Как определить информационный объем изображения с различными размерами
Информационный объем изображения – это количество информации, которое содержится в каждом пикселе изображения. Он измеряется в битах или байтах.
Изображения с различными размерами имеют разный информационный объем. Например, изображения с более высоким разрешением и большим количеством пикселей имеют больший информационный объем, чем изображения с низким разрешением и меньшим количеством пикселей.
Существует несколько методов для определения информационного объема изображения:
1. Формула для расчета информационного объема изображения
Информационный объем изображения можно вычислить, используя следующую формулу:
I = S * B
где I – информационный объем изображения, S – количество пикселей в изображении, B – количество битов на каждый пиксель.
Например, имея изображение размером 1920х1080 пикселей и с 24 битами цвета на каждый пиксель (8 бит на каждый из трех каналов RGB), мы можем рассчитать информационный объем изображения следующим образом:
I = 1920 * 1080 * 24 бит = 59 212 800 бит = 7.4 Мб
2. Использование програмного обеспечения
Существуют специальные программы для определения информационного объема изображений. Они могут отображать информацию о размере файла и количестве пикселей в изображении, а также информацию о битовой глубине.
Некоторые из этих программ включают:
- Adobe Photoshop
- GIMP
- ImageMagick
- FastStone Image Viewer
- XnView
3. Использование онлайн-сервисов
Существуют также онлайн-сервисы, которые могут помочь определить информационный объем изображения. Они обычно позволяют загрузить изображение и показывают информацию о размере файла и количестве пикселей в изображении.
Некоторые из этих сервисов включают:
- TinEye
- JPEGmini
- Compress JPEG
- ImageOptim
Таким образом, информационный объем изображения можно определить с помощью формулы, програмного обеспечения или онлайн-сервисов. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор зависит от конкретной ситуации и потребностей пользователя.
Определение объёма памяти, необходимого для хранения графической информации
Различают три вида компьютерной графики:
- растровая графика;
- векторная графика;
- фрактальная графика.
Они различаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. Наименьшим элементом растрового изображения является точка (пиксель), векторное изображение строится из геометрических примитивов, фрактальная графика задаётся математическими уравнениями.
Расчёт информационного объёма растрового графического изображения основан на подсчёте количества пикселей в этом изображении и на определении глубины цвета (информационного веса одного пикселя).
Глубина цвета зависит от количества цветов в палитре:
N=2i
.
(N) — это количество цветов в палитре,
(i) — глубина цвета (или информационный вес одной точки, измеряется в битах).
Чтобы найти информационный объём растрового графического изображения (I) (измеряется в битах), воспользуемся формулой
I=i⋅k
.
(k) — количество пикселей (точек) в изображении;
(i) — глубина цвета (бит).
Пример:
Полина увлекается компьютерной графикой. Для конкурса она создала рисунок размером (1024*768) пикселей, на диске он занял (900) Кбайт. Найди максимально возможное количество цветов в палитре изображения.
Дано
(k=1024*768);
(I=900) Кбайт.
Найти: (N).
Решение
Чтобы найти (N), необходимо знать (i):
N=2i
.
Из формулы
I=i⋅k
выразим
i=Ik
, подставим числовые значения. Не забудем перевести (I) в биты.
Получим
i=900∗1024∗81024∗768≈9,3
.
Возьмём (i=9) битам. Обрати внимание, нельзя взять (i=10) битам, так как в этом случае объём файла (I) превысит (900) Кбайт. Тогда
N=29=512.
Ответ: (512) цветов.
На качество изображения влияет также разрешение монитора, сканера или принтера.
Разрешение — величина, определяющая количество точек растрового изображения на единицу длины.
Получается, если увеличить разрешение в (3) раза, то увеличится в (3) раза количество пикселей по горизонтали и увеличится в (3) раза количество пикселей по вертикали, т. е. количество пикселей в изображении увеличится в (9) раз.
Параметры PPI и DPI определяют разрешение или чёткость изображения, но каждый относится к отдельным носителям:
• цифровой (монитор) — PPI;
• печать (бумага) — DPI.
При решении задач величины PPI и DPI имеют одинаковый смысл.
При расчётах используется формула
I=k⋅i⋅ppi2
.
(I) — это информационный объём растрового графического изображения (бит);
(k) — количество пикселей (точек) в изображении;
(i) — глубина цвета (бит),
ppi (или dpi) — разрешение.
Пример:
для обучения нейросети распознаванию изображений фотографии сканируются с разрешением (600) ppi и цветовой системой, содержащей (16 777 216) цветов. Методы сжатия изображений не используются. Средний размер отсканированного документа составляет (18) Мбайт. В целях экономии было решено перейти на разрешение (300) ppi и цветовую систему, содержащую (65 536) цветов. Сколько Мбайт будет составлять средний размер документа, отсканированного с изменёнными параметрами?
Решение
Заметим, что
16777216=224
, значит,
i1=24
бита.
, значит,
i2=16
бит.
Воспользуемся формулой
I=k⋅i⋅ppi2
.
I1=24⋅k⋅6002;I2=16⋅k⋅3002;I1I2=24⋅k⋅600216⋅k⋅3002=6;18I2=6;I2=186=3.
Ответ: (3) Мбайта.
Определение объёма памяти, необходимого для хранения звуковой информации
Звук — это распространяющиеся в воздухе, воде или другой среде волны с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.
Чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму. Для этого его подвергают временной дискретизации и квантованию: параметры звукового сигнала измеряются не непрерывно, а через определённые промежутки времени (временная дискретизация); результаты измерений записываются в цифровом виде с ограниченной точностью (квантование).
Сущность временной дискретизации заключается в том, что через равные промежутки времени мы измеряем уровень аналогового сигнала. Количество таких измерений за одну секунду называется частотой дискретизации.
Частота дискретизации ((H)) — это количество измерений громкости звука за одну секунду.
Частота дискретизации измеряется в герцах (Гц) и килогерцах (кГц). (1) кГц (=) (1000) Гц. Частота дискретизации, равная (100) Гц, означает, что за одну секунду проводилось (100) измерений громкости звука.
Качество звукозаписи зависит не только от частоты дискретизации, но также и от глубины кодирования звука.
Глубина кодирования звука или разрешение ((i)) — это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.
В результате измерений звукового сигнала будет получено некоторое значение громкости, при этом все результаты измерений будут лежать в некотором диапазоне — количество уровней дискретизации.
Обозначим за (N) количество уровней дискретизации, тогда глубину кодирования можно найти по формуле:
N=2i
.
Для решения задач на нахождение объёма памяти, необходимого для хранения звуковой информации, воспользуемся формулой:
I=H⋅i⋅t⋅k
, где
(I) — информационный объём звукового файла (бит);
(H) — частота дискретизации (Гц);
(i) — глубина кодирования информации (бит);
(k) — количество каналов (моно — (1) канал, стерео — (2) канала, квадро — (4) канала).
Пример:
для распределения птиц по категориям обучают нейросеть. Для этого загружают звуки, издаваемые птицами. Каждый файл записан в формате монозвукозаписи с частотой дискретизации (128) Гц. При записи используется (64) уровня дискретизации. Запись длится (6) минут (24) секунды. Определи размер загружаемого файла в килобайтах.
Дано
(k=1);
(H=128) Гц;
(N=64);
(t=384) секунды.
Найти: (I) (Кбайт).
Решение
Воспользуемся формулой
N=2i
, (i=6) бит.
Подставим числовые значения в формулу
I=H⋅i⋅t⋅k
и переведём биты в килобайты:
Ответ: (36) килобайт.
Любой файл может быть передан по каналу связи, тогда объём переданной информации вычисляется по формуле:
I=V⋅t
, где
(I) — объём информации (бит);
(V) — пропускная способность канала связи (бит/секунду);
(t) — время передачи (секунды).
Пример:
в дельте Волги орнитологи оцифровывают звуки птиц и записывают их в виде файлов без использования сжатия данных. Получившийся файл передают в Астраханский биосферный заповедник по каналу связи за (56) секунд. Затем тот же файл оцифровывают повторно с разрешением в (8) раз ниже и частотой дискретизации в (3) раза выше, чем в первый раз. Сжатие данных не производится. Полученный файл передают в Кавказский природный заповедник; пропускная способность канала связи с Кавказским заповедником в (2) раза ниже, чем канала связи с Астраханским заповедником. Сколько секунд длилась передача файла в Кавказский заповедник?
Решение
Воспользуемся формулой
I=H⋅i⋅t⋅k
.
I1=k⋅i⋅t⋅H;I2=k⋅i8⋅t⋅3⋅H;I2I1=38.По условиюV2=V12.
Выразим (V) из формулы
I=V⋅t
, получим
V=It
, учтём, что
t1=56 секунд.Тогда I2t2=I156⋅2;t2=56⋅2⋅I2I1=56⋅2⋅38=42.
Ответ: (42) секунды.
Обрати внимание!
1 Мбайт=220 байт=223 бит.1 Кбайт=210 байт=213 бит.
как определить размер рисунка в Кб?
1
Ученик
(170),
закрыт
13 лет назад
Вот дано, допустим, 3 цвета и размер m x n. Как можно посчитать?
Дополнен 13 лет назад
Мне посчитать именно надо…
Мансур Хафизов
Профи
(785)
13 лет назад
Допустим это одно битный рисунок то есть 256 цветов. Умножаем ширину на высоту получаем количество точек (пикселей) в рисунке. На кодирование каждой точки расходуется 1 байт. Количество точек умножаем на 1 байт= размер рисунка в байтах. Пример: есть рисунок 800х600, умножаем, получается 480 000 точек, то есть 480 000 байтов, или делим на 1024 получим 468,75 Кбайтов)))
An
Профи
(854)
13 лет назад
Нажимаете на фото правой кнопкой мыши и выбирайте свойства. Вот и все!
Ой, то что внизу не увидела: (,сориии
Andrei
Мастер
(1152)
13 лет назад
I=3*x*y*Log2 n
где x и y – количество микрозон соответствующего растра по горизонтали и вертикали (количество точек)
n – количество квантов, т. е. характеристика разрешающей способности оборудования воспроизведения или формирования изображения
Пример
Дана фотография размером 10х10 см, воспрезведенная с помощью растра 30 точек/см. Может быть передано до 128 уровней яркости соответствующих точек.
Решение:
I=(10×10)x30xLog2 128=21000 бит = 2625 байт
ТЕМА «Кодирование графической информации»
Кодирование изображений
Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами – как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображений используется свой способ кодирования.
Кодирование векторных изображений
Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс…). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависит от прикладной среды.
Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем.
Важно также, что векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери качества.
Кодирование растровых изображений
Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Пиксель – минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.
Экран дисплея может работать в двух основных режимах: текстовом и графическом.
В графическом режиме экран разделяется на отдельные светящиеся точки, количество которых зависит от типа дисплея, например 1920 по горизонтали и 1080 по вертикали. Светящиеся точки на экране называют пикселями, их цвет и яркость может меняться.
Каждому пикселю, формирующему изображение, назначается определенный цвет. Система растровых изображений использует RGB матрицу, т.е. три цвета: красный, зеленый и синий.
Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0).
Для четырех цветного – 2 бита.
Для 8 цветов необходимо – 3 бита.
Для 16 цветов – 4 бита.
Для 256 цветов – 8 бит (1 байт).
Качество изображения зависит от количества точек (чем меньше размер точки и, соответственно, больше их количество, тем лучше качество) и количества используемых цветов (чем больше цветов, тем качественнее кодируется изображение).
Для представления цвета в виде числового кода используются две обратных друг другу цветовые модели: RGB или CMYK. Модель RGB используется в телевизорах, мониторах, проекторах, сканерах, цифровых фотоаппаратах… Основные цвета в этой модели: красный (Red), зеленый (Green), синий (Blue). Цветовая модель CMYK используется в полиграфии при формировании изображений, предназначенных для печати на бумаге.
Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается количеством битов, используемых для кодирования цвета точки.
Если кодировать цвет одной точки изображения тремя битами (по одному биту на каждый цвет RGB), то мы получим все восемь различных цветов.
В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки), причем каждому фрагменту присваивается значение его цвета, то есть код цвета (красный, зеленый, синий и так далее).
Кодировочная палитра для 8 битного изображения.
|
Яркость цветов |
Цвет |
Код |
||
|
Красный |
Зеленый |
Синий |
||
|
0 |
0 |
0 |
Черный |
000 |
|
0 |
0 |
1 |
Синий |
001 |
|
0 |
1 |
0 |
Зеленый |
010 |
|
0 |
1 |
1 |
Голубой |
011 |
|
1 |
0 |
0 |
Красный |
100 |
|
1 |
0 |
1 |
Пурпурный |
101 |
|
1 |
1 |
0 |
Желтый |
110 |
|
1 |
1 |
1 |
Белый |
111 |
На практике же, для сохранения информации о цвете каждой точки цветного изображения в модели RGB обычно отводится 3 байта (то есть 24 бита) – по 1 байту (то есть по 8 бит) под значение цвета каждой составляющей. Таким образом, каждая RGB-составляющая может принимать значение в диапазоне от 0 до 255 (всего 28=256 значений), а каждая точка изображения, при такой системе кодирования может быть окрашена в один из 16 777 216 цветов. Такой набор цветов принято называть True Color (правдивые цвета), потому что человеческий глаз все равно не в состоянии различить большего разнообразия.
Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой точке (код цвета точки) должна храниться в видеопамяти компьютера.
Видеопамять – это электронное энергозависимое запоминающее устройство. Размер видеопамяти зависит от разрешающей способности дисплея и количества цветов. Но ее минимальный объем определяется так, чтобы поместился один кадр (одна страница) изображения, т.е. как результат произведения разрешающей способности монитора на число битов, отводимых на 1 пиксель.
Растровые изображения очень чувствительны к масштабированию (увеличению или уменьшению). При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, поэтому теряется различимость мелких деталей изображения. При увеличении изображения увеличивается размер каждой точки и появляется ступенчатый эффект, который можно увидеть невооруженным глазом.
Качество растрового изображения зависит от двух параметров – количество пикселей и количество цветов в палитре.
Графические режимы характеризуются такими показателями как:
– разрешающая способность (количество точек, с помощью которых на экране воспроизводится изображение).
– глубина цвета (количество бит, используемых для кодирования цвета точки), например, 8, 16, 24, 32 бита. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, Тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора может быть вычислено по формуле N=2I , где N – количество цветов, I – глубина цвета или битовая глубина.
– палитра (количество цветов, которые используются для воспроизведения изображения), например 4 цвета, 16 цветов, 256 цветов, 256 оттенков серого цвета.
Формула для определения количества информации в изображении:
L = H*W*i
Где
L – информационный объём изображения;
H и W – высота и ширина изображения в пикселях;
i – глубина цвета (т.е. количество бит, выделенных на кодирование цвета)
или другими словами, Чтобы найти вес изображения достаточно перемножить разрешающую способность изображения на глубину цвета: L=P*i.
А количество использованных цветов в изображении, можно найти по формуле:
N = 2i
Где
N – количество цветов в палитре;
i – глубина цвета (бит), длина двоичного кода, который используется для кодирования цвета пикселя
Согласно этой формуле
|
Количество цветов в палитре |
2 |
4 |
8 |
16 |
32 |
64 |
128 |
256 |
65536 |
16 млн |
|
Глубина цвета (бит) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
16 |
24 |
Графические форматы файлов
Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый или векторный), а также форму хранения информации (используемый алгоритм сжатия).
|
BMP |
GIF |
JPEG |
TIFF |
PNG |
Наиболее популярные растровые форматы:
Bit MaP image (BMP)– универсальный формат растровых графических файлов, используется в операционной системе Windows. Этот формат поддерживается многими графическими редакторами, в том числе редактором Paint. Рекомендуется для хранения и обмена данными с другими приложениями.
Tagged Image File Format (TIFF)– формат растровых графических файлов, поддерживается всеми основными графическими редакторами и компьютерными платформами. Включает в себя алгоритм сжатия без потерь информации. Используется для обмена документами между различными программами. Рекомендуется для использования при работе с издательскими системами.
Graphics Interchange Format (GIF)– формат растровых графических файлов, поддерживается приложениями для различных операционных систем. Включает алгоритм сжатия без потерь информации, позволяющий уменьшить объем файла в несколько раз. Рекомендуется для хранения изображений, создаваемых программным путем (диаграмм, графиков и так далее) и рисунков (типа аппликации) с ограниченным количеством цветов (до 256). Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.
Portable Network Graphic (PNG)– формат растровых графических файлов, аналогичный формату GIF. Рекомендуется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.
Joint Photographic Expert Group (JPEG)– формат растровых графических файлов, который реализует эффективный алгоритм сжатия (метод JPEG) для отсканированных фотографий и иллюстраций. Алгоритм сжатия позволяет уменьшить объем файла в десятки раз, однако приводит к необратимой потере части информации. Поддерживается приложениями для различных операционных систем. Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.
Разбор и решение задач
Задача 1
Для хранения произвольного растрового изображения размером 1024 × 1024 пикселей отведено 512 Кбайт памяти, при этом для каждого пикселя хранится двоичное число – код цвета этого пикселя. Для каждого пикселя для хранения кода выделено одинаковое количество бит. Сжатие данных не производится. Какое максимальное количество цветов можно использовать в изображении?
Решение.
Всего 1024 * 1024 = 210 * 210 = 220 пикселей.
512 Кбайт памяти = 512 * 210 байт
Объём растрового изображения находится как произведение количества пикселей в изображении на объём памяти x, необходимый для хранения цвета одного пикселя: 1024 * 1024 * x = 512 * 210 * 23 бит, откуда x = 29 * 210 * 23/(220) = 22 бит = 4 бита. Значит, в изображении можно использовать не более 24 = 16 цветов.
Ответ: 16.
Задача 2
Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 128×128 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Решение.
Один пиксель кодируется 8 битами памяти, так как 256 = 28.
Всего 128 * 128 = 27 * 27 = 214 пикселей.
Тогда объем памяти, занимаемый изображением 214* 8 = 217 бит = 214 байт = 24 Кбайт = 16 Кбайт.
Ответ: 16.
Задача 3. Сканируется цветное изображение размером 20×30 см. В программе сканирования установлены следующие параметры: разрешающая способность 300 dpi и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл? Результат представить в Мбайтах, округлить до сотых, один дюйм принять равным 2,5 см.
|
Дано: X=20 см Y=30 см 1дюйм = 2,5 см Раз. cпос.=300 dpi (точек на дюйм) I=24 бита=3 байта |
Решение: Сначала переведем см в пиксели: X1=20/2,5=8 дюймов Y1=30/2,5=12 дюймов Найдем разрешающую способность экрана: P = X1*Y1·*(Раз.спос.) 2 = 8*12*3002 = 8640000 Теперь чтобы найти информационный объём изображения умножим разрешающую способность экрана на глубину цвета в пикселе V(Инфор)= P * I = 8640000 *3= 25920000 байт Определяем объем изображения в Мбайтах: V(Инфор)=25920000 /(1024*1024) = 24,72 Мбайт Ответ: V(Инфор)= 24,72 Мбайт |
|
Найти: V(Инфор. объём)-? |
ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА.
Задача 1: Найдите глубину цвета изображения, если количество цветов в палитре 8.
Задача 2: Найдите количество цветов в палитре, если глубина цвета изображения 7.
Задача 3: Какой объём информации занимает растровое изображение размером 1024 × 512 пикселей с глубиной цвета 8 бит.
Задача 4: Размеры растрового графического изображения 800 × 600 точек. Количество цветов в палитре 16 млн. Определить информационный объём изображения.
Задача 5: Определить информационный объем фотографии (10 × 15 см) отсканированной с разрешением в 300 DPI и с использованием 256 цветовой палитры.
Справочный материал:
Таблица степеней по основанию 2
Соотношение размера двоичных кодов
1 байт = 23 бит = 8 бит
1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт
1 Кбайт = 210 байт = 210 * 23 бит = 213 бит = 8192 бит
DPI – это аббревиатура от «Dots Per Inch» и означает точек на дюйм.
1DPI = 1PPI (пикселей на дюйм).
Дюйм – единица длины равная 2,541 см.
Пиксель – «picture element» – это точка (минимальная частичка) цифрового изображения. Все, что вы видите на экране монитора или дисплее цифровой фотокамеры, состоит из пикселей.
1
Задачи на
расчёт информационного объёма
1.
Информационный объём текстового сообщения
Расчёт
информационного объёма текстового сообщения (количества информации, содержащейся
в информационном сообщении) основан на подсчёте количества символов
в этом сообщении, включая пробелы, и на определении информационного веса одного
символа, который зависит от кодировки, используемой при передаче и хранении
данного сообщения.
В
традиционной кодировке (КОИ8-Р,
Windows,
MS
DOS,ISO)
для кодирования одного символа используется 1 байт (8 бит). Эта величина и
является информационным весом одного символа. Такой 8-ми разрядный код позволяет
закодировать 256 различных символов, т.к. 28=256
В
настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт
Unicode,
который отводит на каждый символ два байта (16 бит). С его помощью можно
закодировать 216=65536 различных символов.
Итак, для
расчёта информационного объёма текстового сообщения используется формула
V=K*i,
где
V
–
это информационный объём текстового сообщения, измеряющийся в байтах,
килобайтах, мегабайтах;
K
–
количество символов в сообщении,
i
–
информационный вес одного символа, который измеряется в битах на один символ.
Рассмотрим примеры.
А) Текстовое сообщение, содержащее 1048576 символов общепринятой кодировки,
необходимо разместить на дискете ёмкостью 1,44Мб. Какая часть дискеты будет
занята?
Дано:
K=1048576
символов;
i=8
бит/символ
Решение:
V=K*i=1048576*8=8388608бит=1048576байт=1024
Кб=1Мб,
что составляет 1Мб*100%/1,44Мб=69% объёма дискеты
Ответ:
69% объёма дискеты будет занято переданным
сообщением
Б) Информация в кодировке Unicode передается со
скоростью 128 знаков в секунду в течение 32 минут. Какую часть дискеты ёмкостью
1,44Мб займёт переданная информация?
Дано:
v=128 символов/сек;
t=32
минуты=1920сек;
i=16
бит/символ
Решение:
K=v*t=245760символов
V=K*i=245760*16=3932160бит=491520байт=480
Кб=0,469Мб,
что составляет 0,469Мб*100%/1,44Мб=33% объёма дискеты
Ответ:
33% объёма дискеты будет занято переданным
сообщением
2.
Информационный объём растрового графического изображения
Расчёт
информационного объёма растрового графического изображения (количества
информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте
количества пикселей в этом изображении и на определении глубины
цвета (информационного веса одного пикселя).
Итак, для
расчёта информационного объёма растрового графического изображения используется
формула
V=K*i,
где
V
–
это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в
байтах, килобайтах, мегабайтах;
K
–
количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей
способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера);
i
–
глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель.
Глубина цвета
задаётся количеством битов,
используемым для кодирования цвета точки.
Глубина
цвета связана с количеством отображаемых цветов формулой
N=2i,
где
N
–
это количество цветов в палитре,
i
–
глубина цвета в битах на один пиксель.
Рассмотрим примеры.
А) Видеопамять компьютера имеет объем 512Кб, размер графической сетки 640´200,
в палитре 16 цветов. Какое количество страниц экрана может одновременно
разместиться в видеопамяти компьютера?
Дано:
K=640´200=128000
пикселей;
N=16
цветов;
Vвп=512
Кб
Решение:
Используем формулы
V=K*i;
N=2i;
m=
Vвп/V,
где m
– это количество страниц экрана
16=24
Þ
i=4
бита/пиксель;
K=640´200=128000пикселей
V=128000*4=512000бит=64000байт=62,5Кб
на один экран
M=512/62,5=8
страниц
Ответ:
8 полных страниц экрана можно одновременно хранить в видеопамяти компьютера
Б) В результате преобразования растрового графического изображения количество
цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при этом изменится объем видеопамяти,
занимаемой изображением?
Дано:
N1=256
цветов;
N2=16
цветов;
Решение:
Используем формулы
V1=K*i1; N1=2i1; V2=K*i2;
N2=2i2;
N1=256=28;
Þ
i1=8
бит/пиксель
N2=16=24;
Þ
i2=4
бит/пиксель
V1=K*8; V2=K*4;
V2/V1=4/8=1/2
Ответ:
объём графического изображения уменьшится в два раза.
В)
Сканируется цветное изображение стандартного размера А4 (21*29,7 см).
Разрешающая способность сканера 1200dpi
и
глубина цвета 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный
графический файл?
Дано:
i=24
бита на пиксель;
S=
21см*29,7 см
D=1200dpi
(точек на один дюйм)
Решение:
Используем формулы
V=K*i;
1дюйм=2,54 см
S=(21/2,54)*(29,7/2,54)=8,3дюймов*11,7дюймов
K=1200*8,3*1200*11,7=139210118
пикселей
V=139210118*24=3341042842бита=417630355байт=407842Кб=398Мб
Ответ:
объём сканированного графического изображения равен 398 Мегабайт
Задания для самостоятельного выполнения
1.
Определите
количество цветов в палитре при глубине цвета 4, 8, 16, 24, 32 бита
2.
В процессе
преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось
с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объём занимаемой им памяти?
3.
256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?
4.
Достаточно
ли видеопамяти объёмом 256 Кбайт для работы монитора в режиме 640*480 и палитрой
из 16 цветов?
