشة الشاشة 1024 × 768 بكسل ، وعمق الألوان 16 بت. ما هو مقدار ذاكرة الفيديو المطلوبة لوضع الرسومات هذا؟

أ) 256 بايت ب) 4 كيلو بايت ج) 1.5 ميجا بايت د) 6 ميجا بايت

حل

إجمالي النقاط على الشاشة: 1024 × 768 = 786432

ذاكرة الفيديو المطلوبة 16 بت × 786432 = 12،582،912 بت = 1،572،864 بايت = 1536 كيلوبايت = 1.5 ميجابايت

إجابة: ذاكرة فيديو 1.5 ميجا بايت مطلوبة لوضع الرسومات هذا.

الترميز المعلومات الصوتية

حل

محول الصوت (كارت الصوت) هو جهاز يقوم بتحويل الاهتزازات الكهربائية لتردد صوتي إلى كود ثنائي رقمي والعكس صحيح.

تردد أخذ العيناتهو عدد قياسات إشارة الدخل في الثانية.

معدلات أخذ العينات النموذجية لمحولات الصوت:

11 كيلو هرتز (8 بت) - محادثة ،

معادلة حساب حجم ملف صوتي رقمي:

V = f * I * t,

حيث N هو عدد مستويات الصوت ، وأنا هو عمق الصوت (بت).

مدة صوت مقطوعة موسيقية: 4 دقائق = 240 ثانية ؛

جودة الصوت = مستوى التكمية ⋅ تردد أخذ العينات.

مستوى التكميم: 16 بت (عمق كل قطعة) ؛

معدل أخذ العينات: 44.1 كيلو هرتز = 44100 هرتز = 44100 ثانية -1 ؛

جودة الصوت = 16 بت ⋅ 44100 ثانية -1 = 705600 بت في الثانية ؛

حجم قطعة موسيقية = 240 ثانية ⋅ 705600 بت في الثانية = 169344000 بت = 19.6 ميجابايت.

إجابة: 19.6 ميغابايت حجم قطعة موسيقية.

مثال 2... من الضروري تقدير حجم المعلومات لملف صوت استريو لمدة ثانية واحدة بجودة صوت عالية (16 بت ، 48 كيلو هرتز). للقيام بذلك ، يجب ضرب عدد البتات لكل عينة في عدد العينات في الثانية وضربه في 2 (ستريو):

حل

V = f * I * t,

حيث: و - تردد أخذ العينات (هرتز) ؛ أنا - عمق الصوت (بت) ؛ ر - وقت السبر (ثانية).

V = 16 بت × 48000 × 2 = 1536000 بت = 192000 بايت = 187.5 كيلوبايت.

إجابة: حجم معلومات 187.5 كيلو بايت لملف صوت ستيريو.

مثال 3... تقدير حجم المعلومات لملف صوت ستريو رقمي لمدة دقيقة واحدة بجودة صوت متوسطة (16 بت ، 24 كيلو هرتز).

حل

لحل المشكلة ، نستخدم الصيغة لحساب حجم ملف صوتي رقمي:

V = f * I * t,

حيث: و - تردد أخذ العينات (هرتز) ؛ أنا - عمق الصوت (بت) ؛ ر - وقت السبر (ثانية).

V = 16 بت × 24000 × 2 × 60 = 46،080،000 بت = 5،760،000 بايت =

5625 كيلو بايت ≈ 5.5 ميجا بايت.

دقة الشاشة للشاشة 1024 * 768 بيكسل ، عمق اللون 16 بت. ما هو مقدار ذاكرة الفيديو المطلوبة لوضع الرسومات هذا؟

1) 256 بايت 2) 4 كيلو بايت 3) 1.5 ميجا بايت 4) 6 ميجا بايت

يستخدم نموذج الألوان RGB 3 بايت لترميز بكسل واحد. تم حفظ صورة بحجم 2048 * 1536 بكسل كملف غير مضغوط باستخدام تشفير RGB. تحديد حجم الملف الناتج بالميغابايت.

ما هو الحد الأدنى لمقدار الذاكرة (بالبايت) الذي يكفي لتخزين أي صورة نقطية بالأبيض والأسود 32 * 32 بكسل إذا كان من المعروف أن الصورة لا تستخدم أكثر من 16 ظلًا من الرمادي؟

حدد الحد الأدنى لمقدار الذاكرة (بالكيلو بايت) الكافية لتخزين أي صورة نقطية 64 * 64 بكسل ، إذا كانت الصورة معروفة باستخدام لوحة من 256 لونًا. لا تحتاج إلى تخزين اللوحة نفسها.

1) 128 2) 256 3) 2 4) 4.

حدد الحد الأدنى لمقدار الذاكرة (بالبايت) الكافي لتخزين أي صورة نقطية بدقة 8 * 32 بكسل ، إذا كانت الصورة معروفة باستخدام لوحة من 256 لونًا. لا يلزم تخزين اللوحة نفسها.

1) 128 2) 256 3) 512 4) 1024.

حدد الحد الأدنى من الذاكرة الكافية لتخزين رسم نقطي 64 لونًا 32 × 128 نقطة. لا يلزم تخزين اللوحة نفسها.

1) 32 كيلو بايت 2) 64 بايت 3) 4096 بايت 4) 3 كيلو بايت.

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5.

في عملية تحويل ملف رسومي نقطي ، انخفض عدد الألوان من 1024 إلى 32. كم مرة انخفض حجم معلومات الملف؟

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5.

في عملية تحويل ملف رسومي نقطي ، انخفض عدد الألوان من 512 إلى 8. كم مرة انخفض حجم معلومات الملف؟

1) 5 2) 2 3) 3 4) 4.

بعد تحويل ملف رسومي نقطي 256 لونًا إلى تنسيق أبيض وأسود (لونان) ، انخفض حجمه بمقدار 70 بايت. ما هو حجم الملف الأصلي؟

1) 70 بايت 2) 640 بت 3) 80 بت 4) 560 بت.

يصل حجم الكتاب ، المؤلف من 1360 صفحة ، إلى 40 ميجابايت. بعض صفحات الكتاب عبارة عن صور ملونة بتنسيق 320 * 640 بكسل. يتم وضع 1024 حرفًا في صفحة واحدة من الكتاب مع النص. يتم ترميز كل حرف في 1 بايت. عدد الصفحات التي بها نص لكل 560 كمية أكبرصفحات بها صور ملونة. كم عدد الألوان المستخدمة لتمثيل صور الكتاب؟ اكتب إجابتك في صورة عدد صحيح.

عمق اللون/ لوحة

يتم تحديد لون البكسل الذي تنتجه الطابعة من خلال ثلاثة مكونات: سماوي وأرجواني وأصفر. لكل مكون من بكسل واحد ، تم تخصيص 4 بت. كم عدد الألوان التي يمكن تلوين البكسل بها؟

يتم تحديد لون بكسل الشاشة من خلال ثلاثة مكونات: الأخضر والأزرق والأحمر. بالنسبة للمكونات الحمراء والزرقاء لبكسل واحد ، تم تخصيص 5 بتات. كم عدد البتات المخصصة للمكون الأخضر للبكسل الواحد إذا كانت الصورة النقطية 8 * 8 بكسل تشغل 128 بايت من الذاكرة؟

1) 5 2) 6 3) 8 4) 16.

في عملية تحويل ملف رسومي نقطي ، انخفض حجمه بمقدار 1.5 مرة. كم عدد الألوان الموجودة في اللوحة في البداية إذا تم الحصول على صورة نقطية بنفس الدقة في لوحة 256 لونًا بعد التحويل؟

تم تخصيص 512 بايت من الذاكرة لتخزين صورة نقطية 64 × 64 بكسل. ما هو أقصى عدد ممكن من الألوان في لوحة الصور؟

1) 16 2) 2 3) 256 4) 1024.

تم تخصيص 4 كيلوبايت من الذاكرة لتخزين صورة نقطية بحجم 128 * 128 بكسل. ما هو أقصى عدد ممكن من الألوان في لوحة الصور؟

1) 8 2) 2 3) 16 4) 4.

تتيح لك الشاشة الحصول على 16777216 لونًا على الشاشة. ما مقدار الذاكرة بالبايت التي يستغرقها 1 بكسل؟

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5.

تعريف اللون

1) أبيض 2) أحمر 3) أخضر 4) أزرق.

ما هو لون الصفحة الموسومة؟

1) أبيض 2) أخضر 3) أرجواني. 4) أسود.

ما هو لون الصفحة الموسومة؟

1) أبيض 2) أزرق 3) الرمادي. 4) أسود.

1) أسود ؛ 2) أصفر 3) أرجواني. 4) أبيض.