Кодировка графических данных

Если рассмотреть с помощью увеличительного стекла черно-белое графическое изображение, напечатанное в газете или книге, то можно увидеть, что оно состоит из мельчайших точек, которые создают характерный узор, который называется растром.

Поскольку линейные координаты и индивидуальные свойства каждой точки (яркость) можно выразить с помощью целых чисел, то можно сказать, что растровая кодировка позволяет использовать двоичный код для представления графических данных.

Общепринятым на сегодняшний день считается представление черно-белых иллюстраций в виде комбинации точек с 256 градациями серого цвета, и, таким образом, для кодировки яркости любой точки достаточно восьмиразрядного двоичного числа.

Для кодировки цветных графических изображений применяется принцип декомпозиции произвольного цвета на основные составляющие. Для этого используют три основных цвета: красный (Red, R), зеленый (Green, G) и синий (Blue, В). На практике считается (хотя теоретически это не совсем так), что любой цвет, видимый человеческим глазом, можно получить путем механического смещения этих трех основных цветов.

Такая система кодировки называется системой RGB за первыми буквами названий основных цветов.

Если для кодировки яркости каждой из основных составляющих использовать по 256 значений (восемь двоичных разрядов), как это принято для полутоновых черно-белых изображений, то на кодировку цвета одной точки нужно затрачивать 24 разряды. При этом система кодировки обеспечивает однозначное определение 16,5 млн разных цветов, что в действительности близкое к чувствительности человеческого глаза.

Режим представления цветной графики с использованием 24 двоичных разрядов называется полноцветным (True Color).

Каждому из основных цветов можно поставить в соответствие дополнительный цвет, дополняющий. Нетрудно заметить, что для любого из основных цветов дополнительным будет цвет, образованный суммой пары остальных основных цветов.

Соответственно, дополнительными цветами является: голубой (Cyan, C), пурпурный (Magenta, M) и желтый (Yellow, Y).

Принцип декомпозиции произвольного цвета на составные компоненты можно применять не только для основных цветов, но и для дополнительных, то есть любой цвет можно представить в виде суммы голубой, пурпурной и желтой составляющей. Такой метод кодировки цвета принят в полиграфии, но в полиграфии используется еще и четвертая краска - черная (Black, K). Поэтому даная система кодировки отражается четырьмя буквами CMYK (черный цвет отражается буквой К, потому что буква В уже занятая синим цветом), и для представления цветной графики в этой системе нужно иметь 32 двоичных разряда.

Такой режим также называется полноцветным (True Color).

Если уменьшить количество двоичных разрядов, которые используются для кодировки цвета каждой точки, то можно сократить объем данных, но при этом диапазон кодируемых цветов заметно сокращается.

Кодировка цветной графики 16-разрядными двоичными числами называется режимом High Color.

При кодировке информации о цвете с помощью восьми бит данных можно передать только 256 цветовых оттенков.

Такой метод кодировки цвета называется индексным.

Значение названия в том, что, поскольку 256 значений абсолютно недостаточные, чтобы передать весь диапазон цветов, доступный человеческому глазу, код каждой точки растра выражает не цвет сам по себе, а только его номер (индекс) в справочной таблице, которая называется палитрой. Понятно, эта палитра должна прикладываться к графическим данным - без нее нельзя воспользоваться методами воссоздания информации на экране или бумаге.

Контрольные вопросы

1. Какие методы и технические средства изучает дисциплина «Компьютерная схемотехника»?

2. Объясните понятие информатика?

3. Поясните, что такое сигнал?

4. Поясните количественные меры информации – бит, байт, килобайт.

5. Что такое данные.

6. Какие этапы включает в себя информационный процесс.

7. Определение компьютера с точки зрения информатики.

8. Охарактеризуйте такое понятие как носитель информации.

9. По каким признакам различают носители информации.

10. Какие знаки используют для информационного обмена.

11. По каким признакам характеризуют сигналы передачи информации.