ГДЗ Информатика 9 класс. Учебник [Ривкинд Й.Я., Лысенко Т.И., Черникова Л.А.] 2017

Определите глубину цвета для различных форматов растровых файлов, которые обрабатывает программа Paint, и заполните таблицу.

Монохромный рисунок BMP

16-цветовой рисунок BMP

256-цветовой рисунок BMP

24-разрядный рисунок BMP

Растер - jpag, gif, png.

Вектор - svg.

Методы сжатия растровой информации делятся на две большие группы: сжатие с потерями и сжатие без потерь. Методы сжатия без потерь дают более низкий коэффициент сжатия, но зато сохраняют точное значение пикселей исходного изображения. Методы с потерями дают более высокие коэффициенты сжатия, но не позволяют воспроизвести исходное изображение с точностью до пиксела. Для файлов, которые формируются программами автоматизированного проектирования, очень важно сохранить всю информацию, потому что потеря хотя бы одного бита может изменить смысл всего файла. Совсем другое дело с растровыми данными. Человеческий глаз не воспринимает все оттенки цвета в обычном растровом изображении. Таким образом, некоторые детали могут быть опущены без видимого нарушения информационного содержания изображения. Рассмотрим два наиболее распространенные методы сжатия изображений. Сначала познакомимся с одним из вариантов группового кодирования (ruu-leiiglit encoding - RLE). Идея метода заключается в том, что последовательность повторяющихся значений, заменяется парой чисел: одно из них указывает на длину группы (число повторений данного значения), а другое - на собственно это значение. Это очень общий и очень простой метод без потерь. Он используется во многих популярных сегодня форматах графических файлов и, в частности, PCX и BMP. В его основе лежит тот факт, что многие изображений избыточные, поскольку содержат большое количество смежных пикселей одного цвета. Рассмотрим, например, как с помощью группового кодирования сжимается изображение, в котором встречается подряд 100 пикселей с нулевым значением. Эта последовательность из 100 нулей кодируется парой чисел (100,0). Так что такой фрагмент картинки сократится в пятьдесят раз.

Другой метод, которым пользуются довольно часто, - JPEG (метод, сжимает с потерями) получил свое название от аббревиатуры объединенной группы экспертов в области фотографии (JointPhotographic Expert Group - JPEG), который и разработала. JPEG широко используется при сжатия статических изображений. Этот метод существенно сложнее, чем RLE. Основная идея метода заключается в разделении информации в изображении по уровню важности, и затем отвержении менее Важной ее части, уменьшая тем самым общий объем хранимых данных. Это достигается преобразованием матрицы цветовых значений в матрицу амплитуд, соответствующие определенным частотам разложения изображения. (Звуковые колебания, например, можно разложить математическими методами на простые синусоидальные гармоники различных амплитуд и частот при добавлении воспроизводят выходной сигнал). Строка или столбец пикселей изображения тоже можно представить амплитудами и частотами. Речь в данном случае идет не о спектральном составе света, а о форме представления кривых, образующих графики, если значения пикселов служат ординатами. Отметим, что формула преобразования матрицы пикселей в матрицу амплитуд не простое. JPEG-сжатие отбрасывает часть высокочастотных компонент изображения, оставляя компоненты с низкими частотами. Человеческий глаз меньше критическое к высокочастотных вариаций цвета, поскольку общий вид изображения определяется низкими частотами. Значение пиксела, полученное при восстановлении изображения, несколько отличается от исходного значения, так как часть информации была утеряна, хотя обычно они очень близки.

У метода JPEG очень интересная особенность: пользователь может задавать коэффициент качества. Высокий коэффициент качества позволяет сохранить больше деталей, но при этом уменьшается степень сжатия. При низком коэффициенте качества степень сжатия увеличивается, но изображение становится меньше четким.

Чем ниже коэффициент качества, тем большее количество информации отбрасывается. Когда любой из методов (RLE или JPEG) применяется к полноцветного изображения, то красная, зеленая и синяя компоненты сжимаются независимо. Если в растровом изображении используется палитра или просто оттенки серого, то значения пикселов возможно закодировать в один проход.

а) измените размеры листа изображения. Сохраните рисунок в папке;

б) измените палитру изображения в черно-белую. Сохраните рисунок в папке;

в) сравните размеры трех файлов. Объясните результат.