¿Qué es el modo de color verdadero? Color verdadero. Codificación de información gráfica_Grado 10_Lección de informática. Ventajas y desventajas de la codificación ráster

color de 24 bits(siendo un subconjunto Color verdadero Inglés "color verdadero") en gráficos por computadora: un método para representar y almacenar una imagen que le permite mostrar una gran cantidad de colores, medios tonos y sombras. El color se representa mediante 256 niveles para cada uno de los tres componentes del modelo RGB: rojo (R), verde (G) y azul (B), dando como resultado 16.777.216 (2 8+8+8) colores diferentes.

TrueColor de 32 bits puede almacenar un canal alfa, que establece el grado de transparencia de los píxeles para mostrar imágenes translúcidas, como para mostrar el efecto de ventanas translúcidas, menús que se disuelven y sombras. Algunos adaptadores de vídeo son capaces de procesar el canal alfa en hardware.

Color súper verdadero

También hay sistemas (por ejemplo SGI) en los que se asignan más de 8 bits por canal para la representación del color; estos métodos de representación de información de imagen también se suelen denominar TrueColor (por ejemplo, un escáner TrueColor de 48 bits).

En cámaras con una resolución superior a 8 bits por canal (normalmente 12, a veces hasta 22), la imagen “a todo color” se almacena en formato de datos sin procesar (RAW).

Notas

Fundación Wikimedia. 2010.

Vea qué es "TrueColor" en otros diccionarios:

Color verdadero- Ver también Colores verdaderos (desambiguación). Truecolor es un método para representar y almacenar información de imágenes gráficas (especialmente en el procesamiento por computadora) en un espacio de color RGB de modo que se pueda representar una gran cantidad de colores, sombras y matices… … Wikipedia

Imagen de bits de profundidad de color Escala de grises de 8 bits Color de 8 bits 15/16 bits: color alto 24 bits: color verdadero 30/36/48 bits: color profundo Consulte también Paleta de colores Emisión visible Colores en la Web Color de 24 bits (que es un subconjunto de . ..Wikipedia

Color verdadero- El término Truecolor diseña los métodos de representación y almacenamiento de información de la imagen en un espacio colorimétrico RVB que indica que un gran nombre de colores, matices y teintes pueden aparecer publicados en una imagen, como… … Wikipédia en Français

Color verdadero- True Color (engl. für Echtfarben) ist ein Begriff aus der Computertechnik (Grafikkarten) und bezeichnet eine Farbtiefe von 24 Bit (3×8 Bit, entspricht 224 ≈ 16,78 Millionen Farben). Bilder dieser Farbtiefe erwecken beim menschlichen Betrachter… … Deutsch Wikipedia

color verdadero- ● en /trou ko lor/ adj. GRÁFICO Se dice de un dispositivo de restitución que permite mostrar más colores que no pueden distinguir el mundo humano, que no es necesario además de la diferencia entre los colores reales y los colores de una fotografía. australiano... ... Diccionario de informática francófono

Profundidad del color- Monocromo de 1 bit Escala de grises de 8 bits Color de 8 bits Color de 15/16 bits (color alto) Color de 24 bits (color verdadero) Color de 30/36/48 bits (color profundo) Paleta de colores indexados relacionados Modelo de color RGB Color seguro para la Web Este cuadro… Wikipedia

Gráficos de red portátiles- PNG Una imagen PNG con un canal de transparencia de 8 bits (arriba). La misma imagen está superpuesta sobre un fondo a cuadros (abajo... Wikipedia

Imagen de imagen

Bildwiederholspeicher- Der Bildspeicher bzw. Framebuffer (inglés frame – Einzelbild, buffer – Puffer) es una parte de la RAM de vídeo de la computadora y una copia digital de las imágenes del monitor. Das heißt, jedem Bildschirmpixel kann genau ein bestimmter Bereich des… … Wikipedia alemana

Búfer de fotograma- Der Bildspeicher bzw. Framebuffer (inglés frame – Einzelbild, buffer – Puffer) es una parte de la RAM de vídeo de la computadora y una copia digital de las imágenes del monitor. Das heißt, jedem Bildschirmpixel kann genau ein bestimmter Bereich des… … Wikipedia alemana

Libros

• Idioma ruso. Aprobamos el Examen Estatal Unificado 2014 (CDpc), Dunaeva L. A., Rudenko-Morgun O. I., Shchegoleva A. E., Kedrova G. E., Streltsova T. E.. El complejo "1 C: Tutor. Idioma ruso. Aprobamos el Examen Estatal Unificado 2014" fue desarrollado para apoyar el examen estatal unificado realizado por el Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación de Rusia y...

color de 24 bits(siendo un subconjunto Color verdadero Inglés "color verdadero") en gráficos por computadora: un método para representar y almacenar una imagen que le permite mostrar una gran cantidad de colores, medios tonos y sombras. El color se representa mediante 256 niveles para cada uno de los tres componentes del modelo RGB: rojo (R), verde (G) y azul (B), dando como resultado 16.777.216 (2 24) colores diferentes.

TrueColor de 32 bits puede almacenar un canal alfa, que establece el grado de transparencia de los píxeles para mostrar imágenes translúcidas, como para mostrar el efecto de ventanas translúcidas, menús que se disuelven y sombras. Algunos adaptadores de vídeo son capaces de procesar el canal alfa en hardware.

Número de bits al digitalizar una señal

No confunda la cantidad de bits al digitalizar una señal (con un escáner o cámara digital) y la cantidad de bits al almacenarla y mostrarla en la pantalla.

El color con 256 niveles por canal se almacena en forma corregida con gamma, mientras que la señal de los píxeles de la cámara se digitaliza en forma lineal. Por lo general, se almacena en datos sin procesar de la cámara en formato Raw.

Escribe una reseña sobre el artículo "TrueColor"

Notas

Extracto que describe TrueColor

Pregunta 7: profundidad de color

Profundidad del color - este es el número de bits asignados para codificar un píxel.

Si para codificar un píxel tomamos 1 poco- entonces con su ayuda solo podemos conseguir 2 colores: negro (0) y blanco (1), es decir, una imagen en blanco y negro.

2 bits– 4 colores (00, 01, 10, 11)

8 bits– 2 8 colores = 256 flores, etc

Por tanto, el número de colores se puede determinar mediante la fórmula:

Dónde, norte– número de flores,

I - profundidad de color de bits.

Conclusión: Cuantos más bits se utilicen para codificar 1 píxel, más colores y más realista será la imagen, pero el tamaño del archivo también aumenta.

De este modo, tamaño del archivo de mapa de bits es el producto del ancho y alto de la imagen en píxeles y la profundidad del color.

En este caso da completamente indiferente lo que se muestra en la fotografía. Si los tres parámetros son iguales, entonces el tamaño del archivo sin comprimir será el mismo para cualquier imagen.

Ejemplo de cálculo. Determine el tamaño de un archivo gráfico de 24 bits con una resolución de 800 x 600.

Solución. De la condición el archivo tiene parámetros.

A = 800 píxeles

B = 600 píxeles

Profundidad del color I= 24 bits(3 bytes)

entonces la fórmula del volumen del archivo es V = A + B + I

V = 800 x 600 x 24 = 11520000 bits = 1440000 bytes = 1406, 25 KB = 1,37 MB

Ejemplo 2. Durante el proceso de optimización, la cantidad de colores se redujo de 65536 a 256. ¿Cuántas veces se redujo el tamaño del archivo?

De la fórmula N = 2 I se deduce que la profundidad del color I 1 = registro 2 65536 = 16 bits, y después de la optimización I 2 = registro 2 256 = 8 bits

Al mismo tiempo, el tamaño de la imagen en píxeles no ha cambiado. usando la fórmula para calcular el tamaño del archivo tenemos: V 1 = a x b x 16 = 16 ab y

V 2 = a x b x 8 = 8 ab

Hacemos la proporción V 1: V 2 = 16 ab: 8 ab

Entonces: el tamaño del archivo gráfico depende del tamaño de la imagen y de la cantidad de colores.

Al mismo tiempo, una imagen de alta calidad con codificación de 24 o 32 bits resulta bastante grande (megabytes).

Esto es muy inconveniente para almacenar y transmitir imágenes (especialmente en Internet). Por tanto, los archivos gráficos están optimizados.

Profundidad del color– el número de bits que pasan por 1 píxel (bpp). Las resoluciones más populares son 8 bpp (256 colores), 16 bpp (65536 colores)

Desde los años 80 La tecnología para procesar información gráfica en una PC se está desarrollando. La forma de representación en la pantalla de una imagen gráfica que consta de puntos individuales (píxeles) se llama ráster.

El objeto mínimo en un editor de gráficos rasterizados es un punto. Un editor de gráficos rasterizados está diseñado para crear dibujos y diagramas.

La resolución del monitor (el número de puntos horizontales y verticales), así como el número de colores posibles para cada punto, están determinados por el tipo de monitor.

La resolución común es 800 x 600 = 480.000 píxeles.

1 píxel de una pantalla en blanco y negro está codificado por 1 bit de información (punto negro o punto blanco). El número de colores diferentes K y el número de bits para codificarlos están relacionados mediante la fórmula: K = 2b.

Los monitores modernos tienen las siguientes paletas de colores: 16 colores, 256 colores; 65.536 colores (color intenso), 16.777.216 colores (color verdadero).

En mesa La Figura 1 muestra la dependencia de la capacidad de información de un píxel de la paleta de colores del monitor.

tabla 1

Memoria, necesario para almacenar una imagen gráfica que ocupa toda la pantalla (memoria de video), igual al producto de la resolución por el número de bits que codifican un punto. La memoria de video de la PC almacena un mapa de bits (código de imagen binario), que el procesador lee al menos 50 veces por segundo y lo muestra en la pantalla.

En mesa La Figura 2 muestra la cantidad de memoria de video para monitores con diferentes resoluciones y paletas de colores.

Tabla 2

La introducción y almacenamiento de dibujos técnicos e imágenes gráficas similares en una computadora se realiza de manera diferente. Cualquier dibujo consta de segmentos, arcos, círculos. La posición de cada segmento en el dibujo está especificada por las coordenadas de dos puntos que definen su inicio y final. Un círculo se especifica por las coordenadas del centro y la longitud del radio. Arco: coordenadas del principio y del final, centro y radio. Para cada línea se indica su tipo: fina, guión-punto, etc. Esta forma de representar información gráfica se llama vector. La unidad mínima procesada por un editor de gráficos vectoriales es un objeto (rectángulo, círculo, arco). La información sobre los dibujos se procesa mediante programas especiales. El almacenamiento de información en forma vectorial reduce la cantidad de memoria requerida en varios órdenes de magnitud en comparación con la forma rasterizada de representación de la información.

Memoria de video Contiene información binaria sobre la imagen mostrada en la pantalla. Casi todas las imágenes creadas, procesadas o visualizadas mediante una computadora se pueden dividir en dos partes grandes: gráficos rasterizados y vectoriales.

Imágenes rasterizadas son una cuadrícula de puntos de una sola capa llamados píxeles (píxel, del elemento de imagen en inglés). Código de píxel contiene información sobre su color.

Para una imagen en blanco y negro (sin medios tonos), un píxel solo puede tomar dos valores: blanco y negro (iluminado o no iluminado), y para codificarlo basta un bit de memoria: 1 - blanco, 0 - negro .

Un píxel en una pantalla a color puede tener diferentes colores, por lo que un bit por píxel no es suficiente. Codificar una imagen de 4 colores requiere dos bits por píxel porque dos bits pueden adoptar 4 estados diferentes. Por ejemplo, se puede utilizar la siguiente opción de codificación de colores: 00 - negro, 10 - verde, 01 - rojo, 11 - marrón.

En los monitores RGB, toda la variedad de colores se obtiene mediante una combinación de colores básicos: rojo (rojo), verde (verde), azul (azul), de los cuales se pueden obtener 8 combinaciones básicas:

Por supuesto, si tiene la capacidad de controlar la intensidad (brillo) del brillo de los colores básicos, entonces aumenta el número de opciones diferentes para sus combinaciones, generando varios tonos. El número de colores diferentes - K y el número de bits para codificarlos - N están relacionados entre sí mediante una fórmula simple: 2 N = K.

A diferencia de los gráficos rasterizados imagen vectorial multicapa. Cada elemento de una imagen vectorial (una línea, un rectángulo, un círculo o un fragmento de texto) se encuentra en su propia capa, cuyos píxeles se instalan independientemente de otras capas. Cada elemento de una imagen vectorial es un objeto que se describe mediante un lenguaje especial (ecuaciones matemáticas de líneas, arcos, círculos, etc.). Los objetos complejos (líneas discontinuas, diversas formas geométricas) se representan como un conjunto de objetos gráficos elementales.

Tareas

Preguntas de control

1. ¿Cuántos dígitos binarios se necesitan para codificar 1 carácter?

2. La velocidad de lectura promedio de un estudiante es de 160 caracteres por minuto. ¿Cuánta información procesará en 7 horas de lectura continua de texto?

3. ¿Cuál es la esencia de la forma rasterizada de representar información gráfica?

4. ¿Cuántos bits de información se necesitan para codificar 1 punto de la pantalla de un monitor en blanco y negro?

5. ¿Qué fórmula se utiliza para determinar la cantidad de memoria de video de una pantalla?

6. ¿Cuál es la esencia de la forma vectorial de representar información gráfica?

Tarea 1. Determine el tamaño de un archivo gráfico de 24 bits con una resolución de 1024 x 600.

Tarea 2. Durante el proceso de optimización, la cantidad de colores se redujo de 65536 a 2. ¿Cuántas veces se redujo el tamaño del archivo?

Tarea 3. Se proporciona el código binario del dibujo. Se sabe que el patrón es monocromático y la matriz tiene un tamaño de 8X8. Restaura el dibujo usando el código:

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

Tarea4 . La imagen en la pantalla se construye a partir de puntos individuales (píxeles). Deje que la resolución de la pantalla se establezca en 1200x1024. ¿Cuántos bytes ocupará la imagen de la pantalla en la memoria de la computadora si la guarda (punto por punto, en mapa de bits -* formato bmp) como:

a) imagen monocromática;

b) dibujo a 256 colores;

c) Dibujo de 24 bits.

Tarea 5. Para codificar el tono de color de un punto (píxel) de una imagen en color de acuerdo con el modelo de formación de color RGB, se utiliza 1 byte (8 bits): 3 bits para codificar el nivel de brillo del color rojo, 2 bits para codificar el nivel de brillo del color verde y 3 bits en el color azul (Azul). Definir:

a) cuántos niveles de brillo de cada color se pueden codificar de esta forma;

b) cuántos tonos de color de la imagen se pueden transmitir.

Resuelva el mismo problema, pero utilizando el modo True Color, cuando se utilizan 3 bytes para transmitir el color de un píxel, uno para cada color.

Prueba

1. El plan de estudios ocupa 19 KB de memoria de la PC. Las instrucciones del programa ocupan 1 cuadro de visualización (25 líneas de 80 caracteres). ¿Qué parte del programa es la instrucción?

a) 2000 bytes;

c) 1/10 parte;

2. La pantalla de la computadora puede funcionar en varios modos, que difieren en la resolución y la cantidad de colores posibles de cada punto.

Llena la tabla:

3. ¿Cuál es el objeto mínimo utilizado en un editor de gráficos rasterizados?

a) Punto de pantalla (píxel);

b) objeto (rectángulo, círculo, etc.);

c) paleta de colores;

d) lugar familiar (símbolo).

4. ¿Para qué sirve un editor de gráficos vectoriales?

a) Crear dibujos;

b) para trazar gráficos:

c) para construir diagramas;

d) crear y editar dibujos.

6. ¿Cuánta información requiere la codificación binaria de 1 punto en una pantalla en blanco y negro (sin gradación de brillo)?

d) 16 bytes.

7. Un archivo de gráfico rasterizado contiene una imagen en blanco y negro con 16 tonos de gris, de 10x10 píxeles de tamaño. ¿Cuál es el volumen de información de este archivo?

b) 400 bytes;

d) 100 bytes.

Respuestas correctas al test 2.2: 1-d, 3-a, 4-a, 5-b, 6-a, 7-c.

Un código es un conjunto de convenciones (o señales) para registrar (o comunicar) algunos conceptos predefinidos.

La codificación de información es el proceso de formar una representación específica de información. En un sentido más estricto, el término "codificación" a menudo se entiende como una transición de una forma de representación de información a otra, más conveniente para su almacenamiento, transmisión o procesamiento.

Por lo general, cada imagen durante la codificación (a veces llamada encriptación) se representa mediante un signo separado.

Un signo es un elemento de un conjunto finito de elementos distintos entre sí.

En un sentido más estricto, el término "codificación" a menudo se entiende como una transición de una forma de representación de información a otra, más conveniente para su almacenamiento, transmisión o procesamiento.

Una computadora sólo puede procesar información presentada en forma numérica. Toda la demás información (por ejemplo, sonidos, imágenes, lecturas de instrumentos, etc.) debe convertirse a forma numérica para procesarla en una computadora. Por ejemplo, para cuantificar un sonido musical, se puede medir la intensidad del sonido en frecuencias específicas en intervalos cortos, representando los resultados de cada medición en forma numérica. Con la ayuda de programas informáticos, es posible transformar la información recibida, por ejemplo, "superponer" sonidos de diferentes fuentes uno encima del otro.

De manera similar, la información de texto se puede procesar en una computadora. Cuando se ingresa en una computadora, cada letra se codifica con un número determinado y cuando se envía a dispositivos externos (pantalla o impresión), se construyen imágenes de letras a partir de estos números para la percepción humana. La correspondencia entre un conjunto de letras y números se denomina codificación de caracteres.

Como regla general, todos los números en una computadora se representan mediante ceros y unos (no diez dígitos, como es habitual entre las personas). En otras palabras, los ordenadores suelen funcionar en el sistema numérico binario, ya que esto simplifica mucho los dispositivos para procesarlos. Ingresar números en una computadora y enviarlos para lectura humana se puede hacer en la forma decimal habitual, y todas las conversiones necesarias se realizan mediante programas que se ejecutan en la computadora.

Métodos de codificación de información.

La misma información se puede presentar (codificar) de varias formas. Con la llegada de las computadoras, surgió la necesidad de codificar todo tipo de información con la que trata tanto un individuo como la humanidad en su conjunto. Pero la humanidad comenzó a resolver el problema de codificar información mucho antes de la llegada de las computadoras. Los grandiosos logros de la humanidad (la escritura y la aritmética) no son más que un sistema para codificar el habla y la información numérica. La información nunca aparece en su forma pura, siempre se presenta de alguna manera, se codifica de alguna manera.

La codificación binaria es una de las formas comunes de representar información. En ordenadores, robots y máquinas controladas numéricamente, por regla general, toda la información que procesa el dispositivo está codificada en forma de palabras del alfabeto binario.

Codificación de información simbólica (texto).

La operación principal realizada con caracteres de texto individuales es la comparación de caracteres.

Al comparar caracteres, los aspectos más importantes son la unicidad del código para cada carácter y la longitud de este código, y la elección del principio de codificación en sí es prácticamente irrelevante.

Se utilizan varias tablas de conversión para codificar textos. Es importante que se utilice la misma tabla al codificar y decodificar el mismo texto.

La tabla de conversión es una tabla que contiene una lista de caracteres codificados ordenados de alguna manera, según la cual el carácter se convierte a su código binario y viceversa.

Las tablas de conversión más populares: DKOI-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Históricamente, se elegía 8 bits o 1 byte como longitud del código para la codificación de caracteres. Por lo tanto, la mayoría de las veces un carácter de texto almacenado en una computadora corresponde a un byte de memoria.

Con una longitud de código de 8 bits, puede haber 28 = 256 combinaciones diferentes de 0 y 1, por lo que no se pueden codificar más de 256 caracteres usando una tabla de conversión. Con una longitud de código de 2 bytes (16 bits), se pueden codificar 65536 caracteres.

Codificación de información numérica.

La similitud en la codificación de información numérica y textual es la siguiente: para comparar datos de este tipo, diferentes números (así como diferentes caracteres) deben tener un código diferente. La principal diferencia entre datos numéricos y datos simbólicos es que, además de la operación de comparación, se realizan diversas operaciones matemáticas con números: suma, multiplicación, extracción de raíces, cálculo de logaritmos, etc. Las reglas para realizar estas operaciones en matemáticas se desarrollan en detalle. para números representados en el sistema numérico posicional.

El sistema numérico básico para representar números en una computadora es el sistema numérico posicional binario.

Codificar información de texto

Actualmente, la mayoría de usuarios utilizan una computadora para procesar información textual, que consta de símbolos: letras, números, signos de puntuación, etc. Calculemos cuántos símbolos y cuántos bits necesitamos.

10 números, 12 signos de puntuación, 15 símbolos aritméticos, letras del alfabeto ruso y latino, TOTAL: 155 caracteres, lo que corresponde a 8 bits de información.

Unidades de medida de información.

1 byte = 8 bits

1 KB = 1024 bytes

1MB = 1024KB

1GB = 1024MB

1 TB = 1024 GB

La esencia de la codificación es que a cada carácter se le asigna un código binario de 00000000 a 11111111 o un código decimal correspondiente de 0 a 255.

Hay que recordar que actualmente se utilizan cinco tablas de códigos diferentes para codificar letras rusas (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO), y los textos codificados con una tabla no se mostrarán correctamente en otra.

La visualización principal de la codificación de caracteres es el código ASCII, el código estándar estadounidense para el intercambio de información, que es una tabla de 16 por 16 donde los caracteres están codificados en notación hexadecimal.

Codificación de información gráfica.

Un paso importante en la codificación de una imagen gráfica es dividirla en elementos discretos (muestreo).

Las principales formas de representar gráficos para su almacenamiento y procesamiento mediante una computadora son imágenes rasterizadas y vectoriales.

Una imagen vectorial es un objeto gráfico que consta de formas geométricas elementales (normalmente segmentos y arcos). La posición de estos segmentos elementales está determinada por las coordenadas de los puntos y el radio. Para cada línea, se indican códigos binarios para el tipo de línea (sólida, punteada, guión-punto), grosor y color.

Una imagen rasterizada es una colección de puntos (píxeles) obtenidos como resultado del muestreo de imágenes de acuerdo con el principio matricial.

El principio matricial de codificar imágenes gráficas es que la imagen se divide en un número determinado de filas y columnas. Luego, cada elemento de la cuadrícula resultante se codifica según la regla seleccionada.

El píxel (elemento de imagen) es la unidad mínima de una imagen, cuyo color y brillo se pueden configurar independientemente del resto de la imagen.

De acuerdo con el principio matricial, las imágenes se construyen, se envían a la impresora, se muestran en la pantalla y se obtienen mediante un escáner.

Cuanto mayor es la calidad de la imagen, más densos son los píxeles, es decir, mayor es la resolución del dispositivo y con mayor precisión se codifica el color de cada uno de ellos.

Para una imagen en blanco y negro, el código de color para cada píxel se especifica mediante un bit.

Si la imagen está coloreada, para cada punto se especifica un código binario para su color.

Dado que los colores están codificados en código binario, si, por ejemplo, desea utilizar una imagen de 16 colores, necesitará 4 bits (16=24) para codificar cada píxel, y si es posible utilizar 16 bits (2 bytes) para codificar el color en un píxel, entonces puede transmitir 216 = 65536 colores diferentes. El uso de tres bytes (24 bits) para codificar el color de un solo punto le permite reflejar 16.777.216 (o alrededor de 17 millones) de tonos de color diferentes, el llamado modo de "color verdadero". Tenga en cuenta que estos se utilizan actualmente, pero están lejos de las capacidades máximas de las computadoras modernas.

Codificación de información de audio.

Por tu curso de física sabes que el sonido son vibraciones del aire. Por su naturaleza, el sonido es una señal continua. Si convertimos el sonido en una señal eléctrica (por ejemplo, usando un micrófono), veremos que el voltaje cambia suavemente con el tiempo.

Para el procesamiento por computadora, una señal analógica debe convertirse de alguna manera en una secuencia de números binarios y, para hacerlo, debe muestrearse y digitalizarse.

Puede hacer lo siguiente: medir la amplitud de la señal a intervalos regulares y escribir los valores numéricos resultantes en la memoria de la computadora.

Un paso importante en la codificación de una imagen gráfica es dividirla en elementos discretos (muestreo).

Las principales formas de representar gráficos para su almacenamiento y procesamiento mediante una computadora son las imágenes rasterizadas y vectoriales.

Una imagen vectorial es un objeto gráfico que consta de formas geométricas elementales (normalmente segmentos y arcos). La posición de estos segmentos elementales está determinada por las coordenadas de los puntos y el radio. Para cada línea, se indican códigos binarios para el tipo de línea (sólida, punteada, guión-punto), grosor y color.

Una imagen rasterizada es una colección de puntos (píxeles) obtenidos como resultado del muestreo de imágenes de acuerdo con el principio matricial.

El principio matricial de codificar imágenes gráficas es que la imagen se divide en un número determinado de filas y columnas. Luego, cada elemento de la cuadrícula resultante se codifica según la regla seleccionada.

El píxel (elemento de imagen) es la unidad mínima de una imagen, cuyo color y brillo se pueden configurar independientemente del resto de la imagen.

De acuerdo con el principio matricial, las imágenes se construyen, se envían a la impresora, se muestran en la pantalla y se obtienen mediante un escáner.

Cuanto mayor es la calidad de la imagen, más densos son los píxeles, es decir, mayor es la resolución del dispositivo y con mayor precisión se codifica el color de cada uno de ellos.

Para una imagen en blanco y negro, el código de color para cada píxel se especifica mediante un bit.

Si la imagen está coloreada, para cada punto se especifica un código binario para su color.

Dado que los colores están codificados en código binario, si, por ejemplo, desea utilizar una imagen de 16 colores, necesitará 4 bits (16=24) para codificar cada píxel, y si es posible utilizar 16 bits (2 bytes) para codificar el color en un píxel, entonces puede transmitir 216 = 65536 colores diferentes. El uso de tres bytes (24 bits) para codificar el color de un solo punto le permite reflejar 16.777.216 (o alrededor de 17 millones) de tonos de color diferentes, el llamado modo de "color verdadero". Tenga en cuenta que estos se utilizan actualmente, pero están lejos de las capacidades máximas de las computadoras modernas.

La información gráfica, como la información de cualquier otro tipo, se almacena en la memoria de la computadora en forma de códigos binarios. Una imagen que consta de puntos individuales, cada uno de los cuales tiene su propio color, se llama imagen de la trama . El elemento mínimo de dicha imagen en la impresión se llama trama, y cuando se muestran gráficos en un monitor, el elemento mínimo de la imagen se llama píxel (píxel).

Arroz. 4.1. Unidad mínima de imagen: píxel y raster.

Si un píxel de una imagen se puede colorear solo en uno de 2 colores, por ejemplo, negro (0) o blanco (1), entonces 1 bit de memoria es suficiente para almacenar información sobre el color del píxel (log 2 (2) = 1 bit). En consecuencia, el volumen ocupado en la memoria de la computadora por toda la imagen será igual al número de píxeles de esta imagen (Fig. 20a).

Si se asignan 2 bits para almacenar información sobre el color de un píxel, entonces el número de colores permitidos para colorear cada píxel aumentará a 4x (N=2 2 =4), y el volumen del archivo de imagen en bits será el doble tan grande como el número de sus píxeles constituyentes (Fig. 20b).

Cuando se imprime en una impresora que no es a color, normalmente permite 256 tonos de gris (desde negro (0) hasta blanco (255)) para colorear cada píxel de la imagen. En este caso, se reserva 1 byte para almacenar información sobre el color de un punto, es decir 8 bits (log 2 (256) = 8 bits).

Percepción del color

El color es una sensación que surge en la mente de una persona cuando su aparato visual se expone a radiación electromagnética con una longitud de onda en el rango de 380 a 760 nm. Estas sensaciones pueden ser provocadas por otros motivos: enfermedad, ictus, asociación mental, alucinaciones, etc.

La capacidad de percibir el color surgió en el proceso de evolución como una reacción de adaptación, como una forma de obtener información sobre el mundo que nos rodea y una forma de orientarnos en él. Cada persona percibe los colores de forma individual, de forma diferente a los demás. Sin embargo, la mayoría de las personas tienen sensaciones cromáticas muy similares.

La base física de la percepción del color es la presencia de células específicas sensibles a la luz en la parte central de la retina, los llamados conos y bastones.

Hay tres tipos de conos, según su sensibilidad a diferentes longitudes de onda de luz (colores). Los conos de tipo S son sensibles en la región violeta-azul, los de tipo M en la región verde-amarilla y los de tipo L en la parte amarilla-roja del espectro.

La presencia de estos tres tipos de conos (y bastones, que son sensibles en la parte verde esmeralda del espectro) le da a la persona la visión del color.

Por la noche, la visión la proporcionan únicamente los bastones, por lo que por la noche una persona no puede distinguir los colores.

Cada animal ve el mundo de manera diferente. Sentada en una emboscada, la rana sólo ve objetos en movimiento: los insectos que caza o sus enemigos. Para ver todo lo demás, debe empezar a moverse ella misma.

Los animales crepusculares y nocturnos (por ejemplo, lobos y otros animales depredadores), por regla general, apenas distinguen los colores.

La libélula distingue bien los colores solo con la mitad inferior de sus ojos, la mitad superior mira al cielo, en el fondo del cual la presa ya es claramente visible.

Podemos juzgar la buena visión de los insectos al menos por la belleza de las flores de las plantas; después de todo, esta belleza está destinada por naturaleza específicamente a los insectos: los polinizadores. Pero el mundo tal como lo ven es muy diferente a lo que estamos acostumbrados. Las flores que polinizan las abejas no suelen ser de color rojo: la abeja percibe este color como nosotros percibimos el negro. Pero, probablemente, muchas flores que, en nuestra opinión, pasan desapercibidas adquieren un esplendor inesperado en el espectro ultravioleta, en el que ven los insectos. En las alas de algunas mariposas (por ejemplo, limoncillo, espino) hay patrones ocultos al ojo humano y visibles solo con rayos ultravioleta. Cuando las hormigas fueron irradiadas con fuertes rayos ultravioleta durante el experimento, corrieron a refugiarse “a la sombra” no bajo la protección de una tabla oscura que dejaba pasar los rayos ultravioleta, sino bajo lo que pensábamos que era un vidrio transparente que bloqueaba estos rayos.

Modelos de color

Todos los objetos del mundo circundante se pueden dividir en: emisores (luminosos: sol, lámpara, monitor), reflectantes (papel) y transmisores (vidrio).

Arroz. 4.4. Emitir, reflejar y transmitir objetos.

Dependiendo de si el objeto es emisivo o reflectante, se utilizan dos modelos de color inversos para representar la descripción de su color en forma de código numérico: RGB o CMYK.

RGB. Modelo RGB Utilizado en televisores, monitores, proyectores, escáneres, cámaras digitales... Este modelo es aditivo(total), lo que significa que Los colores de este modelo se añaden al negro (negro). florecer.

Básico colores en este modelo: rojo verde azul. Su combinación emparejada en partes iguales da colores adicionales: amarillo (amarillo), azul (cian) Y morado (magenta).

R+G=Y; G+B=C; B+R=M.

La suma de los tres colores primarios en partes iguales da color blanco: R+G+B=W.

CMYK. modelo de color CMYK Se utiliza en la impresión para formar imágenes destinadas a imprimir en papel. Los colores primarios en él son los que son complementarios en el modelo RGB, porque ellos resultan por resta colores rgb hecho de blanco colores. Por eso el modelo CMYK se llama sustractivo.

C=WR; M=W-G; Y=WB.

A su vez, una combinación pareada de partes iguales de colores del modelo CMY produce colores del modelo RGB. Todo el mundo sabe que si mezclas pintura amarilla y azul sobre papel, obtienes verde. En el lenguaje de los modelos de color, esto se describe con la expresión: Y+C=G, Además, C+M=B Y M+Y=R.

En teoría, la cantidad C+M+Y=K, es decir. da negro Negro) color, pero debido a que las tintas de impresión reales tienen impurezas, sus colores no coinciden exactamente con el cian, amarillo y magenta calculados teóricamente. Es especialmente difícil obtener negro con estas pinturas. Por lo tanto, en el modelo CMYK, a la tríada CMY se añade el color negro K. La última letra se toma de la palabra blacK para indicar el color negro, y desde entonces la letra B ya se utiliza en el modelo RGB para representar el color azul.

Si codificamos el color de un punto de la imagen con tres bits, cada uno de los cuales indicará la presencia (1) o ausencia (0) del componente correspondiente del sistema RGB, obtendremos los ocho colores diferentes de los modelos. descrito arriba.

Tabla 4.2. Codificación de color

En la práctica, para almacenar información sobre el color de cada punto de una imagen en color en el modelo RGB, generalmente se asignan 3 bytes (es decir, 24 bits): 1 byte (es decir, 8 bits) para el valor de color de cada componente. Así, cada componente RGB puede tomar un valor en el rango de 0 a 255 (2 8 = 256 valores en total), y cada punto de la imagen, con dicho sistema de codificación, se puede colorear en uno de 2 3 * 8 = 2 24 = 16,777 216 colores. A este conjunto de colores se le suele llamar True Color, porque el ojo humano aún es incapaz de distinguir una variedad mayor.

Arroz. 4.6. Cubo de colores.

Las coordenadas RGB que varían en el rango de 0 a 255 forman un cubo de color. Cualquier color se encuentra dentro de este cubo y se describe mediante su propio conjunto de coordenadas, que muestra en qué proporciones se mezclan en él los componentes rojo, verde y azul.

Tabla 4.3. Tabla de búsqueda

HSB. Los dos modelos descritos anteriormente son más convenientes para las computadoras que para usted y para mí. Es mucho más fácil para una persona no sintetizar el color a partir de componentes individuales, sino elegirlo, centrándose en parámetros más naturales: tono, saturación, brillo. Fueron estos tres parámetros los que se convirtieron en la base del modelo HSB (Tono, Saturación, Brillo), también conocido como HSL (Tono, Saturación, Luminosidad).

El parámetro de tono Hue (pronunciado "hew") es un color puro en sí mismo, uno de los colores del espectro (arco iris). En el modelo HSB, se representa como un círculo cerrado, cuya posición de una persiana particular se indica en grados de 0 a 359.

El parámetro Saturación es la saturación. Cuanto menor es la saturación, más se acerca el color al gris y viceversa: a medida que aumenta la saturación, el color se vuelve más rico. La luminosidad, por tanto, determina la proporción de blanco en el color final.

Laboratorio. En un intento de combinar la gama de colores de los modelos RGB y CMYK, se creó un modelo de laboratorio que no estaba vinculado al entorno de salida. El parámetro del modelo L muestra el brillo general de los píxeles, el parámetro a muestra colores desde el verde oscuro hasta el rosa brillante con diferentes variaciones en saturación y brillo, y el parámetro b muestra colores desde el azul claro hasta el amarillo brillante. El modelo Lab proporciona la mayor compatibilidad, gama de colores y velocidad. Por su versatilidad, Lab es muy utilizado por profesionales que pueden entenderlo.

¿Qué hacer si el dibujo está coloreado? En este caso, un bit ya no es suficiente para codificar el color de un píxel. Por ejemplo, en la imagen de la bandera rusa que se muestra en la figura hay 4 colores: negro, azul, rojo y blanco. Se necesitan 2 bits para codificar una de las cuatro opciones, por lo que el código para cada color (y el código para cada píxel) constará de dos bits. Sea 00 el negro, 01 el rojo, 10 el azul y 11 el blanco. Luego obtenemos la siguiente tabla:

El único problema es que cuando se muestra en la pantalla, es necesario determinar de alguna manera qué color corresponde a tal o cual código. Es decir, la información del color debe expresarse como un número (o un conjunto de números).

Una persona percibe la luz como una multitud de ondas electromagnéticas. Una determinada longitud de onda corresponde a un determinado color. Por ejemplo, las olas con una longitud de 500 a 565 m son verdes. La llamada luz "blanca" es en realidad una mezcla de longitudes de onda que abarcan todo el rango visible.

En el modelo RBG, el brillo de cada componente

(o, como dicen, cada canal) con mayor frecuencia

está codificado como un número entero de 0 a 255. En este caso

El código de color es un triple de números (R, G, B), brillo.

canales separados. El color (0,0,0) es negro.

color, y (255,255,255) es blanco. Si todos los componentes de la Fig.5

tienen igual brillo, dando como resultado tonos de gris, del negro al blanco. La codificación de colores en páginas web también utiliza el modelo RGB, pero las luminancias de los canales se escriben en hexadecimal (00 16 a FF 16) y el código de color está precedido por un #. Por ejemplo, el código de color rojo se escribe como #FF0000 y el código de color azul se escribe como #0000FF.

Aquí hay algunos códigos de colores:

tabla 1

Hay un total de 256 opciones de brillo para cada uno de los tres colores. Esto nos permite codificar 256 3 = 16.777.216 tonos, lo cual es más que suficiente para una persona. Dado que 256 = 2 8, cada uno de los tres componentes ocupa 8 bits o 1 byte en la memoria, y toda la información sobre un determinado color ocupa 24 bits (o 3 bytes). Este valor se llama profundidad de color.

La profundidad de color es la cantidad de bits utilizados para codificar el color de un píxel. codificar información gráfica

La codificación de color de 24 bits a menudo se denomina modo de color verdadero. Para calcular el volumen de una imagen en bytes con esta codificación, es necesario determinar el número total de píxeles (multiplicar el ancho y el alto) y multiplicar el resultado por 3, ya que el color de cada píxel está codificado en tres bytes. Por ejemplo, una imagen de 20x30 píxeles codificada en color verdadero ocuparía 20x30x3 = 1800 bytes. Por supuesto, esto no tiene en cuenta la compresión, que se utiliza en todos los formatos de archivos gráficos modernos. Además, los archivos reales tienen un encabezado que contiene información del servicio (por ejemplo, las dimensiones de la imagen). Además del modo de color verdadero, también se utiliza la codificación de 16 bits (inglés HighColor - color "alto"), cuando se asignan 5 bits a los componentes rojo y azul, y 6 bits al componente verde, al que el ojo humano es más sensible. En el modo HighColor, se pueden codificar 2 16 = 65.536 colores diferentes. EN teléfono móvil Codificación de colores de 12 bits (4 bits por canal, 4096 colores). Como regla general, cuantos menos colores se utilicen, más distorsionada estará la imagen en color. Así, al codificar el color, también se produce una inevitable pérdida de información, que se “suma” a las pérdidas provocadas por el muestreo. Sin embargo, a medida que aumenta la cantidad de colores utilizados, el tamaño del archivo también aumenta. Por ejemplo, en el modo de color verdadero, el archivo será el doble de grande que con la codificación de 12 bits. Muy a menudo (por ejemplo, en diagramas, diagramas y dibujos) la cantidad de colores en la imagen es pequeña (no más de 256). En este caso, se utiliza la codificación de paleta.

Una paleta de colores es una tabla en la que a cada color, especificado como componentes del modelo RGB, se le asocia un código numérico.

La codificación con una paleta se realiza de la siguiente manera:

• · seleccione el número de colores N (normalmente no más de 256);
• · de la paleta de colores verdadera (16,777,216 colores) seleccionamos N colores cualesquiera y para cada uno
• · de ellos encontramos los componentes del modelo RGB;
• · a cada color se le asigna un número (código) del 0 al N-1;
• · Componemos una paleta grabando primero los componentes RGB de un color con código 0, luego los componentes de un color con código 1, etc.
• · el color de cada píxel no está codificado como valores de componentes RGB, sino como un número de color en la paleta.

Por ejemplo, al codificar la imagen de la bandera rusa (ver arriba), se seleccionaron 4 colores:

• · negro: código RGB (0,0,0); código binario 002;
• · rojo: código RGB (255,0,0); código binario 012
• azul: código RGB (0,0,255); código binario 102;
• · blanco: código RGB (255.255.255); código binario 112.

Por lo tanto, la paleta, que generalmente se escribe en un área de servicio especial al comienzo del archivo, consta de cuatro bloques de tres bytes:

El código para cada píxel ocupa sólo dos bits. Para estimar aproximadamente el volumen de un dibujo con una paleta que incluye N colores (sin tener en cuenta la compresión), necesita:

• · determinar el tamaño de la paleta, 3×N bytes o 24×N bits;
• · determinar la profundidad del color (el número de bits por píxel), es decir, encontrar el número natural más pequeño k, tal que 2 k? NORTE;
• · calcular el número total de píxeles M multiplicando las dimensiones de la imagen;
• · determinar el volumen de información de la parte principal de los bits MCHk.

La tabla muestra datos sobre algunas opciones de codificación de paleta:

Tabla 2

En la práctica no se utilizan paletas con más de 256 colores. La codificación RGB describe mejor el color que emite algún dispositivo, como un monitor o la pantalla de una computadora portátil. Cuando miramos una imagen impresa en papel, la situación es completamente diferente. No vemos rayos directos de la fuente que ingresan al ojo, sino reflejados desde la superficie. La “luz blanca” de alguna fuente (el sol, una bombilla), que contiene ondas en todo el rango visible, incide sobre el papel sobre el que se aplica la pintura. La pintura absorbe algunos de los rayos (su energía se gasta en calentar) y el resto cae en el ojo, este es el color que vemos.

Por ejemplo, si la pintura absorbe los rayos rojos, solo quedan los rayos azules y verdes: vemos el color azul. En este sentido, los colores rojo y azul se complementan, al igual que los pares verde-violeta y azul-amarillo.

Efectivamente, si restas el verde al blanco (su código RGB es #FFFFFF), obtienes el color #FF00FF (violeta, magenta), y si restas el azul, obtienes el color #FFFF00 (amarillo).

En tres colores adicionales: azul,

morado y amarillo: el color se está construyendo

Modelo CMY (inglés: cian - azul, magenta -

morado, amarillo - amarillo), que se utiliza

para imprimir. Fig.8

Los valores C=M=Y=0 indican que no se aplica pintura al papel blanco, por lo que todos los rayos se reflejan, este es el color blanco. Si agregas azul, los rayos rojos se absorben, dejando solo rayos azules y verdes. Si aplicas pintura amarilla encima, que absorbe los rayos azules, solo queda verde.

Al aplicar pinturas azules, violetas y amarillas, el color teóricamente debería ser negro; todos los rayos son absorbidos. Sin embargo, en la práctica no todo es tan sencillo. Las pinturas no son perfectas, por lo que en lugar de negro resulta marrón sucio. Además, al imprimir áreas negras, hay que “verter” una triple porción de tinta en un solo lugar. También debes tener en cuenta que las impresoras suelen imprimir texto en negro y la tinta de color es mucho más cara que la tinta negra.

Para resolver este problema, se agrega negro al conjunto de pinturas, este es el llamado color clave (English Keycolor), por lo que el modelo resultante se denomina CMYK. La imagen que imprimen la mayoría de las impresoras consta de puntos de estos cuatro colores, que están dispuestos en un patrón muy cerca unos de otros. Esto crea la ilusión de que hay diferentes colores en el diseño. Además de los modelos de color RGB y CMY (CMYK), existen otros. El más interesante de ellos es el modelo HSB (inglés Hue - tono, tono; Saturación - saturación, Brillo - brillo), que se acerca más a la percepción natural de una persona. El tono es, por ejemplo, azul, verde, amarillo. La saturación es la pureza del tono; reducir la saturación a cero produce un color gris. El brillo determina qué tan claro u oscuro es un color. Cuando el brillo se reduce a cero, cualquier color se vuelve negro.

En rigor, el color codificado en los modelos RGB, CMYK y HSV depende del dispositivo en el que se mostrará ese color. Para codificar el color “absoluto” se utiliza el modelo Lab (Ligereza - luminosidad, a y b - parámetros que determinan el tono y la saturación del color), que es un estándar internacional. Este modelo se utiliza, por ejemplo, para convertir colores de RGB a CMYK y viceversa.

Normalmente, las imágenes destinadas a imprimir se preparan en una computadora (en modo RGB) y luego se convierten al modelo de color CMYK. En este caso, la tarea es obtener el mismo color al imprimir que en el monitor. Y aquí es donde surgen los problemas. El hecho es que al mostrar píxeles en la pantalla, el monitor recibe algunos números (códigos RGB), en función de los cuales es necesario "pintar" los píxeles con un color u otro. Esto lleva a una conclusión importante.

El color que vemos en el monitor depende de las características y configuración del monitor.

Esto significa que, por ejemplo, el color rojo (R=255, G=B=0) será diferente en diferentes monitores. Probablemente hayas visto este efecto en una tienda que vende televisores y monitores: la misma imagen se ve diferente en cada uno de ellos. ¿Qué hacer?

Primero, se calibra el monitor: ajustando el brillo, el contraste y los colores blanco, negro y gris. En segundo lugar, los profesionales que trabajan con imágenes en color utilizan perfiles de color para monitores, escáneres, impresoras y otros dispositivos. Los perfiles almacenan información sobre qué colores reales corresponden a diferentes códigos RGB o códigos CMYK. Para crear un perfil se utilizan dispositivos especiales: calibradores (colorímetros), que "miden" el color mediante tres sensores que reciben rayos en los rangos rojo, verde y azul. Los formatos de archivos gráficos modernos (por ejemplo, el formato .PSD del programa Adobe Photoshop), junto con los códigos de píxeles, también contienen el perfil del monitor en el que se creó el dibujo. Para que el resultado de la impresión en la impresora sea lo más similar posible a la imagen en el monitor, es necesario (usando el perfil del monitor) determinar el color "absoluto" (por ejemplo, en el modelo Lab) que El usuario vio, y luego (usando el perfil de la impresora) para encontrar el código CMYK, que dará el color más cercano cuando se imprima.

El problema es que no se pueden imprimir todos los colores de un modelo RGB. Esto se aplica principalmente a colores brillantes y saturados. Por ejemplo, el color rojo brillante (R=255, G=B=0) no se puede imprimir; el color más cercano en el modelo CMYK (C=0, M=Y=255, K=0) cuando se vuelve a convertir a RGB sí se puede imprimir. dé valores en la región de R=237, G=28, B=26. Por lo tanto, cuando convierte colores brillantes a CMYK (y cuando imprime diseños brillantes), se vuelven más tenues. Los diseñadores profesionales deben tener esto en cuenta.

Entonces, con la codificación ráster, la imagen se divide en píxeles (muestreada). A cada píxel se le asigna un único color, que normalmente se codifica mediante un código RGB. En la práctica, estas operaciones las realizan un escáner (dispositivo de entrada de imágenes) y una cámara digital.

La codificación ráster tiene las siguientes ventajas:

• método universal (cualquier imagen se puede codificar);
• · el único método para codificar y procesar imágenes borrosas sin;
• · límites claros, por ejemplo fotografías.

La codificación ráster tiene desventajas:

• · durante el muestreo siempre hay una pérdida de información;
• · al cambiar el tamaño de una imagen, el color y la forma de los objetos en la imagen se distorsionan, ya que al aumentar el tamaño es necesario restaurar de alguna manera los píxeles faltantes, y al disminuir, varios píxeles deben reemplazarse por uno;
• · el tamaño del archivo no depende de la complejidad de la imagen, sino que está determinado únicamente por la resolución y la profundidad del color;
• · Como regla general, las imágenes rasterizadas tienen un gran volumen.

Hay muchos formatos diferentes para gráficos rasterizados. Los más comunes son los siguientes:

Las propiedades de los formatos considerados se resumen en la tabla:

Tabla 3

Ya sabes que todo tipo de información se almacena en la memoria de la computadora en forma de códigos binarios, es decir, cadenas de ceros y unos. Habiendo recibido una cadena de este tipo, es absolutamente imposible decir si se trata de texto, dibujo, sonido o video. Por ejemplo, el código 11001000 2 puede representar el número 200, la letra "I", uno de los componentes del color del píxel en modo de color verdadero, el número de color en la paleta de una imagen con una paleta de 256 colores, el color de 8 píxeles en una imagen en blanco y negro, etc. ¿Cómo entiende una computadora los datos binarios? En primer lugar, debes centrarte en la extensión del nombre del archivo. Por ejemplo, la mayoría de las veces los archivos con extensión .txt contienen texto y los archivos con extensiones .bmp, .gif, .jpg, .png contienen imágenes.

Sin embargo, la extensión del archivo se puede cambiar según se desee. Por ejemplo, puedes hacer que Archivo de texto tendrá la extensión .bmp y una imagen en formato JPEG tendrá la extensión .txt. Por lo tanto, al principio de todos los archivos de formatos especiales (excepto texto sin formato, .txt), se escribe un encabezado mediante el cual se puede "averiguar" el tipo de archivo y sus características. Por ejemplo, los archivos BMP comienzan con los caracteres "BM" y los archivos GIF comienzan con los caracteres "GIF". Además, el título indica el tamaño de la imagen y sus características, por ejemplo, la cantidad de colores en la paleta, método de compresión, etc.

Utilizando esta información, el programa "descifra" la parte principal del archivo y la muestra en la pantalla.