Объем графического файла: Информационный объем графического файла (Основы компьютерной графики)

Информационный объем графического изображения

В наше время уже не найдешь школьника, который бы не играл в компьютерные игры, или не пытался с помощью компьютера нарисовать простейший рисунок. С помощью специальных программ можно редактировать фотографии или рисунки, создавать видеофильмы. Раздел информатики, занимающийся работой на компьютере с графическими изображениями, называется компьютерной графикой.

Первые компьютеры использовались лишь для решения научных и производственных задач. Результатом работы этих компьютеров были длинные колонки цифр, напечатанных на бумаге. Инженерам самим приходилось расшифровывать эти расчеты, затем чертить графики и схемы. Довольно быстро пришла идея поручить эту работу компьютеру.

Сейчас все типы ПК оснащены графическими дисплеями, причем качество цветного изображения монитора бывает лучше, чем у телевизора.

Одна точка на экране монитора носит название видеопиксель или просто пиксель.Растр – это прямоугольная сетка пикселей на экране. Чем гуще сетка пикселей на экране, тем лучше изображение. Размер графической сетки обычно представляется в форме произведения числа точек в горизонтальной строке на число строк (МхL), эту величину мы будем называть разрешающей способностью экрана или просто — разрешением экрана.

M

L

Существуют черно-белые и цветные мониторы. На черно-белом экране пиксель может светиться либо белым, либо черным цветом. При изменении интенсивности света получаются промежуточные серые тона (оттенки).

А как получается цветное изображение? Каждый пиксель на цветном экране это совокупность трех точек разного цвета: красного, зеленого и синего (RGB). Эти точки расположены так близко, что нам они кажутся слившимися в одну точку. Из сочетания этих трех цветов и складывается вся красочная палитра на экране.

Работой монитора управляет специальное устройство — видеоконтроллер, который состоит из двух частей: видеопамяти и дисплейного процессора.

Видеопамять предназначена для хранения видеоинформации – двоичного кода изображения, выводимого на экран. В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана. Видеопамять – это электронное энергозависимое запоминающее устройство, которое может хранить одновременно несколько страниц высококачественного графического изображения.

Дисплейный процессор читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой монитора.

Теперь перейдем к тому, как нам определить информационный объем графического изображения или объем видеопамяти?

Мы уже знаем, что прежде, чем измерить информацию, ее нужно закодировать. Так мы поступали в случае с текстовым сообщением. Мы кодировали каждый символ в тексте (т.е. определяли вес одного символа), затем количество символов умножали на код одного символа.

А как мы поступим с графическим изображением? Что будем кодировать? Правильно! Мы будем кодировать каждый пиксель, затем код одного пикселя будем умножать на количество пикселей на экране и, таким образом, определим ИО графического изображения.

Но от чего зависит код пикселя, другими словами как нам определить, сколько бит понадобится для кодирования одной точки на экране монитора? От чего зависел код одного символа в тексте? От мощности алфавита, с помощью которого написан текст. А код одного пикселя зависит от количества использованных цветов.

Если изображение черно-белое, то каждая точка на экране монитора может быть либо белой, либо черной. Другими словами, для кодирования одной точки на ч/б мониторе достаточно 1 бита. Если используется 4 цвета, то код одного пикселя – 2 бита; при использовании 8 цветов для кодирования одной точки на экране монитора уже потребуется 3 бита и т.д. Количество бит, необходимых для кодирования одного пикселя мы будем называть глубиной цвета. Получилась уже знакомая нам таблица:

И знакомые нам формулы:

где I – информационный объем графического изображения;

K–количествопикселей на экране монитора или разрешение экрана;

i —информационный объем одного пикселя или глубина цвета (это количество бит, необходимых для кодирования одного пикселя);

Глубина цвета связана с количеством используемых цветов:

где N –количество используемых цветов.

Пример 1. Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность экрана 640х350 пикселей, а количество используемых цветов – 16?

Пример 2. Объем видеопамяти равен 1 Мбайт. Разрешающая способность экрана – 800х600. Какое максимальное количество цветов можно использовать при условии, что видеопамять делится на две страницы?

Вопросы для повторения и задания:

1. Что изучает компьютерная графика?

2. Как называется одна точка на экране монитора?

3. Что такое растр?

4. Смешением каких цветов получается цветное изображение?

5. Какое устройство управляет работой монитора?

6. Для чего предназначена видеопамять?

7. Какие функции выполняет дисплейный процессор?

8. Что такое глубина цвета и как она связана с количеством используемых

цветов?

9. Как найти информационный объем графического изображения?

10. Растровый файл, содержащий черно-белый рисунок, имеет объем 300

байт. Какой размер может иметь рисунок в пикселях?

11. Сколько информации содержится в картинке экрана с разрешающей

способностью 800х600 пикселей и 16 цветами?

12. Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для

реализации графического режима монитора с разрешающей способностью 1024х768 точек и палитрой из 1024 цветов.

13. Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кб для работы монитора в

режиме 640х480 и палитрой из 16 цветов?

14. Сканируется цветное изображение размером см. Разрешающая

способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл?

Решение: Разрешающая способность сканера 600 dpi (dot per inch — точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер способен различить 600 точек.

Переведем разрешающую способность сканера из точек на дюйм (1 дюйм =

2,54 см) в точки на сантиметр: 600dpi / 2,54 ≈ 236 точек/см.

Следовательно, размер изображения в точках составит 2360х2360 точек.

Общее количество точек изображения равно: 2360 х 2360 = 5 569 600.

Информационный объем файла равен:

32 бита * 5569600 = 178 227 200 бит = 22278400 б = 21756 Кб ≈ 21 Мб

15. После изменения свойств рабочего стола монитор приобрел

разрешение 1024х768 точек и получил возможность отображать 65 536 цветов. Какой объем видеопамяти занимает текущее изображение рабочего стола?

16. Фотография размером 10х10 была отсканирована с разрешением 40

dpi при глубине цвета, равной 24 бита. Определите информационную емкость полученного растрового файла.

17. На цифровой фотокамере установлено разрешение 768 х 576 точек

при глубине цвета 24 бита. Для записи и хранения отснятых изображений используется сжатие видеоданных в среднем в 16 раз. Сколько кадров может хранить встроенная память фотокамеры объемом 2 Мбайта?



Практическая работа (решение задач) «Определение глубины цвета и информационного объема графического файла»

Практическая работа

«Определение глубины цвета и информационного объема графического файла»

Цель: научиться вычислять по формулам глубину цвета и информационный объем растрового изображения.

Теоретическая часть

Пиксель— цветная точка. Для кодирования черно-белого изображения достаточно 1 бита (0-черный, 1 – белый). Для кодирования цветного изображения с 256 цветами необходимо 8 бит. Для определения глубины цвета используют формулу: , N- количество цветов в палитре , I- глубина цвета (количество бит, которое тратится на кодирование одной цветной точки). Ниже частично заполнена таблица. Выполните расчеты и заполните оставшиеся ячейки.

Таблица

X- число строк в изображении, Y – число точек в строке, I- глубина цвета, V- информационный объем, тогда бит.

Более крупные единицы измерения информации:

1 байт = 8 бит;

1 Кбайт =1024 байта = 8192 бит;

1 Мбайт =1024 Кбайт; …

Практическая часть

Z1. В палитре 1024 цвета. Определите глубину цвета.

Z2. Разрешение экрана 768х1366. Определите сколько точек помещается на экране.

Z3. Глубина цвета 5 бит. Определите количество цветов в палитре.

Z4. Информационный объем файла 20000 бит. Определите глубину цвета и количество цветов в палитре, если размер изображения 100х200.

Z5. Информационный объем файла 80000 бит. Определите глубину цвета и количество цветов в палитре, если размер изображения 100х200.

Z6. 2 Кбайт=? Байт=? бит

Z7. 122880 бит = ? байт = ? бит

Z8. Растровый графический файл содержит черно-белое изображение (без градаций серого) размером 100х100 точек. Каков информационный объем этого файла?

Z9. Растровый графический файл содержит черно-белое изображение с 32 градациями серого цвета размером 800х600 точек. Каков информационный объем этого файла? Ответ запишите в Кбайтах.

Z10. В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов увеличилось с 16 до 256. Во сколько раз увеличился информационный объем файла?

Вывод: _____________________________________________________________________

Нахождение информационного объема графического файла. Домашнее задание

Палитра (N) — количество используемых в наборе цветов .

Глубина цвета  (I) — количество бит (двоичных разрядов), отводимых  в видеопамяти под каждый пиксель.

Каждый цвет имеет свой уникальный двоичный код.

Код цвета пикселя содержит информацию о доле каждого базового цвета.

Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (N), и число бит, отводимых под кодирование цвета одного пикселя (I), находится по формуле: N=2^I

Глубина цвета и количество отображаемых цветов

V=K*I,

где V — информационный объем рисунка (файла), К — общее количество точек  рисунка или разрешающая способность монитора, I — глубина цвета.

Задачи (с решением)

1. Растровый файл, содержащий черно-белый рисунок, имеет объем 300 байт. Какой размер может иметь рисунок в пикселях?

Решение: Объем файла V = 300 б = 2400 бит. Рисунок черно-белый, значит, палитра состоит из двух цветов (черный, белый), т.е. N=2. Отсюда находим глубину цвета I= 1 бит.

К=V/I=2400 бит/1 бит=2400 пикселей.

Ответ: Рисунок может состоять из 2400 пикселей.

2. Сколько информации содержится в картинке экрана с разрешающей способностью 800х600 пикселей и 16 цветами?

Решение:

Количество точек К=800х600=480000

Глубина цвета I=4 бита, т.к. 2⁴=16

480000·4 бит = 1920000 бит = 240000 б= 234,375 Мб ≈ 0,23 Кб

3. Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора High Color с разрешающей способностью 1024х768 точек и палитрой из 65536 цветов.

Решение: Глубина цвета составляет: I=log₂65536=16 бит. 

2¹⁶=65535

Количество точек изображения равно:

1024х768=786 432.

Требуемый объем видеопамяти равен:

16 бит·768 432= 12 582 912 бит ≈1,2 Мбайта

4. Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кб для работы монитора в режиме 640х480 и палитрой из 16 цветов?

Решение: Палитра N = 16, следовательно, глубина цвета I = 4 бита (2⁴=16).

Общее количество точек равно: 640 · 480 = 307200.

Информационный объем равен:

307200 · 4 бита = 1228800 бит = 153600 байт = 150 Кб

Ответ: видеопамяти достаточно, 150 Кб < 256 Кб

5. Определить максимально возможную разрешающую способность экрана монитора с диагональю 15″ и размером точки экрана 0,28 мм.

Решение: Выразим размер диагонали в сантиметрах (1 дюйм = 2,54 см):

2,54 см · 15 = 38,1 см

Определим соотношение между высотой и шириной экрана для режима 1024х768 точек:

768 : 1024 = 0,75

Определим ширину экрана. Пусть ширина экрана равна L, тогда высота равна 0,75L.

По теореме Пифагора имеем:

L² + (0,75L)² = 38,1²

1,5625L^2 = 1451,61

L² ≈  929

L ≈ 30,5 см

Количество точек по ширине экрана равно:

305 мм : 0,28 мм = 1089

Максимально возможным разрешением экрана монитора является 1024х768.

6. Сканируется цветное изображение размером 10х10 см. Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл?

Решение: Разрешающая способность сканера 600 dpi (dot per inch — точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер способен различить 600 точек.

Переведем разрешающую способность сканера из точек на дюйм (1 дюйм = 2,54 см) в точки на сантиметр:

600dpi : 2,54 ≈ 236 точек/см.

Следовательно, размер изображения в точках составит

2360х2360 точек.

Общее количество точек изображения равно:

2360 · 2360 = 5 569 600.

Информационный объем файла равен:

32 бита · 5569600 = 178 227 200 бит = 22278400 б = 21756 Кб ≈ 21 Мб

7. Какую часть экрана займет изображение файла типа ВМР объемом 3 Мбайт, созданного при глубине цвета, равной 32 бита, при разрешении экрана 1024х768 точек и качестве цветопередачи 32 бита? 
     1) Весь экран. 2) ½ экрана. 3) 1/3 экрана. 4) ¼ экрана.

Решение:

1) (1024 х 768 х 32)/8 – информационный объем изображения рабочего стола, выраженный в байтах.

2)3х2¹⁰х2¹⁰/(2¹⁰х768х2⁵)/2³ = 2¹⁰/(256х2²) = 2^10/2¹⁰ = 1.

8. Фотография размером 10х10 была отсканирована с разрешением 400 dpi при глубине цвета, равной 24 бита. Определите информационную емкость полученного растрового файла. 
     1) 7,3 Мб. 2) 940 Кб. 3) 150 Кб. 4) 7,3 Кб.

1) 10/0,25 = 4 (дюйм)

2) 4 х 400 = 1600 (пиксел).

(1600 х 1600 х24)/8 = (24 х 100 х 24 х 100 х 3) = 28 х 3 х 104 = 7 680 000 (байт) = 7,3 Мб.

Задачи для самостоятельной работы

1. Чему равен информационный объем одной точки черно-белого растрового изображения?

2. Чему равен информационный объем одной точки 16-цветного растрового изображения?

3. Чему равен информационный объем одной точки 256-цветного растрового изображения?

4. 256-цветное изображение файла типа ВМР имеет размер 1024 х 768 пикселей. Определите информационную емкость файла.

5. Какой объем памяти видеокарты займет изображение 32-разрядного файла типа ВМР, экранный размер которого 1024 х 768 пикселей?

6. После изменения свойств рабочего стола монитор приобрел разрешение 1024 х 768 точек и получил возможность отображать 65 536 цветов. Какой объем видеопамяти занимает текущее изображение рабочего стола?

7. Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей отвели 4 КБ памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения.

8. Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея — 800 х 600 пикселей?

9. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объем занимаемой им памяти?

10. Укажите минимальный объем памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 256 х 256 пикселей, если известно, что в изображении используется палитра из 216 цветов. Саму палитру хранить не нужно.

Задачи на измерение информации

Решение:

1. 32 = 2 ⁵, значит вес одного символа b = 5 бит.

Ответ: одна буква несет 5 бит информации.

Задача 2:

Сообщение, записанное буквами из 16 символьного алфавита, содержит 10 символов. Какой объем информации в битах оно несет?

Дано:

Мощность алфавита N = 16
текст состоит из 10 символов

Определить объем информации в битах.

Решение:

1. 16 = 2 ⁴, значит вес одного символа b = 4 бита.

2. Всего символов 10, значит объем информации 10 * 4 = 40 бит.

Ответ: сообщение несет 40 бит информации (8 байт).

Задача 3:

Информационное сообщение объемом 300 бит содержит 100 символов. Какова мощность алфавита?

Дано:

Объем сообщения = 300 бит
текст состоит из 100 символов

Какова мощность алфавита?

Решение:

1. Определим вес одного символа: 300 / 100 = 3 бита.

2. Мощность алфавита определяем по формуле: 2 ³ = 8.

Ответ: мощность алфавита N = 8.

Попробуйте следующие задачи решить самостоятельно.

Задача 4:

Объем сообщения, содержащего 20 символов, составил 100 бит. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?

Проверить решение

Задача 5:

Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 8 символьного алфавита, если объем его составил 120 бит? 

Проверить решение

Задача 6:

В книге 100 страниц. На каждой странице 60 строк по 80 символов в строке. Вычислить информационный объем книги. 

Урок «Вычисление объема графического файла»

                                                        Кодирование графической информации

RGB-модель

    Если посмотреть на экран работающего монитора посмотреть через лупу, можно увидеть множество мельчайших точек — пиксели.

     Каждый видеопиксель на цветном экране состоит из трех точек (зерен) базовых цветов:красного,  зеленого и  синего.

     Таким образом, соседние разноцветные точки сливаются, формируя другие цвета.

Вычисление объема графического файла

Информации о состоянии каждого пикселя хранится в закодированном виде в памяти ПК. Из основной формулы информатики можно подсчитать объем памяти, необходимый для хранения одного пикселя:

N = 2 ⁱ

где i — глубина кодирования (количество бит, занимаемых 1 пикселем), N — количество цветов (палитра)

Для получения черно-белого изображения пиксель может находится в одном из  состояний:     светится – белый (1), не светится – черный (0).

 2 = 2 ⁱ ,  i = 1 

Следовательно, для  его хранения требуется 1 бит.

Вычисление объема растрового изображения

Задача 1. Вычислить объем растрового черно-белого изображения размером 100 х 100.

Решение: V = K * i = 100 x 100 x 1 бит = 10 000 бит / 8 бит = 1250 байт / 1024 = 1,22 Кбайт.

Ответ: 1,22 Кбайт

Задача 2. Вычислить объем растрового изображения размером 100 х 100 и палитрой 256 цветов.

Решение: 1)  256 = 2 ⁱ ,  i = 8 

                  2) V = K * i = 100 x 100 x 8 бит = 100 x 100 x 1 байт = 10 000 байт / 1024 = 9,76 Кбайт.

Ответ: 9,76 Кбайт

                                                           Вычисление объема векторного изображения

Задача 3. Вычислить объем векторного изображения.

Решение: Векторное изображение формируется из примитивов и хранится в памяти в виде формулы:

RECTANGLE 1, 1, 100,  100, Red, Green

                  Подсчитаем количество символов в этой формуле: 36 символов (букв, цифр, знаков препинания и пробелов)

                  36 символов х 2 байта = 72 байт    (Unicode 1 символ — 1 байт)

Ответ: 72 байт

Несжатое растровое описание квадрата требует примерно  в 139 раз большей памяти, чем векторное.

Урок «Определение объема графического файла»

Задача  2. Какой объем информации занимает черно-белое изображение  размером 600 х 800?

Решение:  600 х 800 = 480 000  точек   480 000  точек  х 1 бит = 480 000  бит

480 000  бит / 8 бит / 1024 байт ≈ 58, 59 Кбайт

Ответ: 58, 59 Кбайт

Задача  3. Определить  объем растрового изображения размером 600 х 800 при глубине цвета 24 бита. 

Решение:  600 х 800 = 480 000  точек 480 000  точек  х 24 бит = 11 520 000  бит

11 520 000 бит / 8 бит / 1024 байт = 1406,25 Кбайт / 1024 байт ≈ 1,37 Мбайт

Ответ: ≈ 1,37 Мбайт

Задача  3.  Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора с разрешающей способностью  1024×768 и палитрой 65536 цветов.

Решение: N  = 2ⁱ  =  65536       i =  16 бит       Количество точек изображения равно:       1024  х 768 = 786432

16 бит  х 786432 = 12582912 бита / 8 бит / 1024 байт = 1536 Кбайт / 1024 байт = 1,5 М байта

Ответ: 1,5 М байта

Задача  4. Определить объем растрового изображения размером  200 х 200 и  256 цветами.

Решение: 200  х 200 х 8 бит = 320 000 бит / 8 бит / 1024 байт = 39,0625 Кбайт ≈ 39 Кбайт

Ответ: 39 Кбайт

Самостоятельное решение задач:

Задача 1. Сколько цветов будет в палитре, если каждый базовый цвет кодировать в 6 битах?

Задача 2.  Для хранения растрового изображения размером 1024 х 512 пикселей отвели 256 Кбайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

Задача 3. Сколько памяти компьютера требуется для двоичного кодирования 256-цветного рисунка размером 10 х 10 точек?

Задача 4. Разрешение экрана монитора – 1024 х 768 точек, глубина цвета – 16 бит. Каков необходимый объем видеопамяти для данного графического режима?

Задача 5. Объем видеопамяти равен 512 Кбайт, разрешающая способность дисплея – 800 х 600. Какое максимальное количество цветов можно использовать при таких условиях?

Задача 6. Сравнить размеры видеопамяти, необходимые для хранения изображений:

                     — 1-е изображение: черно-белое размером 200 х 400

                     — 2-е изображение: 4 цветное размером 100 х 200

1) первое изображение занимает памяти больше чем второе на 40000 байтов

2) первое изображение занимает памяти меньше чем второе на 500 байтов

3) первое изображение занимает в два раза больше памяти, чем второе

4) первое изображение занимает в два раза меньше памяти, чем второе

5) оба изображения имеют одинаковый объем памяти

Домашнее задание – решить задачи:

Задача 1. Каждой точке экрана монитора (пикселю) поставлены в соответствие четыре бита, что позволит отобразить n цветов.        

Задача 2.  Объём видеопамяти равен 4 Мб, битовая глубина – 24, разрешающая способность дисплея – 640 х 480. Какое максимальное количество страниц можно использовать при этих условиях?

Тема №8192 Задачи по информатике информационный объем графического файла 15

Тема №8192

Здесь находится описание темы Задачи по информатике информационный объем графического файла 15, изучаемой по предмету Информатика. Ниже вы разберете ответы на все ваши разнообразные вопросы. Если представленный текст вам не помог, то вы смело можете задать свои вопросы ниже.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЪЕМ ГРАФИЧЕСКОГО ФАЙЛА

Палитра (N) — количество используемых в наборе цветов.

Глубина цвета  (I) — количество бит (двоичных разрядов), отводимых  в видеопамяти под каждый пиксель.

Каждый цвет имеет свой уникальный двоичный код.

Код цвета пикселя содержит информацию о доле каждого базового цвета.

Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (N), и число бит, отводимых под кодирование цвета одного пикселя (I), находится по формуле: 

N=2I

Глубина цвета и количество отображаемых цветов

V=K*I,

где V — информационный объем рисунка (файла), К — общее количество точек  рисунка или разрешающая способность монитора, I — глубина цвета.

ЗАДАЧИ

Задача 1. Какой объем информации занимает черно-белое изображение  размером 600 х 800?

Решение:  600 х 800 = 480 000  точек   480 000  точек  х 1 бит = 480 000  бит

480 000  бит / 8 бит / 1024 байт ≈ 58, 59 Кбайт

Ответ: 58, 59 Кбайт

Задача 2. Сколько информации содержится в картинке экрана с разрешающей способностью 800х600 пикселей и 16 цветами?

Решение: Количество точек К=800х600=480000

Глубина цвета I=4 бита, т.к. 24=16

480000·4 = 1920000 бит = 240000 б= 234,375 Мб ≈ 0,23 Кб

 Ответ: 0,23 Кб

Задача  3. Определить объем растрового изображения размером  200 х 200 и  256 цветами.

Решение: 200  х 200 х 8 бит = 320 000 бит / 8 бит / 1024 байт = 39,0625 Кбайт ≈ 39 Кбайт

Ответ: 39 Кбайт

Задача  4. Определить  объем растрового изображения размером 600 х 800 при глубине цвета 24 бита. 

Решение:  600 х 800 = 480 000  точек 480 000  точек  х 24 бит = 11 520 000  бит

11 520 000 бит / 8 бит / 1024 байт = 1406,25 Кбайт / 1024 байт ≈ 1,37 Мбайт

Ответ: ≈ 1,37 Мбайт

Задача  5.  Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора с разрешающей способностью  1024×768 и палитрой 65536 цветов.

Решение: N  = 2i  =  65536       i =  16 бит       Количество точек изображения равно:       1024  х 768 = 786432

16 бит  х 786432 = 12582912 бита / 8 бит / 1024 байт = 1536 Кбайт / 1024 байт = 1,5 М байта

Ответ: 1,5 М байта

Задача 6. Растровый файл, содержащий черно-белый рисунок, имеет объем 300 байт. Какой размер может иметь рисунок в пикселях?

Решение: Объем файла V=300б=2400бит. Рисунок черно-белый, значит, палитра состоит из двух цветов (черный, белый), т.е. N=2. Отсюда находим глубину цвета I= 1бит.

К=V/I=2400бит/1бит=2400 пикселей.

Ответ: Рисунок может состоять из 2400 пикселей.

Задача 7. Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кб для работы монитора в режиме 640х480 и палитрой из 16 цветов?

Решение: Палитра N = 16, следовательно, глубина цвета I = 4 бита (24=16).

Общее количество точек равно: 640 · 480 = 307200.

Информационный объем равен:

307200 · 4 бита = 1228800 бит = 153600 байт = 150 Кб

Ответ: видеопамяти достаточно, 150 Кб < 256 Кб

Задача 8. Определить максимально возможную разрешающую способность экрана монитора с диагональю 15″ и размером точки экрана 0,28 мм.

Решение: Выразим размер диагонали в сантиметрах (1 дюйм = 2,54 см):

2,54 см · 15 = 38,1 см

Определим соотношение между высотой и шириной экрана для режима 1024х768 точек:

768 : 1024 = 0,75

Определим ширину экрана. Пусть ширина экрана равна L, тогда высота равна 0,75L.

По теореме Пифагора имеем:

L2 + (0,75L)2 = 38,12

1,5625L2 = 1451,61

L2 ≈  929

L ≈ 30,5 см

Количество точек по ширине экрана равно:

305 мм : 0,28 мм = 1089

Ответ: Максимально возможным разрешением экрана монитора является 1024х768.

Задача 9. Сканируется цветное изображение размером 10х10 см. Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл?

Решение: Разрешающая способность сканера 600 dpi (dot per inch — точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер способен различить 600 точек.

Переведем разрешающую способность сканера из точек на дюйм (1 дюйм = 2,54 см) в точки на сантиметр:

600dpi : 2,54 ≈ 236 точек/см.

Следовательно, размер изображения в точках составит

2360х2360 точек.

Общее количество точек изображения равно:

2360 · 2360 = 5 569 600.

Информационный объем файла равен:

32 бита · 5569600 = 178 227 200 бит = 22278400 б = 21756 Кб ≈ 21 Мб

Ответ: 21 Мб.

Задания для самостоятельной работы

на определение информационного объем графического файла

 1. Сколько цветов будет в палитре, если каждый базовый цвет кодировать в 6 битах?

2.  Для хранения растрового изображения размером 1024х512 пикселей отвели 256 Кбайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?            

3. Сколько памяти компьютера требуется для двоичного кодирования 256-цветного рисунка размером 10 х 10 точек? 

4. Разрешение экрана монитора – 1024х768 точек, глубина цвета – 16 бит. Каков необходимый объем видеопамяти для данного графического режима?             

5. Объем видеопамяти равен 512 Кбайт, разрешающая способность дисплея – 800х600. Какое максимальное количество цветов можно использовать при таких условиях?

6.Для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048 х 1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла. Определите размер получившегося файла.

7.  Объём видеопамяти равен 4 Мб, битовая глубина – 24, разрешающая способность дисплея – 640 х 480. Какое максимальное количество страниц можно использовать при этих условиях?

8. Для хранения изображения размером 128х128 точек выделено 4 Кбайт памяти. Определите, какое максимальное число цветов в палитре.

9.16-цветный рисунок содержит 500 байт информации. Из скольких точек он состоит?

10.Определить объем видеопамяти в Килобайтах для графического файла размером 640х480 пикселей и палитрой из 32 цветов

11.После преобразования графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 32. Во сколько раз уменьшился объем занимаемой им памяти?

12. Несжатое растровое изображение размером 128 х 128 пикселей занимает 2 Кб памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

13.Цветной сканер имеет разрешение 1024х512 точек на дюйм. Объем памяти, занимаемой просканированным изображением размером 2х4 дюйма, составляет около 8 Мбайт. Какова выраженная в битах глубина представления цвета сканера?

14.После преобразования растрового 256-цветного графического файла в черно-белый двуцветный формат его размер уменьшился на 70 байт. Каков был размер исходного файла в байтах?

15.В процессе преобразования растрового графического файла его объем уменьшился в 1,5 раза. Сколько цветов было в палитре первоначально, если после преобразования получено изображение того же разрешения в 256-цветной палитре?

Форматы графических файлов — урок. Информатика, 7 класс.

Формат графического файла определяет способ хранения графической информации в файле (растровый или векторный), а также форму хранения информации (используемый алгоритм сжатия для уменьшения объёма файла).

Растровые форматы

Растровые форматы используются для хранения растровых данных. Файлы этого типа особенно хорошо подходят для хранения реальных изображений, например фотографий и видеоизображений.

Растровые файлы, по сути дела, содержат точную попиксельную карту изображения. Программа визуализации реконструирует это изображение на отображающей поверхности устройства вывода.

Наиболее распространенные растровые форматы — это BMP, GIF, TIFF, JPEG и PSD.

Векторная графика

Файлы векторного формата содержат описания рисунков в виде набора команд для построения простейших графических объектов. Кроме того, в этих файлах хранится дополнительная информация.

Различные векторные форматы отличаются набором команд и способом их кодирования.

Наиболее распространенных векторных форматов — WMF и CDR.

Задание №9 — материалы для подготовки к ЕГЭ по Информатике

Автор материалов — Лада Борисовна Есакова.

При оцифровке звука в памяти запоминаются только отдельные значения сигнала. Чем чаще записывается сигнал, тем лучше качество записи.

Частота дискретизации f – это количество раз в секунду, которое происходит преобразование аналогового звукового сигнала в цифровой. Измеряется в Герцах (Гц).

Глубина кодирования (а также, разрешение) – это количество бит, выделяемое на одно преобразование сигнала. Измеряется в битах (Бит).

Возможна запись нескольких каналов: одного (моно), двух (стерео), четырех (квадро).

Обозначим частоту дискретизации – f (Гц), глубину кодирования – B(бит), количество каналов – k, время записи – t(Сек).

Количество уровней дискретизации d можно рассчитать по формуле: d = 2^B.

Тогда объем записанного файла V(бит)  = f * B * k * t.

Или, если нам дано количество уровней дискретизации,

V(бит)  = f * log₂d * k * t.

Единицы измерения объемов информации:

1 б (байт) = 8 бит

1 Кб (килобайт) = 2¹⁰ б

1 Мб (мегабайт) = 2²⁰ б

1 Гб (гигабайт) = 2³⁰ б

1 Тб (терабайт) = 2⁴⁰ б

1 Пб (петабайт) = 2⁵⁰ б

При оцифровке графического изображения качество картинки зависит от количества точек и количества цветов, в которые можно раскрасить точку.

Если X – количество точек по горизонтали,

Y – количество точек по вертикали,

I – глубина цвета (количество бит, отводимых для кодирования одной точки), то количество различных цветов в палитре N = 2^I. Соответственно, I = log₂N.

Тогда объем файла, содержащего изображение, V(бит) = X * Y * I

Или, если нам дано количество цветов в палитре, V(бит) = X * Y * log₂N.

Скорость передачи информации по каналу связи (пропускная способность канала) вычисляется как количество информации в битах, переданное за 1 секунду (бит/с).

Объем переданной информации вычисляется по формуле V = q * t, где q – пропускная способность канала, а t – время передачи.

Кодирование звука

Пример 1.

Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и глубиной кодирования 32 бит. Запись длится 12 минут, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах?

1) 30               2) 45           3)  75         4)  90

Решение:

V(бит)  = f(Гц)* B(бит) * k * t(Сек),

где V – размер файла, f – частота дискретизации, B – глубина кодирования, k – количество каналов, t – время.

Значит, V(Мб) = (f * B * k * t ) / 2²³

Переведем все величины в требуемые единицы измерения:

V(Мб) = (16*1000 * 32 * 2 * 12 * 60 ) / 2²³

Представим все возможные числа, как степени двойки:

V(Мб) = (2⁴ * 2³ * 125 * 2⁵ * 2 * 2² * 3 * 15 * 2²) / 2²³ = (5625 * 2¹⁷) / 2²³ = 5625 / 2⁶ =

5625 / 64 ≈ 90.

Ответ: 4

!!! Без представления чисел через степени двойки вычисления становятся намного сложнее.

!!! Частота – это физическая величина, а потому 16 кГц = 16 * 1000 Гц, а не 16 * 2¹⁰. Иногда этой разницей можно пренебречь, но на последних диагностических работах она влияла на правильность ответа.

Пример 2.

В те­че­ние трех минут про­из­во­ди­лась четырёхка­наль­ная (квад­ро) зву­ко­за­пись с ча­сто­той дис­кре­ти­за­ции 16 КГц и 24-бит­ным раз­ре­ше­ни­ем. Сжа­тие дан­ных не про­из­во­ди­лось. Какая из при­ве­ден­ных ниже ве­ли­чин наи­бо­лее близ­ка к раз­ме­ру по­лу­чен­но­го файла?

1) 25 Мбайт

2) 35 Мбайт

3) 45 Мбайт

4) 55 Мбайт

Решение:

V(бит)  = f(Гц)* B(бит) * k * t(Сек),

где V – размер файла, f – частота дискретизации, B – глубина кодирования (или разрешение), k – количество каналов, t – время.

Значит, V(Мб) = (f * B * k * t ) / 2²³ = (16 * 1000 * 24 * 4 * 3 * 60) / 2²³ = (2⁴ * 2³ * 125 * 3 * 2³ * 2² * 3 * 15 * 2²) / 2²³ = (125 * 9 * 15 * 2¹⁴) / 2²³ = 16875 / 2⁹ = 32, 96 ≈ 35

Ответ: 2

Пример 3.

Ана­ло­го­вый зву­ко­вой сиг­нал был записан сна­ча­ла с ис­поль­зо­ва­ни­ем 64 уров­ней дис­кре­ти­за­ции сиг­на­ла, а затем с ис­поль­зо­ва­ни­ем 4096 уров­ней дис­кре­ти­за­ции сиг­на­ла. Во сколь­ко раз уве­ли­чил­ся ин­фор­ма­ци­он­ный объем оциф­ро­ван­но­го звука?

            1) 64

2) 8

3) 2

4) 12

Решение:

V(бит)  = f * log₂d * k * t, где V – размер файла, f – частота дискретизации, d – количество уровней дискретизации, k – количество каналов, t – время.

V₁ = f * log₂64 * k * t = f * 6 * k * t

V₂ = f * log₂4096 * k * t = f * 12 * k * t

V₂ / V₁ = 2

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 3.

Ответ: 3

Кодирование изображения

Пример 4.

Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 64×64 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

Решение:

V(бит) = X * Y * log₂N, где V – объем памяти, X,Y – количество пикселей по горизонтали и вертикали, N – количество цветов.

V (Кб) = (64 * 64 * log₂256) / 2¹³ = 2¹² * 8 / 2¹³ = 4

Ответ: 4

Пример 5.

Для хранения растрового изображения размером 64×32 пикселя отвели
1 килобайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

Решение:

V(бит) = X * Y * log₂N, где V – объем памяти, X,Y – количество пикселей по горизонтали и вертикали, N – количество цветов.

log₂N = V /( X*Y) = 2¹³ / (2⁶ * 2⁵) = 4

N = 16

Ответ:16

Сравнение двух способов передачи данных

Пример 6.

До­ку­мент объ­е­мом 5 Мбайт можно пе­ре­дать с од­но­го ком­пью­те­ра на дру­гой двумя спо­со­ба­ми:

А) Сжать ар­хи­ва­то­ром, пе­ре­дать архив по ка­на­лу связи, рас­па­ко­вать.

Б) Пе­ре­дать по ка­на­лу связи без ис­поль­зо­ва­ния ар­хи­ва­то­ра.

Какой спо­соб быст­рее и на­сколь­ко, если

– сред­няя ско­рость пе­ре­да­чи дан­ных по ка­на­лу связи со­став­ля­ет 2¹⁸ бит в се­кун­ду,

– объем сжа­то­го ар­хи­ва­то­ром до­ку­мен­та равен 80% от ис­ход­но­го,

– время, тре­бу­е­мое на сжа­тие до­ку­мен­та – 35 се­кунд, на рас­па­ков­ку – 3 се­кун­ды?

В от­ве­те на­пи­ши­те букву А, если спо­соб А быст­рее или Б, если быст­рее спо­соб Б. Сразу после буквы на­пи­ши­те ко­ли­че­ство се­кунд, на­сколь­ко один спо­соб быст­рее дру­го­го. Так, на­при­мер, если спо­соб Б быст­рее спо­со­ба А на 23 се­кун­ды, в от­ве­те нужно на­пи­сать Б23. Слов «се­кунд», «сек.», «с.» к от­ве­ту до­бав­лять не нужно.

Решение:

Спо­соб А. Общее время скла­ды­ва­ет­ся из вре­ме­ни сжа­тия, рас­па­ков­ки и пе­ре­да­чи. Время пе­ре­да­чи t рас­счи­ты­ва­ет­ся по фор­му­ле t = V / q, где V — объём ин­фор­ма­ции, q — скорость пе­ре­да­чи дан­ных.

Объем сжатого документа: 5 * 0,8 = 4 Мб =4 * 2²³ бит.

Найдём общее время: t = 35 с + 3 с + 4 * 2²³ бит / 2¹⁸ бит/с = 38 + 2⁷ с = 166 с.

Спо­соб Б. Общее время сов­па­да­ет с вре­ме­нем пе­ре­да­чи: t = 5 * 2²³ бит / 2¹⁸ бит/с = 5 * 2⁵ с = 160 с.

Спо­соб Б быст­рее на 166 — 160 = 6 с.

Ответ: Б6

Определение времени передачи данных

Пример 7.

Ско­рость пе­ре­да­чи дан­ных через ADSL─со­еди­не­ние равна 128000 бит/c. Через дан­ное со­еди­не­ние пе­ре­да­ют файл раз­ме­ром 625 Кбайт. Опре­де­ли­те время пе­ре­да­чи файла в се­кун­дах.

Решение:

Время t = V / q, где V — объем файла, q — скорость пе­ре­да­чи дан­ных.

t = 625 * 2¹⁰ байт / (2 ⁷ * 1000) бит/c = 625 * 2¹³ бит / (125 * 2¹⁰) бит/c = 5 * 2³ с = 40 с.

Ответ: 40

Пример 8.

У Васи есть до­ступ к Ин­тер­нет по вы­со­ко­ско­рост­но­му од­но­сто­рон­не­му ра­дио­ка­на­лу, обес­пе­чи­ва­ю­ще­му ско­рость по­лу­че­ния им ин­фор­ма­ции 2¹⁷ бит в се­кун­ду. У Пети нет ско­рост­но­го до­сту­па в Ин­тер­нет, но есть воз­мож­ность по­лу­чать ин­фор­ма­цию от Васи по низ­ко­ско­рост­но­му те­ле­фон­но­му ка­на­лу со сред­ней ско­ро­стью 2¹⁵ бит в се­кун­ду. Петя до­го­во­рил­ся с Васей, что тот будет ска­чи­вать для него дан­ные объ­е­мом 4 Мбай­та по вы­со­ко­ско­рост­но­му ка­на­лу и ре­транс­ли­ро­вать их Пете по низ­ко­ско­рост­но­му ка­на­лу. Ком­пью­тер Васи может на­чать ре­транс­ля­цию дан­ных не рань­ше, чем им будут по­лу­че­ны пер­вые 512 Кбайт этих дан­ных. Каков ми­ни­маль­но воз­мож­ный про­ме­жу­ток вре­ме­ни (в се­кун­дах), с мо­мен­та на­ча­ла ска­чи­ва­ния Васей дан­ных, до пол­но­го их по­лу­че­ния Петей? В от­ве­те ука­жи­те толь­ко число, слово «се­кунд» или букву «с» до­бав­лять не нужно.

Решение:

Нужно опре­де­лить, сколь­ко вре­ме­ни будет пе­ре­да­вать­ся файл объ­е­мом 4 Мбай­та по ка­на­лу со ско­ро­стью пе­ре­да­чи дан­ных 2¹⁵ бит/с; к этому вре­ме­ни нужно до­ба­вить за­держ­ку файла у Васи (пока он не по­лу­чит 512 Кбайт дан­ных по ка­на­лу со ско­ро­стью 2¹⁷ бит/с).

Время скачивания дан­ных Петей: t₁= 4*2²³ бит / 2¹⁵ бит/с = 2¹⁰ c.

Время за­держ­ки: t₂ = 512 кб / 2¹⁷ бит/с = 2^{(9 + 10 + 3) — 17} c = 2⁵ c.

Пол­ное время: t₁ + t₂ = 2¹⁰ c + 2⁵ c = (1024 + 32) c = 1056 c.

Ответ: 1056

Пример 9.

Данные объемом 60 Мбайт передаются из пункта А в пункт Б по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 2¹⁹ бит в секунду, а затем из пункта Б в пункт В по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 2²⁰ бит в секунду. Задержка в пункте Б (время между окончанием приема данных из пункта А и началом передачи в пункт В) составляет 25 секунд. Сколько времени (в секундах) прошло с момента начала передачи данных из пункта А до их полного получения в пункте В? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.

Решение:

Полное время складывается из времени передачи из пункта А в пункт Б (t₁), задержки в пункте Б (t2) и времени передачи из пункта Б в пункт В (t₃).

t₁ = (60 * 2²³) / 2¹⁹ =60 * 16 = 960 c

t₂ = 25 c

t₃ = (60 * 2²³) / 2²⁰ =60 * 8 = 480 c

Полное время t₁ + t₂ +t₃ = 960 + 25 + 480 = 1465 c

Ответ: 1465

Ты нашел то, что искал? Поделись с друзьями!

Размер и формат графического файла

Размер и формат графического файла — это темы, которые меня не интересовали, когда я начал использовать программное обеспечение для создания изображений и управления ими в Интернете. Однако небольшой опыт продемонстрировал необходимость некоторого базового понимания факторов, связанных с тем, как мои изображения отображаются на мониторе компьютера. Чем меньше размер файла, тем быстрее загружается изображение в браузере. Когда я создаю онлайн-обучение, я хочу, чтобы страницы загружались как можно быстрее. Оптимизация изображений для Интернета — тема этого сообщения в блоге.

Приблизительное время чтения: 8 минут

Размер файла

Вы когда-нибудь покидали веб-сайт, потому что загрузка изображений занимала слишком много времени? У меня есть, и я не хочу, чтобы люди, проходящие мои тренировки, страдали от долгой загрузки. Вот почему я делаю размеры графических файлов как можно меньше, чтобы изображения загружались быстро. Есть три простых способа уменьшить размер файла.

1. Установите разрешение изображения 72 dpi. Убедитесь, что разрешение вашей графики соответствует разрешению веб-браузеров — 72 пикселя на дюйм (ppi).Единицу измерения чаще называют точками на дюйм (dpi). Стандартное разрешение монитора составляет 72 или 96 пикселей на дюйм, поэтому увеличивать разрешение изображения — пустая трата.
2. Ограничьте количество цветов. Как вы могли догадаться, размер файла напрямую зависит от глубины цвета. (Для получения дополнительной информации о глубине цвета см. «Пиксели и онлайн-обучение».) Файлы изображений с большим количеством цветов, градиентов и тонких переходов имеют больший размер по сравнению с файлами с однотонными и малоцветными.Если вы хотите, чтобы изображение загружалось быстро и тонкие цветовые вариации не важны, вы можете ограничить размер файла, используя индексированную цветовую модель (объясненную в разделе «Цветовые модели»), где количество вариантов цвета ограничено 256.
3. Уменьшите размеры изображения. Еще вы можете уменьшить размер графических изображений. Вы можете сначала загрузить небольшую версию диаграммы и предоставить ссылку для открытия более крупной версии, когда пользователь захочет увидеть более подробную информацию.

Помимо выполнения этих шагов по уменьшению размера файла, вам также необходимо учитывать формат файла.

Формат файла

Когда вы создаете или редактируете изображения в графическом приложении, у вас есть возможность сохранить файл в собственном формате приложения. При сохранении файла в собственном формате все данные сохраняются. В случае графических файлов при сохранении в собственном формате сохраняются слои — важный функциональный аспект файла. Когда вы будете готовы разместить файл на веб-странице, вам необходимо сохранить его в формате, который может распознать веб-браузер. Например, если вы хотите разместить файл Adobe® Photoshop на веб-странице, вам необходимо сохранить файл Photoshop в формате, отличном от собственного формата Photoshop.psd. Графические файлы можно сохранять в различных кросс-платформенных форматах.

Буквенный код после точки (.) В имени файла предоставляет компьютеру информацию о формате файла.

Сохранение файла в формате JPG, GIF или PNG сжимает исходный файл и уменьшает размер файла, но а не размеры изображения. Это сжатие — то, что нам нужно для более быстрой загрузки.

Три формата графических файлов, наиболее часто используемые в Интернете, служат разным целям. Давайте посмотрим на последствия выбора определенного типа формата.

JPG

JPG (произносится как jay peg) — подходящий формат файла для изображений с градиентами, тонкими переходами или множеством цветов (например, фотографий). Когда вы сохраняете изображение в формате JPG, графическое приложение сжимает собственный файл, выборочно отбрасывая данные. Это известно как сжатие с потерями, которое приводит к потере некоторого качества изображения. Снижение качества изображения не очень заметно, если вы не увеличите изображение.

Когда вы сохраняете изображение в формате JPG, приложение дает вам возможность вносить изменения.

«Параметры изображения» определяет качество изображения, которое, в свою очередь, определяет размер изображения.

«Параметры формата» определяют способ сохранения файла и его загрузку в браузере. Базовый уровень («Стандартный») является вариантом по умолчанию. Базовая оптимизация создает файл с оптимизированным цветом и меньшим размером файла. Progressive сообщает веб-браузеру, что изображение нужно загружать постепенно.

Это изображение JPG показано в масштабе 200%. Качество сжатия JPG высокое — 12.Размер файла 187,2k.

Это сжатие JPG имеет более низкое качество — 4.

Размер файла 64,2к.

Трудно увидеть разницу в качестве изображения по сравнению с менее сжатой версией, описанной выше.

Формат JPG не подходит для изображений, состоящих из больших областей сплошного цвета.

GIF

GIF (произносится как giff) — подходящий формат для изображений с резкими краями и большими однотонными областями, например логотипов и диаграмм. Это также уместно, если вам нужна прозрачность в вашем файле. Когда вы сохраняете изображение в формате GIF, графическое приложение использует сжатие без потерь, то есть изображение не теряет качества. Файлы GIF ограничены 256 цветами, но многие GIF-файлы имеют гораздо меньше цветов.

Многие файлы GIF (например, логотип слева) создаются в векторных приложениях, таких как Adobe® Illustrator.

Когда файл Illustrator сохраняется в формате GIF, в таблице цветов отображаются цвета из вашего файла. Вы можете выбрать один цвет, который будет прозрачным.

Серый и белый флажки на заднем плане обозначают прозрачные области.

Когда GIF с прозрачностью помещается на фон (например, желтый градиент), вы видите фон в прозрачных областях.

Ограниченная цветовая палитра GIF делает этот формат неподходящим для фотографий.

PNG

PNG (произносится как пинг) — это новый и универсальный формат файлов для веб-графики. Формат PNG можно использовать либо для файлов с ограниченным набором цветов, например, для файлов с индексированной цветовой моделью с максимальным количеством цветов 256, либо этот формат можно использовать для полноцветных изображений с миллионами цветов. PNG использует схему сжатия «без потерь», то есть данные не теряются при сохранении файла.

PNG-файлы допускают прозрачность, но, в отличие от GIF-файлов, PNG-файлы имеют различные параметры прозрачности и позволяют использовать до 256 уровней прозрачности.

Еще одним преимуществом файлов PNG является встроенная возможность коррекции гаммы. Гамма-коррекция позволяет изображению учитывать яркость монитора и настраивать изображение PNG на мониторе для отображения предполагаемой яркости изображения.

Для больших файлов с ограниченным цветом и резкими краями сжатие PNG лучше, чем у GIF. Однако сжатие GIF лучше, чем PNG для небольших файлов.

Сжатие JPG позволяет получить файл фотографии меньшего размера, чем сжатие PNG, поскольку метод кодирования JPG с потерями более эффективен, чем сжатие без потерь PNG.

Формат файла PNG не поддерживается в старых браузерах. В частности, версии Internet Explorer ниже 9.0 в системах Windows имеют много проблем, которые мешают браузерам правильно отображать изображения PNG.

Заключение

Формат, который вы выбираете для графического файла, частично определяется характером изображения, а частично — тем, чего вы хотите достичь. Два основных фактора — это размер файла и насыщенность цвета.

В этой статье представлен краткий обзор подготовки графики для Интернета.

Для получения дополнительной информации посетите Web Style Guide Патрика Дж. Линча и Сары Хортон или прочтите The Non-Designer’s Web Book Робина Уильямса и Джона Толлетта.

Похожие сообщения:

Ищете дополнительную информацию о веб-обучении? Линда разработала серию по преобразованию обучения под руководством инструктора в обучение через Интернет под названием «Великие путешествия». Для загрузки доступны слайд-колоды всех пяти презентаций.

Свяжитесь с нашей группой обучения

.

Как уменьшить размер JPEG

JPEG (произносится как «jay-peg») — наиболее распространенный формат изображений в Интернете, позволяющий фотографам и графическим дизайнерам отправлять файлы, сохраняющие свое качество, но не слишком большие. Стандарт JPEG, созданный Объединенной группой экспертов по фотографии, был впервые выпущен в 1992 году, заложив основу того, как мы делимся изображениями сегодня.

Нужны изображения для вашего проекта? В этом вам может помочь впечатляющая коллекция Shutterstock, состоящая из более чем 70 миллионов изображений! Посмотрите, что может предложить наша библиотека.

Изучение того, как уменьшить размер JPEG , важно, особенно когда вы отправляете его по электронной почте или в социальных сетях. При более высоком разрешении изображение будет иметь больше пикселей, что добавит деталей, которые наиболее заметны при просмотре изображения в полном размере. Однако это также увеличивает размер файла, что может быть проблематичным при создании веб-контента.

Как правило, для цифровых нужд достаточно разрешения около 70 пикселей на дюйм. Прежде чем выбрать размер файла, важно подумать, как будет использоваться изображение.Например, если изображение будет отображаться только в виде эскиза, нет причин тратить место в хранилище на загрузку файла с высоким разрешением в Интернет. Ниже мы описали , как уменьшить размер JPEG в Windows и Mac.

Для Windows

1. Запустите MS Paint : каждый пользователь Windows играл с Paint, забавной программой, которую можно использовать для любительского рисования карикатур и абстрактных работ. Однако не все знают, что Paint также может изменять размер изображений и настраивать их разрешение.Это так легко сделать! Сначала найдите программу Paint, нажав «Пуск», «Все программы», а затем «Стандартные». Не имеет значения, установлена ​​ли на вашем компьютере Windows 95 или Windows 10 — в вашей операционной системе будет предустановлена ​​версия Paint.

2. F В параметре изменения размера : Чтобы изменить размер изображения, выберите вкладку «Главная» и найдите заголовок «Изображение». Будет опция «Изменить размер». Когда вы щелкнете по нему, появится новое диалоговое окно с более расширенными настройками.Перед настройкой размера или количества пикселей важно установить флажок «Сохранить соотношение сторон», чтобы сохранить размеры изображения.

3. Настройка разрешения : Помимо настройки размера изображения на определенный процент, вы также можете изменить разрешение. Просто нажмите «Пиксели» и решите, сколько пикселей на дюйм вы хотите для меньшего размера JPEG.

4. Сохраните новую версию : Если вас устраивают новые настройки размера, выберите «Сохранить как» в главном меню.Мы рекомендуем сохранить новую версию изображения на тот случай, если вам понадобится использовать исходный файл в какой-то момент.

Для Mac

1. Launch Preview : На каждом Mac с OS X предварительно установлена ​​версия Preview. Удобная программа позволяет просматривать и редактировать файлы изображений, поэтому она идеально подходит для изменения размера JPEG. Сначала откройте изображение в режиме предварительного просмотра — либо запустив предварительный просмотр в папке «Приложения», либо удерживая клавишу Control + щелкнув изображение и выбрав «Открыть с помощью».

2. Отрегулируйте размер : Любые корректировки вашего JPEG можно найти в разделе «Инструменты» на панели меню. Выберите «Настроить размер», чтобы открыть новое диалоговое окно под названием «Размеры изображения». Это позволяет вам изменять ширину / высоту, разрешение и другие измерения. Обычному пользователю мы рекомендуем изменить измерение на «процент», а затем выбрать число, которое соответствует вашему целевому размеру. Когда вы измените это значение, в разделе «Результирующий размер» вы точно узнаете, насколько большим будет ваш новый файл.

3. Сохранить новую версию : После нажатия «ОК» вы сможете увидеть, как изображение выглядит с новым размером. Не бойтесь — вы можете отменить изменения, если все выглядит неправильно. Просто нажмите Command + Z, чтобы отменить. Однако, если вас устраивают результаты, выберите «Файл», а затем «Сохранить как», чтобы создать новую версию вашего JPEG. Дайте ему новое имя, например «[Изображение] Маленькое» или «[Изображение] Веб-версия», и нажмите «Сохранить».

Если вам нужен ярлык для изменения размера фотографий и изображений, Shutterstock создал бесплатное средство для изменения размера изображений.Измените размер изображений за три простых шага: загрузите изображение, выберите нужный размер и загрузите его. .

форматов графических файлов | Руководство по веб-стилю 3

Основными форматами веб-файлов являются файлы gif (произносится «jiff»), jpeg («jay-peg») и, в гораздо меньшей степени, файлы png («ping»). Все три распространенных формата веб-графики представляют собой так называемую растровую графику, состоящую из шахматной сетки из тысяч крошечных цветных квадратных элементов изображения или пикселей. Растровые файлы — это файлы знакомого типа, создаваемые мобильными телефонами и цифровыми камерами, и их легко создавать, редактировать, изменять размер и оптимизировать для использования в Интернете с помощью таких широко доступных инструментов, как Adobe Photoshop или Elements, Corel Paint Shop Pro и Painter и других. программы для редактирования фотографий.

Для эффективной доставки через Интернет практически вся веб-графика сжимается, чтобы размер файлов был как можно меньше. Большинство веб-сайтов используют изображения как в формате GIF, так и в формате JPEG. Выбор между этими типами файлов во многом зависит от оценки:

• Характер изображения (является ли изображение «фотографическим» набором плавных тональных переходов или схематическим изображением с резкими краями и линиями?)
• Влияние различных видов сжатия файлов на качество изображения
• Эффективность метода сжатия при создании файла наименьшего размера, который хорошо выглядит

GIF Графика

Информационная служба CompuServe популяризировала формат обмена графическими изображениями (gif) в 1980-х годах как эффективное средство передачи изображений по сетям передачи данных.В начале 1990-х годов первые дизайнеры Всемирной паутины взяли на вооружение gif из-за его эффективности и широкого распространения. Многие изображения в Интернете имеют формат GIF, и практически все веб-браузеры, поддерживающие графику, могут отображать файлы GIF. Файлы gif включают схему сжатия «без потерь», чтобы сохранить минимальный размер файлов без ущерба для качества. Однако файлы gif представляют собой 8-битную графику и поэтому могут содержать только 256 цветов.

Сжатие файлов GIF

Формат файлов gif использует относительно простую форму сжатия файлов (Lempel Ziv Welch или lzw), которая устраняет неэффективность хранения данных без потери данных или искажения изображения.Схема сжатия lzw лучше всего подходит для сжатия изображений с большими полями однородного цвета, таких как логотипы и диаграммы. Он гораздо менее эффективен при сжатии сложных «фотографических» изображений с множеством цветов и сложной текстурой (рис. 11.4).

Рисунок 11.4. Сжатие LZW, встроенное в графический формат GIF, очень хорошо помогает эффективно сохранять схематическую графику (справа), но плохо сжимает более сложные фотографические изображения (слева).

Дизеринг

Полноцветные фотографии могут содержать почти бесконечный диапазон значений цвета; GIF-изображения могут содержать не более 256 цветов.Процесс уменьшения количества цветов до 256 или меньше называется дизерингом. При сглаживании пиксели двух цветов накладываются друг на друга, чтобы создать иллюзию присутствия третьего цвета. При сглаживании фотографического изображения до 256 цветов получается неприятно зернистое изображение (рис. 11.5). В прошлом этот метод был необходим для создания изображений, которые могли бы выглядеть приемлемо на 256-цветных экранах компьютеров, но с сегодняшними полноцветными дисплеями редко возникает необходимость в дизеринге изображения. Если вам нужен более широкий диапазон цветов, чем может обрабатывать формат gif, попробуйте с помощью редактора изображений сохранить изображение в форматах jpeg и png (описанных ниже), сравните полученные размеры файлов и качество изображения и выберите наилучший баланс размер файла и качество изображения.

Рисунок 11.5 — Смешение полноцветной фотографии (слева) до 256-цветного изображения (справа) приводит к изображению с большим количеством визуальных шумов и резкими переходами между пикселями разных цветов. К счастью, такие компромиссы с размыванием цвета теперь в основном в прошлом, поскольку у большинства пользователей теперь есть мониторы с «истинным цветом», которые могут отображать тысячи или миллионы цветов.

Улучшение сжатия GIF

Вы можете воспользоваться преимуществами сжатия lzw, чтобы повысить его эффективность и, таким образом, уменьшить размер вашей графики в формате gif.Стратегия состоит в том, чтобы уменьшить количество цветов в вашем GIF-изображении до минимально необходимого количества и удалить цвета, которые не требуются для представления изображения. Графика в формате gif не может содержать более 256 цветов, но может быть и меньше. Изображения с меньшим количеством цветов сжимаются более эффективно при сжатии lzw. Например, при создании графики в формате gif в Photoshop не следует автоматически сохранять каждый файл с 256 цветами. Простое изображение в формате gif может хорошо выглядеть с 8, 16 или 32 цветами, и при этом можно значительно сэкономить на размере файла.Для максимальной эффективности в графике gif используйте минимальное количество цветов, дающее хороший визуальный результат.

GIF с чересстрочной разверткой

Обычная (без чересстрочной развертки) графика в формате gif загружает по одной строке пикселей за раз сверху вниз, и браузеры отображают каждую строку изображения по мере ее постепенного наращивания на экране. В файлах GIF с чересстрочной разверткой данные изображения хранятся в формате, который позволяет браузерам, поддерживающим эту функцию, создавать на экране полноразмерную версию изображения GIF с низким разрешением во время загрузки файла.Многие люди находят визуально привлекательный анимационный эффект чересстрочной развертки «от нечеткого к четкому», но наиболее важным преимуществом чересстрочной развертки является то, что он дает пользователю возможность предварительного просмотра всего изображения, пока оно загружается в браузер.

Чередование лучше всего подходит для больших изображений в формате GIF, например иллюстраций размером 200 × 100 пикселей или больше. Чередование — плохой выбор для небольшой графики в формате GIF, такой как панели навигации, кнопки и значки. Эти маленькие графические изображения будут загружаться на экран намного быстрее, если вы сохраните их в обычном (без чересстрочной развертки) формате gif.Как правило, чересстрочная развертка не оказывает значительного влияния на размер файла средней графики в формате gif.

Прозрачный GIF

Формат gif позволяет выбирать цвета из поисковой таблицы цветов gif, чтобы они были прозрачными. Вы можете использовать программное обеспечение для редактирования изображений, такое как Photoshop (и многие условно-бесплатные служебные программы), чтобы выбрать цвета в цветовой палитре графического изображения GIF, чтобы они стали прозрачными. Обычно цвет, выбранный для прозрачности, является цветом фона в графике. К сожалению, свойство прозрачности не избирательно; если сделать цвет прозрачным, каждый пиксель в изображении, который имеет этот цвет, также станет прозрачным, что может привести к неожиданным результатам.

Добавление прозрачности к графическому изображению в формате GIF может привести к разочаровывающим результатам, если изображение содержит сглаживание. Если вы используете программу редактирования изображений, такую ​​как Photoshop, для создания фигуры, установленной на фоне цвета, Photoshop сгладит фигуру, вставив пиксели промежуточных цветов по краям границы фигуры. Это сглаживание или сглаживание улучшает внешний вид экранных изображений, смягчая то, что в противном случае выглядело бы как неровные края. Проблема возникает, когда вы устанавливаете цвет фона на прозрачный, а затем используете изображение на веб-странице с другим цветом фона.Сглаженные пиксели изображения будут по-прежнему соответствовать исходному цвету фона. В приведенном ниже примере, когда мы меняем цвет фона с белого на прозрачный (позволяя просвечивать серый фон веб-страницы), вокруг изображения появляется уродливый белый ореол (рис. 11.6).

Рисунок 11.6 — Ужасный «белый ореол» в прозрачной графике GIF.

Та же проблема существует с печатью. Большинство браузеров не печатают фоновые цвета, а прозрачный GIF-файл со сглаживанием на цветном фоне не будет плавно переходить в белый цвет распечатанной страницы.

Графика в формате JPEG

Другой формат графических файлов, обычно используемый в Интернете для минимизации размеров графических файлов, — это схема сжатия Joint Photographic Experts Group (jpeg). В отличие от графики в формате GIF, изображения в формате jpeg представляют собой полноцветные изображения, в которых каждому пикселю отводится не менее 24 бита памяти, в результате чего изображения могут содержать 16,8 миллионов цветов.

изображений jpeg широко используются фотографами, художниками, графическими дизайнерами, специалистами по медицинской визуализации, историками искусства и другими группами, для которых важно качество изображения и точность цветопередачи.Форма файла jpeg, называемая «прогрессивный jpeg», дает графике jpeg такой же постепенно построенный дисплей, как и в чересстрочных изображениях GIF. Как и чересстрочные GIF-изображения, прогрессивные изображения в формате JPEG часто загружаются на страницу дольше, чем стандартные JPEG, но они предлагают пользователю более быстрый предварительный просмотр.

Сжатие

jpeg использует сложный математический метод, называемый дискретным косинусным преобразованием, для создания скользящей шкалы сжатия графики. Вы можете выбрать степень сжатия, которую хотите применить к изображению в формате jpeg, но при этом вы также определяете качество изображения.Чем сильнее вы сжимаете изображение с помощью сжатия jpeg, тем сильнее ухудшается его качество. jpeg может достигать невероятных степеней сжатия, сжимая графику в сто раз меньше, чем исходный файл. Это возможно, потому что алгоритм jpeg отбрасывает «ненужные» данные при сжатии изображения, и поэтому он называется методом сжатия с потерями. Обратите внимание на рис. 11.7, как увеличение сжатия jpeg постепенно ухудшает детализацию изображения. Клетчатый узор и темные пиксели «шума» в сжатом изображении являются классическими артефактами сжатия jpeg.Обратите внимание на сильный шум сжатия и искажения, присутствующие на изображении ниже, особенно вокруг переднего края головы рыбы.

Рисунок 11.7. Сжатие JPEG имеет свою цену: значительное увеличение визуального шума и других артефактов сжатия, которые ухудшают качество изображения при чрезмерном использовании.

Сохраните оригинальные несжатые изображения!

После сжатия изображения с использованием сжатия jpeg данные теряются, и вы не можете восстановить их из этого файла изображения. Всегда сохраняйте несжатый исходный файл с графикой или фотографиями в качестве резервной копии.Если ваша цифровая камера создает изображения в формате jpeg, отложите исходные файлы jpeg и работайте с копиями при редактировании файлов для использования в Интернете. Каждый раз, когда вы сохраняете или повторно сохраняете изображение в формате jpeg, изображение сжимается еще больше, а артефакты и шум на нем увеличиваются.

PNG графика

Portable Network Graphic (png) — это формат изображения, разработанный консорциумом разработчиков графического программного обеспечения в качестве альтернативы формату изображений gif. Как упоминалось выше, CompuServe разработал формат gif, а gif использует проприетарную схему сжатия lzw, которая была запатентована Unisys Corporation, а это означает, что любой разработчик графических инструментов, создающий программное обеспечение, сохраняемое в формате gif, должен платить роялти Unisys и CompuServe.Срок действия патента истек, и разработчики программного обеспечения могут свободно использовать формат gif.

Графика

png была разработана специально для использования на веб-страницах и предлагает ряд привлекательных функций, в том числе полный диапазон глубины цвета, поддержку сложной прозрачности изображения, лучшее чересстрочное чередование и автоматические корректировки гаммы монитора. Изображения png также могут содержать краткое текстовое описание содержания изображения, которое позволяет поисковым системам Интернета искать изображения на основе этих встроенных текстовых описаний.

png поддерживает полноцветные изображения и может использоваться для фотографических изображений. Однако, поскольку он использует сжатие без потерь, полученный файл намного больше, чем при сжатии jpeg с потерями. Как и gif, png лучше всего подходит для штриховых рисунков, текста и логотипов — изображений, содержащих большие области однородного цвета с резкими переходами между цветами. Изображения этого типа, сохраненные в формате png, выглядят хорошо и имеют такой же или даже меньший размер файла, чем при сохранении в формате gif. Однако широкое распространение формата png происходит медленно.Частично это связано с непоследовательной поддержкой в ​​веб-браузерах. В частности, Internet Explorer не полностью поддерживает все возможности графики png. В результате большинство изображений, подходящих для сжатия png, вместо этого используют формат gif, преимущество которого заключается в полной и согласованной поддержке браузером.

.

Как уменьшить размер файла PNG на 70% с помощью GIMP

В сегодняшнем уроке я продемонстрирую, как использовать GIMP, чтобы уменьшить размер файла изображений PNG на 70% без особой потери качества.

Зачем уменьшать размер файла?

Если вы когда-либо создавали веб-сайт, который вам нужен, чтобы показывать хорошие результаты в поиске Google, вы, вероятно, уже знаете, что скорость сайта является важным фактором. Размер файлов изображений может существенно повлиять на время загрузки вашего сайта. Как дизайнеры, мы склонны тщательно подходить к таким вещам, как четкость и разрешение, и часто жертвуем размером файла в пользу этого. Когда дело доходит до создания графики для Интернета, это проблема.

Еще одна причина, по которой вам может потребоваться уменьшить размер файлов PNG, заключается в том, что вы загружаете их на веб-сайт, у которого есть ограничения на размер файла. Я сам столкнулся с этой проблемой, когда создавал несколько рекламных баннеров для контекстно-медийной сети Google.

Сторонние службы

Существует множество бесплатных онлайн-инструментов, которые можно использовать для уменьшения размера файлов PNG при сохранении приличного качества изображения. Один из инструментов, который я использовал в прошлом, — это TinyPNG.Если вы используете что-то вроде Inkscape или GIMP для создания графики, вам не обязательно прибегать для этого к сторонним сервисам. Это можно сделать прямо в GIMP перед экспортом изображения!

Использование GIMP для уменьшения размера файла PNG

Чтобы начать работу, просто откройте свое изображение с помощью GIMP, перейдите к Изображение > Режим и выберите Индекс .

Это вызовет меню Преобразование индексированных цветов .

По умолчанию будет выбрано «Создать оптимальную палитру», а максимальное количество цветов должно быть установлено на 255 .Оставьте эти значения такими, какие они есть (или установите эти значения, если GIMP не использует их по умолчанию) и нажмите Преобразовать .

Теперь экспортируйте изображение как файл PNG. После экспорта вам будет предложено следующее меню экспорта…

Откройте столбец Advanced и убедитесь, что вы сняли отметку абсолютно со всего, что указано во всем меню. Все это бесполезная информация, которая без нужды занимает дисковое пространство. Не беспокойтесь о сохранении данных эскизов или отметок времени.В любом случае эта информация автоматически фиксируется вашей операционной системой.

Как только вы это сделаете, нажмите Export и проверьте размер файла.

Как видите, уменьшение количества цветов фотографии до 255 уменьшило размер файла PNG до .

Что касается потери качества, то вот сравнение до и после…

Вы заметите, что изображение справа немного более пиксельное, чем было изначально, но, к сожалению, это компромисс, на который мы должны пойти при создании графики для Интернета.

Если вы хотите, чтобы ваш сайт загружался быстро для пользователей с более медленной скоростью интернета и не допускал, чтобы они отскакивали от вашей страницы, вам необходимо убедиться, что ваш сайт загружается в разумные сроки. На это влияет множество факторов, но размер файла изображения — это фактор, который нельзя игнорировать.

_{Logos By Nick LLC является участником программы Amazon Services LLC Associates, партнерской рекламной программы, предназначенной для предоставления сайтам средств зарабатывать рекламные сборы за счет рекламы и ссылок на Amazon.com. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках. Прочтите информацию о партнерских программах здесь.} .