Графическое изображение видов информации. Графическая информация и текстовая информация. Графическая информация: задачи, тест. Почему не получается создать алфавит

Под графической информацией понимается рисунок, чертеж, фотография, картинка в книге, изображение на экране телевизора и т. д. рассмотрим в качествепримера изображение на экране телевизора. Это изображение состоит из некоторого количества горизонтальных линий – строк. А каждая строка в свою очередь состоит из элементарных мельчайших единиц изображения – точек, которые называютсяпикселами (picsel–PICture’SElement– элемент картинки). Весь массив элементарных единиц изображения называютрастром (лат.Rastrum– грабли).Степень четкости изображения зависит от количества строк на весь экран и количества точек в строке, которые представляютразрешающую способность экрана или просторазрешение .

Монохромное изображение – изображение, состоящее из любых двух контрастных цветов – черного и белого, зеленого и белого, коричневого и белого и т. д. каждый пиксел изображения может иметь либо один, либо другой цвет. Поставив в соответствие первому цвету двоичный код «0», а второму – код «1» (либо наоборот), можно закодировать в одном бите состояние одного пиксела монохромного изображения.

Однако, полученное таким образом изображение будет чрезмерно контрастным. Реальное, например, черно-белое изображение состоит не только из белого и черного цветов. В него входят множество различных промежуточных оттенков – серый, светло-серый, темно-серый и т. д. Если кроме белого и черного цветов использовать только две дополнительные градации, то для того чтобы закодировать цветовое состояние одного пиксела, потребуется уже два бита.

Общепринятым, дающим реалистичные монохромные изображения, считается кодирование состояния одного пиксела с помощью одного байта, которое позволяет передавать 256 различных оттенков серого цвета от полностью белого до полностью черного.

Цветное изображение может формироваться различными способами. Один из них –метод RGB (от словRed,Green,Blue–красный, зеленый, синий), который опирается на то, что глаз человека воспринимает все цвета как сумму трех основных цветов – красного, зеленого и синего. Для получения цветного пиксела в одно и то же место экрана направляется не один, а сразу три цветных луча. Для упрощения будем считать, что для кодирования каждого из цветов достаточно одного бита. «0» в бите означает, что в суммарном цвете данный основной отсутствует, а «1» - присутствует. Следовательно, для кодирования одного цветного пиксела потребуется 3 бита. При такой схеме кодирования каждый пиксел может иметь один из 8 возможных цветов. Если же каждый из цветов кодировать с помощью одного байта, то появится возможность передавать по 256 оттенков каждого из основных цветов. А всего в этом случае обеспечивается передача 256 Х 256 Х 256 = 16777216 различных цветов, что достаточно близко к реальной чувствительности человеческого глаза. Этот способ представления цветной графики принято называть режимомTrue Color (truecolor– истинный цвет) илиполноцветным режимом .

Существуют и другие полноцветные режимы кодирования цветного изображения. Они требуют очень много памяти. В целях экономии памяти разрабатываются различные режимы и графические форматы, которые немного хуже передают цвет, но требуют гораздо меньше памяти. В частности, режим High Color (highcolor–богатый цвет), в котором для передачи цвета одного пиксела используется 16 битов и, следовательно, можно передать 65535 цветовых оттенков.

При записи изображения в память компьютера кроме цвета отдельных точек необходимо фиксировать много дополнительной информации – размеры рисунка, яркость точек и т. д. Конкретный способ кодирования всей требуемой при записи изображения информации образует графический формат. Форматы кодирования графической информации, основанные на передаче цвета каждого отдельного пиксела, из которого состоит изображение, относят к группе растровых илиBitMap форматов (bitmap– битовая карта). Наиболее известными растровыми форматами являютсяBMP ,GIF иJPEG форматы.

Растровая графика обладает существенным недостатком – изображение, закодированное в одном из растровых форматов, очень плохо масштабируется. Поэтому были разработаны методывекторной графики . В векторной графике базовым объектом являетсялиния . При этом изображение формируется из описываемых математическим, векторным способом отдельных отрезков прямых или кривых линий, а также геометрических фигур – прямоугольников, окружностей и т. д., которые могут быть из них получены.

Графические изображения бывают двух типов: векторные и растровые . Обрабатываются они по-разному и с помощью различных графических программ.

Векторное изображение представляется в виде совокупности отрезков прямых (векторов), а не точек, которые применяются в растровых изображениях. Основные преимущества векторного принципа формирования изображений перед растровым состоят в следующем:

1. Файлы векторных изображений имеют гораздо меньший размер, чем растровых;

2. Печать векторных изображений осуществляется быстрее;

3. Масштабирование и трансформация векторных изображений не сопряжены с ограничениями и не влияют на качество.

Векторный графический объект включает два элемента: контур и его внутреннюю область, которая может быть пустой или менять заливку в виде цвета, цветового перехода (градиента) или мозаичного рисунка. Контур может быть как замкнутым, так и разомкнутым. В вектором объекте он выполняет двойную функцию. Во-первых, с помощью контура вы можете менять форму объекта. Во-вторых, контур векторного объекта можно оформлять (выполнять обводку), предварительно задав его цвет, толщину линии и стиль ее оформления.

Векторные изображения получаются с помощью графических редакторов векторного типа (их еще называют пакетами иллюстративной графики). Эти пакеты предоставляют в распоряжение пользователя набор инструментов и команд, с помощью которых создаются рисунки. Прямые линии, окружности, эллипсы и дуги являются основными компонентами векторных изображений. Одновременно с процессом рисования специальное программное обеспечение формирует описания графических примитивов, из которых строится рисунок. Эти описания сохраняются в графическом файле

Растровое изображение состоит из точек (пикселей). Параметры каждой точки (координаты, интенсивность, цвет) описываются в файле. Отсюда – такие огромные размеры файлов, содержащих растровые изображения, особенно, если последние характеризуются высокой разрешающей способностью.

Растровые форматы применяются при:

1. Сканировании и обработке графических изображений;

2. Создании изображений для использования в других программах, в частности для передачи другим пользователям по сети Internet;

3. Создании различных художественных эффектов, которые возможны благодаря специальным программным фильтрам.

Растровое изображение представляет собой набор мозаичных объектов, расположенных друг на друге. Каждый объект растрового изображения находится в одном из слоев так называемой растровой подложки, имеющей прямоугольную форму. Растровая подложка - это аналог холста, а слой – аналог кальки.

Слой подложки можно представить в виде набора небольших квадратных ячеек, одинаковых по размеру, в которых вы можете сформировать некоторое изображение (растровый объект), состоящее из мозаичных элементов (пикселей). Размеры пикселя определяются разрешающей способностью (разрешением) подложки. Пиксель характеризуется не только цветом, но и другими параметрами, в частности прозрачностью и способом смещения цветов при наложении таких элементов друг на друга.

Для изображений каждого из рассмотренных типов характерны свои возможности и ограничения. В частности, векторная графика позволяет реализовать такие эффекты: выдавливание, искажение, контур, линза, маска, переход, перспектива, оболочка, оттенение и др. Ну а в процессе формирования растрового изображения можно воплощать способы и приемы, применяемые в таких областях художественного творчества, как вышивка, гравировка, лепка, живопись, мозаичное искусство, чеканка и др.

Перед тем как рассматривать какие-либо основы цифровой графики, стоит изначально понять, что представляет собой графическая информация. В наше время это понятие активно используется в различных сферах деятельности человека, но при этом многие даже не понимают, что представляет собой этот термин и что он подразумевает.

Что это такое?

Графическая информация сегодня используется в большинстве областей визуальной коммуникации, начиная от различных произведений изобразительного искусства, которые должны у человека пробуждать эмоции и вызывать чувство восхищения прекрасным, и заканчивая всевозможными символами, предназначенными исключительно для того, чтобы донести до человека определенную информацию. В частности, к таким символам можно отнести дорожные знаки, которые у опытных водителей иногда даже не достигают области осознаваемого восприятия.

На сегодняшний день графическая информация и образы представляют собой основу мышления большинства специалистов, и отдельное место здесь выделяется которые представляют собой людей, имеющих наглядно-образный склад. Владение компьютерной техникой при визуализации каких-либо идей весьма полезно, но предусматривает основательную подготовку, а также понимание своеобразной графической информации с точки зрения перевода ее в компьютерный формат.

Определение

Графическая информация - это полная совокупность данных, нанесенных на самые разнообразные носители, включая кальку, бумагу, холсты, стекло, стены и многое другое. В определенной степени можно сказать о том, что даже наша с вами на которую направлен объектив камеры или же фотоаппарата, также представляет собой графическую информацию.

Широчайшее разнообразие графических носителей, а также доступных современному человеку видов изображения в принципе тяжело поддается учету, и происходит так далеко не по той причине, что они представлены в бесконечном количестве, а потому, что есть масса различных промежуточных вариантов. Ведь мы не можем просто сложить их между собой и сконструировать своеобразный алфавит, и именно это отличает такие понятия, как графическая информация и текстовая информация. Однако и здесь есть определенные исключения.

Рассматривая, что представляет собой графическая информация и текстовая информация, стоит отметить, что совокупность текстовых знаков уже давным-давно была приведена в определенную систему, которая называется алфавит. При этом в европейских странах алфавит является фонетическим, в то время как у дальневосточных народов алфавит фиксирует не фонемы или звуки, а представляет собой целое понятие и состоит из иероглифов, что переводит его уже в разряд не текстовой, а именно графической информации.

Полезные примеры

Далеко не все понимают, что в современных европейских языках также используется своеобразный принцип иероглифа, которые представлены у нас цифрами. Несмотря на то что в разных языках цифры могут писаться абсолютно одинаково, в действительности они называются и произносятся абсолютно иначе в каждом отдельном языке, что и является типичным принципом иероглифа.

В связи с этим все элементы, которые требуются для реализации процедуры кодирования, давным-давно выделены в течение длительного исторического периода. Элементы, которые являются отдельными и независимыми друг от друга, могут быть представлены в виде определенного списка, в котором присутствует конечное и четко зафиксированное количество строк.

Время, когда человеком наиболее подробно изучается графическая информация - 9 класс, но многие даже могут не помнить этого. При этом еще тогда нас учили, что если мы обращаемся к графическим данным, включая картины, фотографии, рисунки или же какие-либо другие изобразительные объекты, то в таком случае в них уже не получится найти таких естественных и универсальных элементов, которыми можно было бы оперировать точно так же, как и буквами.

История

Стоит отметить, что были попытки того, чтобы сформировать единую систему изображений. В частности, это пытался сделать Уильям Хогарт - английский живописец и теоретик искусства. В данном случае его пример интересен не по той причине, что он является мастером сатирического бытового жанра, главной целью которого было разоблачение пороков аристократии, а тем, что именно он пытался изобрести универсальный графический алфавит, что ему не удалось. Однако кривая, которую художник смог выделить в качестве эталонной еще в XVIII веке, по своему виду несколько напоминает кривую Безье.

Почему не получается создать алфавит?

На самом деле изобрести графический алфавит просто невозможно, и именно в этом заключается то различие, которое разделяет стандартную письменность и современную изобразительную деятельность. Также об этом упоминает предмет, которым изучается графическая информация - информатика. Эти области являются достаточно близкими по существу, но алфавит представляет собой универсальное средство, которое, имея ограниченное число элементов, позволяет формировать неограниченное количество текстов, в то время как в сфере изобразительной деятельности такого строгого перечня элементов просто не может существовать.

Именно по этой причине возможность кодирования основывается на другом подходе по сравнению со стандартными элементами наподобие цифр и букв, и в первую очередь это изучается в процессе того, как выполняются различные задачи. Графическая информация - это более сложное понятие, чем текстовая, поэтому и к ее освоению следует подходить более основательно.

Что нужно понять?

Так как в области изобразительной деятельности не может быть строгого перечня элементов, составление их списка является невозможным, и здесь проявляется серьезная задача - определить, каким образом всевозможные цифровые коды или же изображения можно будет превратить, если с ними могут работать исключительно компьютерные устройства. В частности, данная задача конкретизируется тем, что нужно изобрести способ, который позволил бы в современных компьютерных технологиях оперировать не только текстом.

В чем отличия между восприятием компьютера и человека?

Очевидно, что есть масса различий между тем как компьютером и человеком воспринимается графическая и звуковая информация. Для человека каждое изображение, которое может быть далеким от реалистической фотографии, представляет собой содержательную структуру, ведь каждый человек может отличить, к примеру, пейзаж от портрета.

Это становится возможным по той причине, что зрительное восприятие представляет собой не результат работы одних только органов зрения, но еще и является результатом при помощи мощного интеллекта, имеющего поразительные способности распознавания. К примеру, благодаря этому человек запросто может узнать другого человека, даже если не видел его в течение нескольких десятков лет, а ведь последний успел уже немного состариться и внешность его стала другой.

Технические системы, в процессе работы которых применяются даже самые современные вычислительные мощности, пока не могут реализовать такие задачи.

Тест по графической информации в информатике

Заключающий этап, которым в школах заканчивают изучение того, что представляет собой графическая информация - тест, который изменяется в зависимости от учебного учреждения и его направленности. Однако в большинстве случаев все вопросы являются стандартными и достаточно простыми. Среди наиболее распространенных стоит отметить следующие:

Что происходит с размером файла в процессе увеличения размера
Для чего нужны инструменты графического редактора Paint?
Что представляет собой самый маленький элемент изображения на графическом экране?
Что такое
Для чего нужен графический редактор?

И многие другие.

Другими словами, в процессе составления данного теста главная цель - это определить, насколько ученик освоил основные понятия курса графической информации и насколько он овладел работой с традиционными графическими редакторами.

1.1. Виды информации . Дома, в школе, на улице человека окружают различные предметы, которые можно описать словами, сфотографировать, нарисовать. Сведения об окружающих нас предметах и явлениях, их свойствах, состоянии называют информацией .

Информация, воспринимаемая зрением, - тексты, фотографии, рисунки, знаки - называется визуальной, т. е. зрительной; информация, воспринимаемая слухом, - речь, музыка, различные сигналы - называется звуковой. Существуют и другие виды информации.

Визуальную информацию, представленную в форме графиков, чертежей, рисунков, схем и т. п., называют графической .

Какие виды информации вы можете назвать?
Какую информацию называют графической? Приведите примеры.

1.2. Изображения . Еще в глубокой древности люди научились изображать различных животных, предметы быта, труда, охоты. На скалах, в пещерах найдены изображения, которым много тысяч лет. Они выполнены красками, сажей, древесным углем.

Изображения сопровождали человека на всех этапах его исторического развития.

Сегодня мир изображений чрезвычайно богат. Так, в музеях и на выставках вы встречаетесь с произведениями живописи и графики. Разнообразными изображениями в форме рисунков, графиков, фотоснимков, схем, чертежей проиллюстрированы школьные учебники, научная и популярная литература. Изображения вы видите на теле- и киноэкранах.

Любое изображение - это вид визуальной информации.

Приведите примеры использования изображений в практике.
Назовите некоторые виды изображений, известные вам.

1.3. Графические изображения . Из многочис ленных изображений, окружающих нас в жизни, выберем те, которые являются графическими. Графические изображения состоят из точек, линий, штрихов и выполнены карандашом, мелом, тушью, фломастером на бумаге, картоне, ткани, классной доске.

Некоторые графические изображения - рисунки, гравюры, плакаты - представляют собой образцы художественной графики , другие - чертежи, географические карты, графики, схемы, диаграммы, развертки, эскизы, технические рисунки - являются производственными или учебными.

Дорожные и торговые знаки, логотипы - примеры прикладной (практической) графики.

Некоторые графические изображения приведены на рисунке 1.

Рис. 1

Какие изображения относятся к графическим?
Приведите примеры графических изображений, дайте им характеристику.

1.4. Чертежи . На производстве, в мастерских школ широко используют такие изображения, как чертежи.

Рассмотрите рисунок 2, на котором дан чертеж детали. Как видим, чертеж содержит изображения и различные надписи. По изображениям можно судить о геометрической форме данной детали и форме ее отдельных частей. По надписям - о названии детали, масштабе, в котором выполнены изображения, материале, из которого изготавливают деталь, и пр. Размерные числа дают возможность судить о величине детали в целом и ее отдельных частей. На чертеже содержатся данные о качестве обработки детали при ее изготовлении, некоторые другие условные знаки.

Рис. 2

Чертеж представляет собой совокупность графических и знаковых компонентов, дающих вместе с поясняющим текстом разнообразную характеристику изображенным на нем предметам. Посредством линий, символов, надписей, условных знаков чертеж передает разнообразную информацию о предмете. Чертеж должен давать полное представление о детали.

Таким образом, чертеж - это графический документ, определяющий конструкцию того или иного изделия и содержащий сведения, необходимые для его разработки, изготовления, контроля, монтажа, эксплуатации и ремонта 1 .

1 На учебных чертежах допускается приводить не все данные, которые должны содержать производственные чертежи. В отдельных случаях чертежом мы будем называть только изображение детали.

Какие данные об изделии содержит чертеж?
Дайте определение чертежу.
Найдите в КТС определения следующих понятий: изделие, деталь, элементы детали.

1.5. Значение чертежей в практике . Чертежи являются одним из основных видов графической информации. В современном производстве чертежу отводят особую роль. На заводах и фабриках, в мастерских изготавливают различные изделия: станки, автомобили, радиоустройства, бытовые приборы и многое другое. Создать все это нельзя без чертежей. По чертежам изготавливают отдельные детали машин, собирают из готовых деталей сложные приборы и механизмы, осуществляют их ремонт и контроль.

Для возведения зданий, сооружений, строительства плотин, шахт, прокладки шоссейных и железных дорог используют архитектурные и инженерно-строительные чертежи.

Но чертежи нужны не только в технике. Они являются постоянными спутниками многих профессий человека. По чертежам делают мебель, озеленяют города и поселки. Чертежи нужны врачу (для изучения медицинской техники), модельеру (для конструирования одежды и обуви), многим другим специалистам.

Чертежи как вид графической информации пересылают с завода на завод, из страны в страну. Человек любой специальности, если он умеет читать чертежи, поймет их, изучит по ним устройство самой сложной машины. Поэтому, чтобы стать технически грамотным человеком, нужно хорошо знать основы графической информации.

Чертеж - это еще и своеобразный графический интернациональный язык. Он понятен любому специалисту независимо от того, на каком языке он говорит. Чертеж является лаконичным средством выражения технической мысли.

Графический язык берет свое начало с первобытных рисунков - пиктограмм (от лат. pictus - нарисованный). С их помощью люди передавали сведения о происходящих явлениях, событиях, предметах и т. п.

В настоящее время принцип пиктографии как способ изображения предметов с помощью условных знаков находит широкое применение во вспомогательных средствах коммуникации (от лат. communicatio - сообщение, связь, путь). К ним относятся эмблемы предприятий и фирм, реклама и другие виды прикладной графики.

Современный чертеж прошел долгий путь развития. Минули столетия, прежде чем графические изображения обрели настоящий вид. С историей их развития мы познакомимся позже, после изучения способов построения чертежей.

Почему чертеж называют графическим языком?
Как используются чертежи в практической деятельности человека?