З. 1.2. Компьютерное представление цвета

Человеческий глаз воспринимает каждый из многочисленных цветов и оттенков окружающего мира как сумму взятых в различных пропорциях трёх базовых цветов — красного, зелёного и синего. Например, пурпурный цвет — это сумма красного и синего, жёлтый сумма красного и зелёного, голубой — сумма зелёного и синего цветов. Сумма красного, зелёного и синего цветов воспринимается чело веком как белый цвет, а их отсутствие — как чёрный цвет ¹ .

Такая модель цветопередачи называется RGB, по первым буквам английских названий цветов: Red — красный, Green зеленый, Пие — синий (рис. 3.2).

RGB

Рис. 3.2. Цветовая модель RGB

Рассмотренная особенность восприятия цвета человеческим глазом и положена в основу окрашивания каждого пикселя на экране

компьютера в тот или иной цвет. На самом деле пиксель — это три крошечные точки красного, зелёного и синего цветов, расположенные так близко друг к другу, что человек их воспринимает как единое целое. Пиксель принимает тот или иной цвет в зависимости от яркости базовых цветов (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Пиксель состоит из трёх точек красного, зелёного и синего цветов

Рекомендуем вам посмотреть анимацию «Цветовая модель RGB», размещённую в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (http://schoo[-col(ection.edu.ru/). Этот ресурс не только демонстрирует обидий принцип образования цветов (см. рис. 3.2), но и позволяет в интерактивном режиме собственноручно создавать всевозможные опенки, задавая различные соотношения базовых цветов. Там же размещена анимация «Изображения на компьютере», в которой доступно изложены основные принципы формирования изображений на экране монитора.

У первых цветных мониторов базовые цвета имели всего две градации яркости, т. е. каждый из трёх базовых цветов либо участвовал в образовании цвета пикселя (обозначим это состояние 1), либо нет (обозначим это состояние О). Палитра таких мониторов состояла из восьми цветов. При этом каждый цвет можно было закодировать цепочкой из трёх нулей и единиц — трёхразрядным двоичным кодом.

Яркость базовых цветов	Цвет	Код
Красный	Зелёный	Синий
	о	о	чёрный
о			синий
		о	зелёный
О			голубой
	о	о	красный
	О		пурпурный
		о	жёлтый
			белый

3.1

Современные компьютеры обладают необычайно богатыми палитрами, количество цветов в которых зависит от того, сколько двоичных разрядов отводится для кодирования цвета пикселя.

Глубина цвета — длина двоичного кода, который используется для кодирования цвета пикселя. Количество N цветов в палитре и глубина i цвета связаны между собой соотношением: = 2'.

В настоящее время наиболее распространёнными значениями глубины цвета являются 8, 16 и 24 бита, которым соответствуют палитры из 256, 65 536 и 16 777 216 цветов:

Глубина цвета	Количество цветов в палитре
	28 = 256
	216 65 536
	224 — 16 777 216

З. 1.З. Видеосистема персонального компьютера

Качество изображения на экране компьютера зависит как от пространственного разрешения монитора, так и от характеристик видеокарты (видеоадаптера), состоящей из видеопамяти и видеопроцессора.

Монитор и видеокарта образуют видеосистему персонального ком пьютера. Рассмотрим работу видеосистемы персонального компьютера в упрощённом виде.

1. Под управлением процессора информация о цвете каждого пикселя экрана компьютера заносится для хранения в видеопамять. Видеопамять — это электронное энергозависимое запоминающее устройство. Глубина цвета, а значит, количество цветов в палитре компьютера, зависит от размера видеопамяти. Видеопамять современных компьютеров составляет 256, 512 и более мегабайтов.

2. Видеопроцессор несколько десятков раз в секунду считывает содержимое видеопамяти и передаёт его на монитор, который превращает полученные данные в видимое человеком изображение. Частота обновления экрана (количество обновлений экрана в секунду) измеряется в герцах (Гц). Комфортная работа пользователя, при которой он не замечает мерцания экрана, возможна при частоте обновления экрана не менее 75 Гц.

Пространственное разрешение монитора, глубина цвета и частота обновления экрана — основные параметры, определяющие качество компьютерного изображения. В операционных системах предусмотрена возможность выбора необходимого пользователю и технически возможного графического режима (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Элементы интерфейса в диалоговом окне Свойства экрана (ОС Windows), позволяющие установить требуемый режим работы монитора

а Задача. Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 640 х 480 и палитрой из 65 536 цветов.

Решение.

65 536 2i, I=k.i к 640 • 480

65 536 2ⁱ, 16, 1—640. 480. 16 -26. 10-24 30. 2⁴ — ЗОО • 2 ¹⁴ (битов) = ЗОО 211 (байтов) 600 (Кбайт).

Ответ: 600 Кбайт.

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Изображение на экране монитора формируется из отдельных точек — пикселей. Пространственное разрешение монитора — это количество пикселей, из которых складывается изображение.

Каждый пиксель имеет определённый цвет, который получается комбинацией трёх базовых цветов красного, зелёного и синего (цветовая модель RGB).

Глубина цвета — длина двоичного кода, который используется для кодирования цвета пикселя. Количество цветов в палитре и глубина i цвета связаны между собой соотношением: ЛУ == 2ⁱ

Монитор и видеокарта, включающая в себя видеопамять и видеопроцессор, образуют видеосистему персонального компьютера.

SVY-

Вопросы и задания

1. Что общего между пуантилизмом (техника живописи), созданием мозаичных изображений и формированием изображения на экране монитора?

2. Опишите цветовую модель RGB.

З. Какие особенности нашего зрения положены в основу формирования изображений на экране компьютера?

4. Для чего нужна видеопамять?

5. Какие функции выполняет видеопроцессор?

6.

Опишите в общих чертах работу видеосистемы персонального компьютера.

7. Как вы понимаете смысл фразы «В операционных системах предусмотрена возможность выбора необходимого пользователю и технически возможного графического режима»?

8. Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 1024 х 768 и количеством отображаемых цветов, равным 16 777 216.

9. Вы хотите работать с разрешением монитора 1600 х 1200 пиксе лей, используя 16 777 216 цветов. В магазине продаются видеокарты с памятью 512 Кбайт, 2 Мбайт, 4 Мбайт и 64 Мбайт. Какую из них можно купить для вашей работы?

10. Подсчитайте объём данных, передаваемых в секунду от видеопамяти к монитору в режиме 1024 х 768 пикселей с глубиной цвета 16 битов и частотой обновления экрана 75 Гц.

S 3-2 Компьютерная графика

Ключевые слова:

графический объект

компьютерная графика

растровая графика

векторная графика

форматы графических файлов

Рисунки, картины, чертежи, фотографии и другие графические изображения будем называть графическими объектами.

Компьютерная графика — это широкое понятие, обозначающее: 1) разные виды графических объектов, созданных или обработанных с помощью компьютера;

2) область деятельности, в которой компьютеры используются как инструменты создания и обработки графических объектов.