1.8. Кодирование графических данных
предыдущая следующая
Если рассмотреть с помощью увеличительного стекла черно-белое графическое изображение, напечатанное в газете или книге, то можно увидеть, что оно состоит из мельчайших точек, образующих характерный узор, называемый растром.
В процессе кодирования каждому фрагменту изображения (каждой точке) присваивается значение его цвета, то есть код цвета (красный, зеленый, синий и так далее.
Качество кодирования изображения зависит от двух параметров. Во-первых, качество кодирования изображения тем выше, чем меньше размер точки и соответственно большее количество точек составляет изображение.
Во-вторых, чем большее количество цветов, то есть большее количество возможных состояний точки изображения, используется, тем более качественно кодируется изображение (каждая точка несет большее количество информации). Совокупность используемых в наборе цветов образует палитру цветов.
Рассмотрим формирование на экране монитора растрового изображения, состоящего из 600 строк по 800 точек в каждой строке (всего 480 000 точек). В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка экрана может иметь одно из двух состояний — «черная» или «белая», то есть для хранения ее состояния необходим 1 бит. В этом случае количество информации будет равно 480000 бит.
Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается количеством битов, используемым для кодирования цвета одной точки. Наиболее распространенными значениями глубины цвета являются 8, 16, 24 или 32 бита.
Количество цветов, отображаемых на экране монитора, в зависимости от глубины цвета может быть вычислено по формуле:
N = 2i,
где i — глубина цвета (табл. 1.2).
Таблица 1.2. Глубина цвета и количество отображаемых цветов
Глубина цвета i | Количество отображаемых цветов N |
8 | 28 = 256
16 | (High Color) 216 = 65 536
24 | (True Color) 224 = 16 777 216
32 | (True Color) 232 = 4 294 967 296
| | | |
Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая цветовая модель называется RGB-моделью по первым буквам английских названий цветов (Red, Green, Blue).
Для получения богатой палитры цветов базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности. Например, при глубине цвета в 24 бита на каждый из цветов выделяется по 8 бит, то есть для каждого из цветов возможны N = 28 = 256 уровней интенсивности, заданные двоичными кодами (от минимальной — 00000000 до максимальной 11111111).
Таблица 1.3. Формирование цветов при глубине цвета 24 бита
Название цвета Интенсивность
Красный Зеленый Синий
Черный 00000000 00000000 00000000
Красный 11111111 00000000 00000000
Зеленый 00000000 11111111 00000000
Синий 00000000 00000000 11111111
Голубой 00000000 11111111 11111111
Желтый 11111111 11111111 00000000
Белый 11111111 11111111 11111111
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
---|
Графический режим вывода изображения на экран монитора определяется величиной разрешающей способности экрана (количеством точек по горизонтали и вертикали) и глубиной цвета. Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой его точке (код цвета точки) должна храниться в видеопамяти компьютера. Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для одного из графических режимов, например, с разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита на точку.
Всего точек на экране: 800 · 600 = 480 000.
Необходимый объем видеопамяти:
24 бит · 480 000 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = 1406,25 Кбайт = 1,37 Мбайт.
Аналогично рассчитывается необходимый объем видеопамяти для других графических режимов
предыдущая следующая