Uputa

Prvi i najlakši korak je čisto vizualna percepcija. Jednobitni, osam-bitni, šesnaest-bitni i tridesetdvobitni obrasci međusobno će se razlikovati po zasićenosti. Jednobitni, ili jednobojni, crtež sastoji se od dvije boje - crne i bijele. Nema srednjih nijansi sive. Kada se gleda izdaleka, može se činiti da slika sadrži sive boje, međutim, pri maksimalnom povećanju vidjet će se da je ovo siva nijansa stvorena od izmjeničnih crnih i bijelih piksela.

Osmobitni uzorak ima spektar od dvjesto pedeset i šest boja. Kako ne biste povlačili duge analogije, sjetite se slike koja je bila na igrama konzole Dendy. Prisutnost cvijeća ne glatki prijelazi.

Šesnaest-bitna slika može se sastojati od najviše šezdeset pet tisuća petsto trideset i šest boja. Sada se možete sjetiti prefiksa Sega s njegovom slikom. Prisutnost velikog broja boja čini sliku što je moguće bližom normalnoj vizualnoj percepciji. Ako je uključen slična slika prilično prisutan kontrastne boje, može se zamijeniti s 32-bitnim. Međutim, prijelazi iz nijanse u nijansu bit će stepenasti i neće biti glatki. 16-bitna paleta često se koristila na računalima sa sustavom Windows 9x.

U 32-bitnoj slici može biti 4294967296 boja. Ovo je dubina boje najbliža prirodnom prikazu boja.

Vrlo često možete čuti rasprave o pozitivnim kvalitetama JPEG i RAW formata. Osnova preferencije RAW formata od strane mnogih fotografa je prilično velika bitna dubina, odnosno dubina boje. Ovaj format omogućuje snimanje fotografija s velikim tehnološka kvaliteta nego slike u JPEG formatu.

Što je dubina boje?
Sva računala, kao i uređaji kojima upravljaju ugrađena računala, temelje se na binarnom sustavu. Temelji se na samo dvije znamenke - 0 i 1. A jedna znamenka u ovom sustavu obično se naziva "bit".
U ovom sustavu osmobitni broj izgleda ovako: 10110001. A osmobitni broj koji je najvjerojatniji je 11111111. Ova brojka je vrlo značajna za sve fotografe, jer se pojavljuje u gotovo svakom programu koji je dizajniran za post- obrada fotografija.

Digitalna fotografija
Apsolutno svi pikseli u digitalnoj slici odgovaraju određenom elementu na senzoru vašeg fotoaparata. I svi ti elementi, kada ih udare svjetlosne zrake, počinju se stvarati struja niske snage koju vaš fotoaparat mjeri i zapisuje u JPEG ili RAW datoteku.

JPEG datoteke
Ove datoteke pohranjuju sve podatke o boji svih piksela odvojeno koristeći tri osmoznamenkasta broja. Jedan broj je odgovoran za zeleni, plavi ili crveni kanal.
Također postoji skala snimanja za svaki osmobitni kanal: 0-255, što ističe teoretski maksimum od 16.777.216 nijansi. Za usporedbu, naše oko ima sposobnost odabira otprilike 10-12 milijuna boja.

RAW datoteke
Te se datoteke mogu dodijeliti svakom pikselu slike velika količina malo. To znači da svaki kanal dobiva više tonova. Svaka od boja je očuvana s mnogo manjom granicom između tonova. Fotografi kažu o takvoj slici da ima značajnu dubinu boje.

Postavljanje kamere
Kada je kamera postavljena na JPEG način rada, procesor kamere prima podatke od senzora u trenutku snimanja slike i uređuje te podatke kako bi odgovarali postavkama, a zatim ih sprema kao 8-bitnu JPEG datoteku. Ostali podaci koje je primio senzor kamere su izgubljeni. Ostalo vam je samo 8 bitova, a ne 12 ili 14, koji mogu popraviti senzor.

naknadna obrada
Razlika između RAW i JPEG datoteka je u tome što sadrže sve informacije koje senzor kamere može uhvatiti. Prilikom obrade datoteka RAW formata, bolje je koristiti programe koji su dizajnirani za to RAW konverzije. Za izvođenje konverzija sličnih onima koje izvodi procesor fotoaparata pri snimanju u JPEG formatu.
Tijekom naknadne obrade primijetit ćete prednost dubine bita RAW format. Bolje je koristiti JPEG ako ne namjeravate naknadno obraditi i bit će vam zadovoljavajuće da navedete ispravne postavke kamera tijekom snimanja.
Nakon snimanja, mnogi ljudi žele napraviti i najmanje korekcije na svojim fotografijama. Ovdje JPEG datoteke ustupaju mjesto RAW datotekama. Možda ćete završiti s optičkim odvajanjem nijansi, ali i tonova nakon ispravljanja kontrasta, svjetline ili balans boja, budući da ima manje informacija po pikselu. I na slici će biti vidljiva stratifikacija po trakama u boji.
Kod rada s RAW formatom moguće je napraviti velike promjene u boje slike kao i nijanse.

TIFF 16-bitne datoteke
Nakon RAW obrada datoteke, vaše softver pružit će mogućnost spremanja slike kao 16- ili 8-bitne datoteke. Ako više ne uključujete promjene, a zadovoljni ste obradom, fotografiju možete spremiti kao 8-bitnu datoteku. Nikakve različite značajke između 16- i 8-bitne datoteke neće biti vidljive niti tijekom ispisa niti tijekom gledanja na monitoru.
Iznimka može biti ako imate pisač koji prepoznaje 16-bitne datoteke.
Prilikom obrade u Photoshopu, najbolje je svoje fotografije spremiti kao 16-bitne datoteke. Tako ćete moći dobiti najkvalitetniju fotografiju s dodatnom dubinom boje. Nakon obrade, fotografiju možete spremiti kao 8-bitnu.

Zašto fotografi koriste JPEG
Profesionalni fotografi sporta i vjenčanja često snimaju u JPEG formatu. Vjenčani fotografi snimaju tisuće snimaka na vjenčanju, a JPEG format im skraćuje vrijeme u postprodukciji. Za sportske fotografe, snimanje u JPEG formatu prilika je za prijavu radova grafički urednicičak i tijekom događaja.

Zasloni računala i dubina boja
Dubina bita izravno je povezana s dubinom boje koju monitor može reproducirati.
Naravno, nećete moći uređivati ​​fotografiju na računalu sa 16 boja. I čelik je postao stvarnost digitalna fotografija 24-bitni zasloni s stvarnom reprodukcijom boja. Takvi prikazi, kao i JPEG datoteke, temelje se na tri boje koje imaju 256 nijansi i zapisane su na 8-bitnu znamenku.
Trenutni monitori opremljeni su 24 ili 36-bitnim grafičkih uređaja, također s realističnom reprodukcijom boja.

HDR datoteke
Softver može generirati 32-bitnu sliku koja ima više od 4 milijarde tonskih vrijednosti za svaki od piksela i kanala. Ovo je ogromna razlika u usporedbi s 256 nijansi.
Međutim, HDR datoteke ne mogu se ispravno prikazati pri ispisu fotografije ili na monitoru računala. Uz pomoć procesa kompresije, oni se smanjuju na 16 ili 8-bitne datoteke.

02.08.2016

Za digitalnu fotografiju, jedan od najvažnijih parametara je dubina boje. Često se naziva i dubina piksela i bitna rezolucija.

Ovaj pojam se odnosi na vrijednost koja karakterizira broj bitova informacija sadržanih u pikselu slike. Razlučivost bita daje ideju o količini informacija o boji koja se koristi za karakterizaciju svakog piksela na slici.

Kako se dubina boje povećava, tako se povećava i količina prenesenih informacija o boji. digitalna slika, raspon boja se povećava. Drugim riječima, što je veća dubina bita, to je točnija i detaljnija sama slika.

Koja je dubina boja slika?

Dubina piksela može varirati od 1 do 48 bita. S dubinom bita piksela = 1, moguće su samo 2 boje (bijela i crna) i 21 važeće stanje.

Ako je dubina piksela 8, tada će biti još 7 mogućih stanja, a broj nijansi će biti 256.

Takve slike s dubinom od 24 bita, koje mogu sadržavati 16,7 milijuna nijansi boja, sposobne su vrlo precizno i ​​u potpunosti prenijeti sve boje stvarnosti oko nas.

Uz veću dubinu boje (36 ili 48 bita), možete snimati u RAW formatu profesionalnim fotoaparatima. Ponekad je to razlog zašto mnogi fotografi radije snimaju u RAW formatu.

Ali najčešći pokazatelj dubine boje i dalje je 24 bita - to su standardne fotografije običnih fotoaparata JPG format, oni u potpunosti prenose sve detalje i nijanse slike. Nije ni čudo što se 24-bitne slike zovu "TruColor", tj. "prava boja"

Tu su i 15 i 16 bitne fotografije. Nazivaju se i "HighColor". Oni prenose nijanse na koje je ljudsko oko najosjetljivije.

Što utječe na dubinu boje?

Prvo, kao što je jasno iz navedenog, kvaliteta reprodukcije boja i, sukladno tome, kvaliteta same fotografije ovisi o dubini boje. Optimalna dubina boje je 24-bit, čega se drži većina običnih fotografa.

Drugo, morate imati na umu da veličina slikovne datoteke uvelike ovisi i o veličini slike i o dubini boje. Što je veća bitna razlučivost slike, to će biti veća njezina veličina i težina. Stoga morate unaprijed razmisliti o tome da fotoaparatu osigurate memorijsku karticu dovoljnog kapaciteta.

Zanimljive publikacije na stranici

Dubina boje

Dubina boje(kvaliteta boje, dubina bita slike) - računalni grafički izraz koji označava količinu memorije u broju bitova koji se koriste za pohranu i predstavljanje boje pri kodiranju jednog piksela rasterska grafika ili video slike. Često se izražava kao jedinica bitova po pikselu (engleski bpp - komadići po pikselu) .

• 8-bitni slika. Na u velikom broju bit u prikazu boja broj prikazanih boja je prevelik za palete boja. Stoga, pri velikoj dubini boje, svjetline crvene, zelene i plave komponente su kodirane - takvo je kodiranje RGB model.
• 8 bita boja u računalna grafika– način skladištenja grafičke informacije u RAM memorija ili u slikovnoj datoteci, kada je svaki piksel kodiran s jednim bajtom (8 bitova). Maksimalni iznos boje koje se mogu prikazati u isto vrijeme - 256 (28).

8-bitni formati boja

indeksirana boja. NA indeksirano (paleta ) način od širokog prostor boja bilo koje 256 boja je odabrano. Njihova značenja R, G i NA pohranjeni su u posebnoj tablici - paleti. Svaki piksel na slici pohranjuje vrijednost boje u paleti, od 0 do 255. 8-bit grafički formati učinkovito komprimirati slike s do 256 različite boje. Smanjenje broja boja jedna je od metoda kompresije s gubicima.

Prednost indeksiranih boja je visoka kvaliteta slike - širok raspon boja u kombinaciji s niskom potrošnjom memorije.

Crno-bijela paleta. 8-bitna crno-bijela slika - od crne (0) do bijele (255) - 256 sivih tonova.

ujednačene palete. Drugi format za predstavljanje 8-bitnih boja je opis crvene, zelene i plave komponente s malom dubinom bita. Ovaj oblik prikaza boja u računalnoj grafici obično se naziva 8-bitni. prava boja ili ujednačena paleta uniforma paleta) .

12-bitna boja boja je kodirana u 4 bita (16 mogućih vrijednosti) za svaki R-, G-i B -komponente, što vam omogućuje predstavljanje 4096 (16 x 16 x 16) različitih boja. Ova se dubina boje ponekad koristi u jednostavnih uređaja sa zaslonima u boji (npr. mobiteli).

visoke boje, ili visoke boje, dizajniran da predstavlja cijeli niz nijansi koje percipira ljudsko oko. Takva boja je kodirana sa 15 ili 16 bita, i to: 15-bitna boja koristi 5 bitova za predstavljanje crvene komponente, 5 za zelenu i 5 za plavu, t.j. 25 - 32 (prikaz, stručni). moguće vrijednosti svake boje, što daje 32.768 (32 × 32 × 32) kombiniranih boja. 16-bitna boja koristi 5 bitova za predstavljanje crvene, 5 bitova za predstavljanje plave i (jer je ljudsko oko osjetljivije na zelene tonove) 6 bitova za predstavljanje zelene – odnosno 64 moguće vrijednosti. Ukupno 65.536 (32×64×32) boja.

LCD Zasloni . Većina modernih LCD-a prikazuje 18-bitnu boju (64 x 64 x 64 = 262.144 kombinacije). Razlika od prava boja- zasloni kompenziraju treperenje boje piksela između najbližih 6-bitnih boja i (ili) neprimjetno za oko dithering (Engleski) dithering ), u kojem se boje koje nedostaju izrađuju od dostupnih miješajući ih.

Prava boja 24-bitna slika. Prava boja nudi 16,7 milijuna različitih boja. Ova boja je najbliža ljudskoj percepciji i prikladna je za obradu slike. 24 bit prava boja -boja koristi po 8 bita za predstavljanje crvene, plave i zelene, 256 razne opcije prikaz boja za svaki kanal, odnosno ukupno 16 777 216 boja (256 × 256 × 256).

32-bitna boja je netočan opis dubine boje. 32-bitna boja je 24-bitna ( Prava boja ) s dodatnim 8-bitnim kanalom koji određuje transparentnost slike za svaki piksel.

SVRX-Truecolor. Krajem 1990-ih neki grafički sustavi viša klasa počeo koristiti više od 8 bita po kanalu, poput 12 ili 16 bita.

Pitanje 7. Dubina boje

dubina boje - je broj bitova koji se koriste za kodiranje jednog piksela.

Ako kodiramo jedan piksel uzimamo 1 bit– onda uz njegovu pomoć možemo dobiti samo 2 boje: crna (0) i bijela (1), odnosno crno-bijela slika.

2 bita– 4 boje (00, 01, 10, 11)

8 bita– 2 8 boja = 256 cvijeće itd.

Dakle, broj boja može se odrediti formulom:

gdje, N- broj cvjetova

ja - bitna dubina boje.

Zaključak: što se više bitova koristi za kodiranje 1 piksela, to je više boja i realističnija slika, ali se povećava i veličina datoteke.

Na ovaj način, veličina datoteke bitmapa je proizvod širine i visine slike u pikselima i dubine boje.

Uopće nije važno što je prikazano na fotografiji. Ako su tri parametra ista, tada će veličina nekomprimirane datoteke biti ista za bilo koju sliku.

Primjer izračuna. Odredite veličinu 24-bitne grafičke datoteke rezolucije 800 x 600.

Riješenje. Iz uvjeta datoteka ima parametre

A = 800 piksela

H = 600 piksela

Dubina boje ja= 24 bita(3 bajta)

tada je formula veličine datoteke V = A + B + I

V = 800 x 600 x 24 = 11520000 bita = 1440000 bajtova = 1406, 25 KB = 1,37 MB

Primjer 2 U procesu optimizacije, broj boja je smanjen sa 65536 na 256. Za koliko se puta smanjila veličina datoteke.

Iz formule N = 2 I proizlazi da je dubina boje ja 1 = zapisnik 2 65536 = 16 bita, a nakon optimizacije ja 2 = zapisnik 2 256 = 8 bita

Istodobno, veličina slike u pikselima nije se promijenila. koristeći formulu za izračunavanje veličine datoteke imamo: V 1 = a x b x 16 = 16 ab i

V 2 \u003d a x b x 8 \u003d 8 ab

Činimo omjer V 1: V 2 = 16 ab: 8 ab

Dakle: veličina grafička datoteka ovisi o veličini slike i broju boja.

Istodobno, visokokvalitetna slika s 24 ili 32-bitnim kodiranjem ispada prilično velika (megabajti).

Ovo je vrlo nezgodno za pohranjivanje i prijenos slika (osobito na Internetu). Stoga su grafičke datoteke podložne optimizaciji.

Dubina boje– broj bitova po pikselu (bpp). Najpopularnija rezolucija je 8 bpp (256 boja), 16 bpp (65536 boja)

Od 80-ih godina razvija se tehnologija za obradu grafičkih informacija na PC-u. Oblik prikaza grafičke slike na zaslonu, koji se sastoji od pojedinačnih bodova(piksela) naziva se raster.

Minimalni objekt u uređivaču rasterske grafike je točka. Rasterski grafički uređivač dizajniran je za izradu crteža, dijagrama.

Razlučivost monitora (broj horizontalnih i okomitih točaka) i broj mogućih boja za svaku točku određuju se prema vrsti monitora.

Uobičajena razlučivost je 800 x 600 = 480 000 točaka.

1 piksel crno-bijelog ekrana kodiran je 1 bitom informacije (crna točka ili bijela točka). Broj različitih boja K i broj bitova za njihovo kodiranje povezani su formulom: K = 2b.

Moderni monitori imaju sljedeće palete boja: 16 boja, 256 boja; 65.536 boja (visoka boja), 16.777.216 boja (prava boja).

U tablici. 1 prikazuje ovisnost informacijskog kapaciteta jednog piksela o paleti boja monitora.

stol 1

Veličina memorije potrebno za pohranjivanje grafičke slike koja zauzima cijeli ekran (video memorija), jednak je umnošku rezolucije i broja bitova koji kodiraju jednu točku. Video memorija računala pohranjuje bitmapu ( binarni kod sliku), procesor čita najmanje 50 puta u sekundi i prikazuje na ekranu.

U tablici. 2 prikazuje količinu video memorije za monitore različitih razlučivosti i paleta boja.

tablica 2

Unos i pohranjivanje tehničkih crteža i sličnih grafičkih slika u računalo se odvija drugačije. Svaki crtež sastoji se od segmenata, lukova, krugova. Položaj svakog segmenta na crtežu zadan je koordinatama dviju točaka koje definiraju njegov početak i kraj. Krug je dan koordinatama središta i duljinom polumjera. Luk - koordinate početka i kraja, središta i polumjera. Za svaku liniju označena je njezina vrsta: tanka, s crtkama itd. Ovaj oblik prezentacije grafičkih informacija naziva se vektor. Minimalna jedinica koju obrađuje uređivač vektorske grafike je objekt (pravokutnik, krug, luk). Informacije o crtežima obrađuju se posebnim programima. Pohranjivanje informacija u vektorskom obliku smanjuje potrebnu količinu memorije za nekoliko redova veličine u usporedbi s rasterskim oblikom prikaza informacija.

video memorija nalazi binarne informacije o slici prikazanoj na ekranu. Gotovo sve slike stvorene, obrađene ili pregledane pomoću računala mogu se podijeliti na dva velika dijela – rasterske i vektorske grafike.

Bitmape su jednoslojna mreža točaka koja se naziva pikseli (piksel, od engleskog elementa slike). Pixel kod sadrži podatke o svojoj boji.

Za crno-bijelu sliku (bez polutonova) piksel može imati samo dvije vrijednosti: bijelu i crnu (svijetli - ne svijetli), a za kodiranje je dovoljan jedan bit memorije: 1 - bijelo, 0 - crno.

Piksel na zaslonu u boji može imati različite boje, tako da jedan bit po pikselu nije dovoljan. Za kodiranje slike u 4 boje potrebna su dva bita po pikselu jer dva bita mogu poprimiti 4 različita stanja. Na primjer, može se koristiti ova opcija kodiranja boja: 00 - crna, 10 - zelena, 01 - crvena, 11 - smeđa.

Na RGB monitorima sva raznolikost boja dobiva se kombiniranjem osnovnih boja - crvene (Red), zelene (Green), plave (Blue), od kojih se može dobiti 8 osnovnih kombinacija:

Naravno, ako imate mogućnost kontroliranja intenziteta (svjetline) sjaja osnovnih boja, tada se povećava broj različitih opcija za njihove kombinacije koje generiraju različite nijanse. Broj različitih boja - K i broj bitova za njihovo kodiranje - N međusobno su povezani jednostavnom formulom: 2 N = K.

Za razliku od rasterske grafike vektorska slika slojevito. Svaki element vektorske slike - linija, pravokutnik, krug ili fragment teksta - nalazi se u vlastitom sloju, čiji su pikseli postavljeni neovisno o drugim slojevima. Svaki element vektorska slika je objekt koji se opisuje posebnim jezikom (matematičke jednadžbe pravaca, lukova, kružnica itd.). Složeni objekti(izlomljene linije, razni geometrijski oblici) predstavljeni su kao skup elementarnih grafičkih objekata.

Zadaci

test pitanja

1. Koliko je bitova potrebno za kodiranje 1 znaka?

2. Prosječna brzina čitanja učenika je 160 znakova u minuti. Koliko će informacija obraditi u 7 sati neprekidnog čitanja teksta?

3. Koja je bit rasterskog oblika prikaza grafičkih informacija?

4. Koliko je bitova informacija potrebno za kodiranje 1 točke na crno-bijelom ekranu monitora?

5. Koja je formula za određivanje količine video memorije zaslona?

6. Koja je bit vektorskog oblika prikaza grafičkih informacija?

Zadatak 1. Odredite veličinu 24-bitne grafičke datoteke rezolucije 1024 x 600.

Zadatak 2. U procesu optimizacije, broj boja je smanjen sa 65536 na 2. Za koliko se puta smanjila veličina datoteke.

Zadatak 3. Dat je binarni kod slike. Poznato je da je crtež jednobojan i da je matrica veličine 8X8. Vratite crtež kodom:

a) 00111100 01000010 00000010 01111110 10000010 10000010 10000110 01111011

b) 10111110 11000001 10000001 00111110 00000001 00000001 10000001 01111110

c) 00111111 01000010 01000010 01000010 00111110 00100010 01000010 11000111

Zadatak4 . Slika na zaslonu se gradi od pojedinačnih točaka (piksela). Razlučivost zaslona neka bude postavljena na 1200x1024. Koliko će bajtova zaslonska slika zauzeti u memoriji računala ako se spremi (točku po točku, u formatu bit mapa - * bmp) kao:

a) jednobojna slika;

b) crtež u 256 boja;

c) 24-bitni crtež.

Zadatak 5. Za kodiranje nijanse boje jedne točke (piksela) slike u boji u skladu s RGB modelom formiranja boje koristi se 1 bajt (8 bita): 3 bita za kodiranje razine svjetline crvene (crvene) boje, 2 bita za kodiranje razine svjetline zelene (zelena) boje i 3 bita na plavoj (plavoj) boji. Definirati:

a) koliko razina svjetline svake boje može biti kodirano na ovaj način;

b) koliko se nijansi boja slike može prenijeti.

Riješite isti problem, ali koristeći način True Color, kada se 3 bajta koriste za prijenos boje jednog piksela - po jedan za svaku boju.

Test

1. Nastavni plan i program zauzima 19 KB memorije računala. Programska instrukcija zauzima 1 okvir prikaza (25 redaka od 80 znakova). Koji dio programa je instrukcija?

a) 2000 bajtova;

c) 1/10 dijela;

2. Zaslon računala može raditi u različitim načinima rada koji se razlikuju po razlučivosti i broju mogućih boja za svaku točku.

Popuni tablicu:

3. Koji je minimalni objekt korišten u uređivaču rasterske grafike?

a) Točka zaslona (piksel);

b) objekt (pravokutnik, krug i sl.);

c) paleta boja;

d) poznatost (simbol).

4. Čemu služi uređivač vektorske grafike?

a) Za izradu crteža;

b) za crtanje grafikona:

c) graditi dijagrame;

d) za izradu i uređivanje crteža.

6. Koliko informacija uključuje binarno kodiranje 1 točke crno-bijeli ekran(bez gradacije svjetline)?

d) 16 bajtova.

7. Rasterska grafička datoteka sadrži crno-bijelu sliku sa 16 nijansi sive, veličine 10x10 piksela. Koliki je volumen informacija ove datoteke?

b) 400 bajtova;

d) 100 bajtova.

Točni odgovori za test 2.2: 1-d, 3-a, 4-a, 5-b, 6-a, 7-c.

Kod je skup konvencija (ili signala) za snimanje (ili prijenos) nekih unaprijed definiranih koncepata.

Kodiranje informacija je proces formiranja određene reprezentacije informacije. U užem smislu, pojam "kodiranje" često se shvaća kao prijelaz s jednog oblika prezentacije informacija na drugi, prikladniji za pohranu, prijenos ili obradu.

Obično je svaka slika prilikom kodiranja (ponekad kažu - šifriranje) predstavljena zasebnim znakom.

Znak je element konačnog skupa različitih elemenata.

U užem smislu, pojam "kodiranje" često se shvaća kao prijelaz s jednog oblika prezentacije informacija na drugi, prikladniji za pohranu, prijenos ili obradu.

Računalo može obraditi samo informacije predstavljene u numeričkom obliku. Sve ostale informacije (kao što su zvukovi, slike, očitanja instrumenta, itd.) moraju se pretvoriti u numerički oblik za obradu na računalu. Na primjer, da bi se kvantificirao glazbeni zvuk, može se mjeriti intenzitet zvuka na određenim frekvencijama u kratkim intervalima, prikazujući rezultate svakog mjerenja u numeričkom obliku. Uz pomoć računalnih programa možete izvesti transformacije primljenih informacija, na primjer, "preklapanje" zvukova iz različitih izvora jedan na drugi.

Slično, na računalu možete obraditi tekstualne informacije. Kada se unese u računalo, svako slovo je kodirano određenim brojem, a pri izlazu na vanjske uređaje (screen ili print), za ljudsku percepciju, slike slova se grade pomoću tih brojeva. Korespondencija između skupa slova i brojeva naziva se kodiranjem znakova.

U pravilu su svi brojevi u računalu predstavljeni pomoću nula i jedinica (a ne deset znamenki, kao što je uobičajeno za ljude). Drugim riječima, računala obično rade binarni sustav račun, budući da su u ovom slučaju uređaji za njihovu obradu mnogo jednostavniji. Unos brojeva u računalo i njihov izlaz za ljudsko čitanje može se obaviti na poznat način. decimalni oblik, a sve potrebne transformacije izvode programi koji se izvode na računalu.

Načini kodiranja informacija.

Ista informacija može se predstaviti (kodirati) u nekoliko oblika. Pojavom računala postalo je potrebno kodirati sve vrste informacija s kojima se nosi i pojedinac i čovječanstvo u cjelini. Ali čovječanstvo je počelo rješavati problem kodiranja informacija mnogo prije pojave računala. Grandiozna dostignuća čovječanstva - pisanje i aritmetika - nisu ništa više od sustava za kodiranje govora i brojčanih informacija. Informacije se nikada ne pojavljuju čistom obliku, uvijek je nekako predstavljen, nekako kodiran.

Binarno kodiranje jedan je od najčešćih načina predstavljanja informacija. U računalima, robotima i alatnim strojevima s numeričkim upravljanjem u pravilu su sve informacije s kojima se uređaj obrađuje kodirane u obliku riječi binarne abecede.

Kodiranje znakovnih (tekstualnih) informacija.

Glavna operacija koja se izvodi na pojedinim znakovima teksta je usporedba znakova.

Kod usporedbe znakova najvažniji aspekti su jedinstvenost koda za svaki znak i duljina tog koda, a sam izbor principa kodiranja praktički je nebitan.

Za kodiranje tekstova koriste se različite tablice pretvorbe. Važno je da se ista tablica koristi prilikom kodiranja i dekodiranja istog teksta.

Tablica pretvorbe - tablica koja sadrži popis kodiranih znakova poredanih na neki način, prema kojem se znak pretvara u svoj binarni kod i obrnuto.

Najpopularnije tablice pretvorbe: DKOI-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Povijesno gledano, 8 bitova ili 1 bajt je odabrano kao duljina koda za kodiranje znakova. Stoga najčešće jedan znak teksta pohranjenog u računalu odgovara jednom bajtu memorije.

Može postojati 28 = 256 različitih kombinacija 0 i 1 s duljinom koda od 8 bita, stoga, korištenjem jedne tablice kodiranja, ne može se kodirati više od 256 znakova. Uz duljinu koda od 2 bajta (16 bita), može se kodirati 65536 znakova.

Kodiranje brojčanih informacija.

Sličnost kodiranja brojčanih i tekstualnih informacija je sljedeća: da bi se mogli usporediti podaci ove vrste, različiti brojevi (kao i različiti znakovi) moraju imati različitu šifru. Glavna razlika između brojčanih i simboličkih podataka je u tome što se, osim operacije usporedbe, nad brojevima izvode i razne matematičke operacije: zbrajanje, množenje, vađenje korijena, računanje logaritma itd. Pravila za izvođenje ovih operacija u matematici su detaljno razvijen za brojeve predstavljene u pozicijskom brojevnom sustavu.

Osnovni brojevni sustav za predstavljanje brojeva u računalu je binarni pozicijski brojevni sustav.

Kodiranje tekstualnih informacija

Trenutno većina korisnika pomoću računala obrađuje tekstualne informacije, koje se sastoje od znakova: slova, brojeva, interpunkcijskih znakova itd. Izračunajmo koliko znakova i koliko bitova trebamo.

10 znamenki, 12 interpunkcijskih znakova, 15 aritmetičkih znakova, slova ruskog i latinično pismo, UKUPNO: 155 znakova, što odgovara 8 bitova informacija.

Mjerne jedinice informacija.

1 bajt = 8 bitova

1 KB = 1024 bajta

1 MB = 1024 KB

1 GB = 1024 MB

1 TB = 1024 GB

Suština kodiranja je da se svakom znaku dodjeljuje binarni kod od 00000000 do 11111111 ili odgovarajući decimalni kod od 0 do 255.

Treba imati na umu da se trenutno koristi pet različitih kodnih tablica za kodiranje ruskih slova (KOI - 8, SR1251, SR866, Mac, ISO), a tekstovi kodirani pomoću jedne tablice neće biti ispravno prikazani u drugoj

Glavno mapiranje kodiranja znakova je ASCII - američki standardni kod za informaciju Interchange je američki standardni kod za razmjenu informacija, a to je tablica 16 puta 16, u kojoj su znakovi kodirani heksadecimalno.

Kodiranje grafičkih informacija.

Važan korak u kodiranju grafičke slike je njezina podjela na diskretne elemente (uzorkovanje).

Glavni načini predstavljanja grafike za njezinu pohranu i obradu pomoću računala su rasterske i vektorske slike.

Vektorska slika predstavlja grafički objekt, koji se sastoji od elementarnih geometrijskih oblika (najčešće segmenata i lukova). Položaj ovih elementarnih segmenata određen je koordinatama točaka i vrijednosti radijusa. Za svaki red su naznačeni binarni kodovi za vrstu linije (puna, točkasta, crtka-točkasta), debljina i boja.

Rasterska slika je skup točaka (piksela) dobivenih kao rezultat diskretizacije slike u skladu s matričnim principom.

Matrični princip kodiranja grafičkih slika je da se slika podijeli na zadani broj redaka i stupaca. Zatim se svaki element rezultirajuće mreže kodira prema odabranom pravilu.

Piksel (element slike - element slike) - minimalna jedinica slike, čija se boja i svjetlina mogu postaviti neovisno o ostatku slike.

U skladu s matričnim principom grade se slike koje se izlaze na pisač, prikazuju na zaslonu, dobivene pomoću skenera.

Kvaliteta slike bit će veća, što su pikseli "gusti", odnosno veća je rezolucija uređaja, a boja svakog od njih je točnije kodirana.

Za crno-bijela slika kod boje svakog piksela zadan je jednim bitom.

Ako je slika u boji, tada se za svaku točku postavlja binarni kod njezine boje.

Budući da su boje također kodirane u binarnom kodu, ako, na primjer, želite koristiti crtež od 16 boja, tada će vam trebati 4 bita (16=24) za kodiranje svakog piksela, a ako je moguće koristiti 16 bita ( 2 bajta) za kodiranje boje jedan piksel, tada možete prenijeti 216 = 65536 različitih boja. Korištenje tri bajta (24 bita) za kodiranje boje jedne točke omogućuje vam da reflektirate 16777216 (ili oko 17 milijuna) različitih nijansi boje - takozvani način "prave boje" (True Color). Imajte na umu da se oni trenutno koriste, ali daleko od ograničavajućih mogućnosti modernih računala.

Audio kodiranje.

Iz kolegija fizike znate da su zvuk vibracije zraka. Po svojoj prirodi, zvuk je kontinuirani signal. Pretvorimo li zvuk u električni signal (na primjer, pomoću mikrofona), vidjet ćemo napon koji se glatko mijenja tijekom vremena.

Za računalna obrada analogni signal se mora nekako pretvoriti u niz binarnih brojeva, a za to se mora uzorkovati i digitalizirati.

Možete učiniti sljedeće: mjeriti amplitudu signala u pravilnim intervalima i snimati primljeni brojčane vrijednosti u memoriju računala.