Решение задач по теме «Кодирование графической информации». 9-й класс

Цели урока:

  • Образовательные – повторение понятий растр, пиксель, глубина цвета, палитра; установление связей между величинами глубина цвета и количество цветов в палитре; применение полученных связей для вычисления объёма компьютерной памяти, необходимой для хранения растрового изображения;
  • Развивающие – совершенствование умственной и познавательной деятельности учащихся, развитие мышления, внимание, память, воображение учащихся.
  • Воспитательные – формирование навыков самостоятельной работы, интереса к предмету.

Задачи урока:

  • восстановить знания учащихся о том, что такое компьютерная графика и какие виды компьютерной графики учащиеся рассматривали в базовом курсе информатики;
  • вспомнить, что такое пиксель, растр, с помощью каких базовых цветов получается цвет точки на экране монитора;
  • повторить правила представления данных в компьютере;
  • выяснить от каких параметров зависит качество изображения на экране монитора (разрешающая способность экрана, глубина цвета пикселя);
  • вспомнить и закрепить формулу нахождения объема видеопамяти на графическое изображение;
  • разобрать способы решения задач из ГИА и ЕГЭ на данную тему (А15);
  • развивать навык самостоятельной работы.

Тип урока: урок повторения и закрепления знаний и навыков

Материалы и оборудование: компьютерный класс, проектор; презентация к уроку, тест, карточки.

Форма проведения урока: беседа, практическая работа по решению задач, фронтальная, индивидуальная формы работы.

Методы обучения: объяснительно-демонстрационные, практические.

План урока:

  1. Организационный момент (1 мин).
  2. Постановка цели урока (2 мин).
  3. Повторение пройденного материала (10 мин)
  4. Формирование умений и навыков при решении задач. Индивидуальная работа на карточках (18 мин)
  5. Практическая работа за ПК (7 мин.)
  6. Самостоятельная работа учащихся. Тест (5 мин).
  7. Д/з (1 мин).
  8. Подведение итогов. Рефлексия (1 мин).

1. Организационный момент. Вступительное слово учителя (1 мин.)

Область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, называется компьютерная графика.
Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности: компьютерная томография (медицина), визуализация строения вещества, векторных полей, и др. (научные исследования), моделирование одежды, опытно-конструкторские разработки, не говоря уже о том, что многие из вас очень любят играть в компьютерные игры, где без качественного изображения не обойтись!
В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную, фрактальную.
Сегодня на уроке мы повторим основные понятия по теме графика, будем решать задачи по теме «Кодирование растровой графической информации», готовясь к ГИА, выполним небольшую практическую работу в графическом редакторе Gimp и ответим на вопросы теста по теории.

2. Постановка цели урока. Актуализация знаний (2 мин.)

Сегодня на уроке мы рассмотрим задачи на кодирование графической информации.

В задачах такого типа используются понятия:

  • объем видеопамяти,
  • графический режим,
  • глубина цвета,
  • разрешающая способность экрана,
  • палитра.

Во всех подобных задачах требуется найти ту или иную величину.
Видеопамять – это специальная оперативная память, в которой формируется графическое изображение. Иными словами для получения на экране монитора картинки её надо где-то хранить. Для этого и существует видеопамять. Чаще всего ее величина от 512 Кб до 4 Мб для самых лучших ПК при реализации 16,7 млн. цветов.

3. Повторение пройденного материала (10 мин.) (Приложение 1)

– От чего зависит качество изображения? (От разрешающей способности и глубины кодирования точки)
– Что такое разрешающая способность экрана? (Разрешающая способность – количество точек по вертикали и горизонтали экрана)
– Что такое глубина кодирования цвета точки? (Глубина цвета — количество информации, которое используется)
– В каких единицах измеряется информация?
– Как найти объём видеопамяти, необходимый для хранения изображения:
V= x*y*i , где х *у — количество пикселей, а i (бит) – глубина цвета точки
– Какой формулой связаны глубина цвета точки и количество цветов в палитре? (N=2 i )
– Немного математики: 2 1 =2, 2 2 =4, …, 2 8 =256 (запись на доске)

Устно:

Задание 1. Определить количество пикселей изображения на экране монитора с разрешающей способностью 800×600. (Ответ: 480000)

Задание 2. Подсчитать объём видеопамяти, необходимый для хранения чёрно-белого изображения вида

Ответ: V = 10 * 8 * 1 = 80 бит

– Каков размер этого изображения?
– Сколько нужно видеопамяти для кодирования одной точки?
– А для всего изображения?

Задание 3. Однако, общепринятым на сегодняшний день считается представление чёрно-белого изображения в виде комбинации точек с 256 градациями серого цвета – т. е. для кодирования одной точки такого изображения нужно 8 (256=2 8 ) бит или 1 байт
Подсчитать объём видеопамяти, необходимый для хранения чёрно-белого изображения вида

Ответ: V = 10 * 8 *8 = 640 бит

– Чем отличается кодирование этих двух изображений? (Глубиной цвета точки)
– Давайте сравним два графических изображения:

– Что вы можете сказать о качестве этих изображений? Как можно объяснить разницу?
– Оказывается размер первого – 369 * 204, а второго – 93 * 51пикселей. Значит, качество графического изображения зависит от количества точек (пикселей), из которых оно состоит: чем больше точек – тем выше качество.
Наиболее распространёнными значениями глубины цвета являются 4, 8, 16, 24 или 32 бита.

Задание 5. Заполните таблицу соответствующими значениями

Задачи «Кодирование графической информации»

Успейте воспользоваться скидками до 60% на курсы «Инфоурок»

Самостоятельная работа

«Кодирование графической информации»

1. В цветовой модели RGB для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048×1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла с использованием RGB-кодирования. Определите размер получившегося файла.

2. Для хранения растрового изображения размером 128*128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

3. Укажите минимальный объем памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 64*64 пикселя, если известно, что в изображении используется палитра из 256 цветов. Саму палитру хранить не нужно.

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

5. Дисплей работает с 256-цветной палитрой в режиме 640*400 пикселей. Для кодирования изображения требуется 1250 Кбайт. Сколько страниц видеопамяти оно занимает?

6. Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640 * 350 пикселей, а количество используемых цветов – 16?

Ответы и решения:

1. В цветовой модели RGB для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048×1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла с использованием RGB-кодирования. Определите размер получившегося файла.

х*у=2048*1536 V= x*y*i=2048*1536*3байта= 9437184 байта=9216 Кбайт = 9 Мбайт
i=3 байта
V – ?

2. Для хранения растрового изображения размером 128*128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

Решение: i=V/x*y=4*1024*8/(128*128)=2 N=4

3. Укажите минимальный объем памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 64*64 пикселя, если известно, что в изображении используется палитра из 256 цветов. Саму палитру хранить не нужно.

V= 64*64*8=32768 бит = 4096 байт = 4 Кбайт

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

х*у= 64*64 V=x*y*i; i=V/(x*y)=512*8 бит/(64*64)= 4096 бит/4096=1бит
V= 512 байтов N=2 i = 2
N – ? Ответ: 2 цвета

5. Дисплей работает с 256-цветной палитрой в режиме 640*400 пикселей. Для кодирования изображения требуется 1250 Кбайт. Сколько страниц видеопамяти оно занимает?

640*400 N=256, i=8 бит, V=1250*1024*8бит=10240000 бит;
V= 1250 Кбайт V/(640*400*8)=10240000 бит/(640*400*8)бит = 5 стр.
N=256 Ответ: 5 стр.
Сколько стр?

6. Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640 * 350 пикселей, а количество используемых цветов – 16?

Решение: N=16, i=4 бит, V= 640*350*4*2 бит= 179200бит=224000байт= 218,75 Кбайт