- •Лекция 57.11.1 – 57.21.1
- •Кодирование информации
- •1. Кодирование чисел. Системы счисления
- •1.1. Перевод целых чисел из системы счисления с основанием k в десятичную систему счисления
- •1.2. Двоичная система счисления
- •1.3. Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с другим основанием
- •1.4. Шестнадцатеричная система счисления
- •1.5. Вавилонская (шестидесятеричная) система счисления
- •1.6. Задачи
- •Системы счисления, которые специалисты используют для общения с компьютером
- •Представление целых чисел в компьютере
- •Как компьютер выполняет арифметические действия над целыми числами
- •Как представляются в компьютере вещественные числа
- •Как компьютер выполняет арифметические действия над нормализованными числами
- •2. Кодирование двоичным кодом
- •3. Кодирование символов. Байт.
- •3.1. Юникод. Utf-8
- •3.2. Задачи
- •4. Единицы измерения объема данных и ёмкости памяти: килобайты, мегабайты, гигабайты…
- •4.1. Задачи
- •5. Кодирование графической информации
- •5.1. Восприятие цвета
- •5.2. Цветовые модели rgb и cmyk
- •5.3. Другие цветовые модели
- •5.4. Некоторые принципы уменьшения объема графических файлов
- •5.5. Задачи
- •6. Кодирование звуковой информации
- •6.1. Цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразование звуковой информации
- •6.2. Параметры семплирования
- •6.3. Задачи
4.1. Задачи
1. Сколько бит в одном килобайте?
&1000;
&10000;
&10000000;
&10000000000000.
2. Чему равен 1 Мбайт?
1024 байта;
1024 килобайта;
1000000 бит;
1000000 байт.
3. Сколько бит в сообщении объемом четверть килобайта? Варианты: 250, 512, 2000, 2048.
4. Объем текстового файла 640 Kb. Файл содержит книгу, которая набрана в среднем по 32 строки на странице и по 64 символа в строке. Сколько страниц в книге: 160, 320, 540, 640, 1280?
5. Досье на сотрудников занимают 8 Mb. Каждое из них содержит 16 страниц (32 строки по 64 символа в строке). Сколько сотрудников в организации: 256; 512; 1024; 2048?
5. Кодирование графической информации
Графическая информация, как и информация любого другого типа, хранятся в памяти компьютера в виде двоичных кодов. Изображение, состоящее из отдельных точек, каждая из которых имеет свой цвет, называетсярастровым изображением. Минимальный элемент такого изображения в полиграфии называется растр, а при отображении графики на мониторе минимальный элемент изображения называют пиксель (pix).
|
|
Пиксель |
Растр |
Рис. 6. Минимальная единица изображения: пиксель и растр.
Если пиксель изображения может быть раскрашен только в один из 2х цветов, допустим, либо в черный (0), либо в белый (1), то для хранения информации о цвете пикселя достаточно 1 бита памяти (log2(2)=1 бит). Соответственно, объем, занимаемый в памяти компьютера всем изображением, будет равен числу пикселей в этом изображении (рис. 20а).
Если под хранение информации о цвете пикселя выделить 2 бита, то число цветов, допустимых для раскраски каждого пикселя, увеличится до 4х (N=22=4), а объем файла изображения в битах будет вдвое больше, чем количество составляющих его пикселей (рис. 20b).
|
|
Рис. 20a. 1 бит на пиксель – 2 цвета. |
Рис. 20b. 2 бита на пиксель – 4 цвета. |
При печати на не цветном принтере обычно допускает 256 градаций серого цвета (от черного (0) до белого (255)) для раскраски каждой точки изображения. Под хранение информации о цвете точки в этом случае отводится 1 байт, т.е. 8 бит (log2(256)=8 бит).
5.1. Восприятие цвета
Цвет — это ощущение, которое возникает в сознании человека при воздействии на его зрительный аппарат электромагнитного излучения с длиной волны в диапазоне от 380 до 760 нм. Эти ощущения могут быть вызваны и другими причинами: болезнь, удар, мысленная ассоциация, галлюцинации, и др.
Способность к цветоощущению возникла в процессе эволюции как реакция адаптации, как способ получения сведений об окружающем мире и способ ориентирования в нем. Каждый человек воспринимает цвета индивидуально, отлично от других людей. Однако у большей части людей цветовые ощущения очень схожи.
Физической основой цветовосприятия является наличие специфических светочувствительных клеток в центральном участке сетчатки глаза, так называемых палочек и колбочек.
Различают три вида колбочек, по чувствительности к разным длинам волн света (цветам). Колбочки S-типа чувствительны в фиолетово-синей, M-типа — в зелено-желтой, и L-типа — в желто-красной частях спектра.
Наличие этих трех видов колбочек (и палочек, чувствительных в изумрудно-зеленой части спектра) даёт человеку цветное зрение.
В ночное время зрение обеспечивают только палочки, поэтому ночью человек не может различать цвета.
Каждое животное видит мир по-своему. Сидя в засаде, лягушка видит только движущиеся предметы: насекомых, на которых она охотится, или своих врагов. Чтобы увидеть всё остальное, она должна сама начать двигаться.
Сумеречные и ночные животные (например, волки и другие хищные звери), как правило, почти не различают цветов.
Стрекоза хорошо различает цвета только нижней половиной глаз, верхняя половина смотрит в небо, на фоне которого добыча и так хорошо заметна.
О хорошем зрении насекомых мы можем судить хотя бы по красоте цветков растений - ведь эта красота предназначена природой именно для насекомых - опылителей. Но мир, каким они его видят, сильно отличается от привычного для нас. Цветки, которые опыляют пчелы, обычно не окрашены в красный цвет: пчела этот цвет воспринимает, как мы - черный. Зато, вероятно, многие невзрачные на наш взгляд цветы приобретают неожиданные великолепие в ультрафиолетовом спектре, в котором видят насекомые. На крыльях некоторых бабочек (например, лимонницы, боярышницы) имеются узоры, скрытые от человеческого глаза и видимые только в ультрафиолетовых лучах. Когда муравьев в ходе опыта стали облучать сильными ультрафиолетовыми лучами, они побежали укрываться "в тень" не под защиту пропускавшей ультрафиолет темной дощечки, а под прозрачное, на наш взгляд, стекло, задерживавшее эти лучи.
