Кодирование графической информации

4.7

Средняя оценка: 4.7

Всего получено оценок: 441.

Графическая информация может представлять в растровом и векторном виде. Для кодирования цвета изображения используются разные модели. Кратко о кодировании графической информации можно прочитать в данной статье.

Кодирование графической информации

Графическая информация, хранящаяся на бумажных или иных физически существующих носителях, носит аналоговый характер. Для представления графики в ЭВМ используют дискретный формат.

Как известно, изображения создаются в двух форматах:

растровом;
векторном.

Растровое изображение состоит из большого количества точек, которые расположены строго по строкам и столбцам, причем каждой точке свойственно иметь свои координаты расположения на экране, цветовой оттенок и степень яркости. Чем больше таких точек, тем точнее и качественнее изображение. Сколько точек помещается на экране монитора, показывает его характеристика – пространственное разрешение. Параметр разрешения состоит из двух величин: число строк и число пикселей в каждой строке.

Векторное изображение строится из совокупности геометрических фигур, характеристики которых представлены в числовом формате. Так, кодируются размеры геометрических объектов, координаты их вершин, толщина контуров объектов, цвет заливки.

Цветовые модели

Из школьного курса физики известно об электромагнитной природе света, который представляет собой спектр излучения с длиной волны от 400 до 700 нанометров. Тема, в которой раскрывается зависимость цвета от длины волны видимого спектра, изучается в 9 классе.

Изучением вопросов физической природы цвета ученые занимаются уже давно. Исаак Ньютон первым обнаружил, что белый свет при преломлении через призму раскладывается на семь цветов. М. В. Ломоносов обратил внимание, что добиться любого цветового оттенка можно посредством комбинирования в разных соотношениях только трех цветов: синего, желтого и красного. Теория цвета как отдельная дисциплина изучается будущими дизайнерами.

В технике реализуются три цветовые модели, используемые при кодировании графической информации:

RGB;
HSB;
CMYK.

Цветовая модель RGB

Модель RGB получила называние от английского названия цветов:

RED – красный;
GREEN – зеленый;
BLUE – синий.

В основе выбора базовых цветов лежит свойство глаза человека, которое заключается в наличии в глазной сетчатке колбочек, наиболее чувствительных к красному, синему и зеленому цветам. Не следует выбор базовых цветов модели RGB путать с основными цветами в изобразительном искусстве: желтый – синий – красный.

В данной модели цвет пикселя формируется из трех элементов в порядке: R, G, B. Для черной точки компоненты цвета равны нулю, то есть (0, 0, 0). Белый цвет кодируется единицами (1, 1, 1). Для красного, зеленого и синего цветов в отдельности работают только по одной компоненте, соответственно: (1, 0, 0), (0, 1, 0) и (0, 0, 1).

Сочетание двух элементов позволяет получить другие оттенки. Например, красный и зеленый дают желтый цвет . (1, 1, 0) Красный и синий (1, 0, 1) – это пурпурный. Зеленый и синий (0, 1, 1) позволяют получить голубой оттенок.

Хранение информации в модели RGB возможно в режимах:

True Color – цвет кодируется 3 байтами;
High Color – цвет кодируется 2 байтами.

Палитры цветов в этих режимах очень большие и включают до нескольких десятков тысяч оттенков.

Количество битов для кодирования цветового решения изображения, называется глубиной цвета. Если цвет кодируется тремя битами как в режиме True Color, то глубина цвета будет составлять 3 * 8 = 24 бита. А количество цветовых оттенков будет составлять 2²⁴ = 16777216.

Для двухбайтового режима High Color глубина цвета составляет 16 бит, а палитра включает 2¹⁶ = 65536 оттенков.

Цветовая модель HSB

HUE – цветовой оттенок – задается величиной угла на цветовом круге.
SATURATION – насыщенность – регулируется путем добавления белого цвета к основному оттенку. При увеличении количества белого цвета степень насыщенности снижается.
BRIGHTNES – яркость – меняется в зависимости от количества черного цвета, разбавляющего основной оттенок. Чем больше черного, тем меньше яркость.

Цветовая модель CMYK

В отличие от модели RGB, которая реализуется в устройствах отображения информации где свет излученный, модель CMYK ориентирована на отраженный свет, который человеческий глаз видит при просмотре бумажных изображений.

Название модели исходит от английских названий цветов:

C – Cyan – голубой;
M – Magenta – пурпурный;
Y – Yellow – желтый;
K – black – черный.

Что мы узнали?

Существуют растровые и векторные форматы изображений. Для кодирования цвета также используются разные механизмы. Модель RGB используется в мониторах, модель CMYK реализуется в устройствах печати.