Двоичное кодирование графической информации в компьютере
Графическая информация может быть представлена в аналоговой и дискретной формах. Примером аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного – изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета. Каждая точка имеет свои линейные координаты и свойства (яркость), следовательно, их можно выразить с помощью целых чисел – растровое кодирование позволяет использовать двоичный код для представления графической информации. Черно-белые иллюстрации представляются в компьютере в виде комбинаций точек с 256 градациями серого цвета – для кодирования яркости любой точки достаточно восьмиразрядного двоичного числа.
Для кодирования цветных графических изображений применяется принцип декомпозиции (разложения) произвольного цвета на основные составляющие. При этом могут использоваться различные методы кодирования цветной графической информации. Например, на практике считается, что любой цвет, видимый человеческим глазом, можно получить путем механического смешивания основных цветов. В качестве таких составляющих используют три основных цвета: красный (Red, R), зеленый (Green, G) и синий (Blue, В). Такая система кодирования называется системой RGB.
Графическое изображение из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуются путем пространственной дискретизации Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол).
Пиксель - минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.
В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенное количество точек.
Разрешающая способность.
Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешающая способность.
Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек как по горизонтали, так и по вертикали на единицу длины изображения.
При одних и тех же размерах экрана чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность (больше количество строк растра и точек в строке), и соответственно, выше качество изображения. Величина разрешающей способности обычно выражается в dpi (dot per inch – точек на дюйм), т.е. в количестве точек в полоске изображения длиной один дюйм (1 дюйм = 2,54 см).
В процессе дискретизации могут использоваться различные палитры цветов, т.е. наборы цветов, которые могут принимать точки изображения. Каждый цвет можно рассматривать как возможные состояния точки. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки. Количество цветов N в палитре и количество информации I, необходимо для кодирования цвета каждой точки, связаны между собой и могут быть вычислены по формуле (1).
Количество информации, которое используется при кодировании цвета точек изображения, называется глубиной цвета.
Наиболее распространенными значениями глубины цвета при кодировании цветных изображений являются 4, 8, 16 или 24 бита на точку. Можно определить количество цветов в 24-битовой палитре:
N = 2I = 224 = 16 777 216