Что такое растр в информатике 7 класс
Растровая графика и изображения: Что такое Растр?
Растровая графика представляет собой изображения, которые строятся из пикселей разного цвета, расположенных в определенной последовательности на сетке.
Такой вид графики используется повсеместно и является главным. Если вы работаете в сфере дизайна, графики или чего-то близкого по духу, то вам точно следует знать, что это такое.
В предыдущей публикации было подробно рассмотрено, что такое пиксель, сегодня мы рассмотрим, что такое растр, разберем это понятие и посмотрим на примерах растровые изображения.
Что такое растровая графика
Растровая графика (растр) — это изображение/я построенные из пикселей разного цвета, или по-другому, точек, расположенных в определенной последовательности в виде сетки / сот. Примерно это выглядит так — есть сетка на которой расположено множество точек самых разных цветов, при удалении от нее будет складываться целая картинка.
На скриншоте снизу можно четко увидеть, как растровое изображение формируется из пикселей и представлено в виде графической сетки.
К такой графике также относится и видео, так, как это просто множество растровых картинок, которые идут в определенной последовательности. Все, что отображается не вашем мониторе — представляется в виде растра, даже векторная графика трансформируется в него. Так, как на мониторах устанавливается графическая матрица, которая выводит картинку по пикселям.
Растровое изображение — это набор пикселей, представленных в виде сетки пикселей разных цветов из которых и формируется картинка. Можно дать и такое определение.
Характеристики растровой графики:
Растровые изображения создаются любым фотоаппаратом, камерой, когда вы делаете скриншот или просто в редакторе для компьютера, например, в GIMP.
Важно! Существует и другой вид — векторный, о том, что такое векторная графика, можете прочитать в соответствующей статье.
Достоинства растровой графики — плюсы
1. Можно создать абсолютно любое изображение, какой сложности бы оно не было. Полностью передать цветовую гамму, переходы — градиенты. В отличие от той же векторной графики.
2. Благодаря простоте создания может использоваться везде — в фотоаппаратах, печати, видео и т.д.
3. Быстрая скорость обработки и масштабирования.
4. Поддерживается всеми современными устройствами вывода информации на дисплее.
Недостатки — минусы
1. Может занимать много места если изображение сложное и используется высокая глубина цвета. Еще это зависит от его формата: PMG, JPG, BMP и т.д. Подробнее об этом написано ниже.
2. При масштабировании теряется четкость. Поэтому разрешение так важно.
3. Не вывести на печать на плоттер или это сделать довольно сложно.
Многие думают, что векторная графика намного лучше и занимает куда меньше места — это действует только на несложные изображения, где используется мало деталей. Правильно сохраненный растр тоже занимает немного места. Есть множество различных форматов картинок, которые хорошо сжимают исходник без сильной потери качества. О том, как уменьшить размер фото написано в соответствующей статье.
Форматы растровых изображений
Существует множество различных форматов. Все они имеют разное сжатие, а некоторые и вовсе без него. Рассмотрим только самые часто используемые типы растровых картинок, с которыми вы можете столкнуться.
JPG или JPEG — самый распространенный формат и используемый. Обладает отличными параметрами сжатия за счет усреднения цвета. Его вы можете видеть часто на сайтах, в том числе и на этом. Большинство всех картинок в интернете существуют именно в этом формате.
PNG — распространен для интернета, очень качественный формат. Отлично подходит, если вы хотите сохранить высокое качество или, наоборот, использовать минимум цветов.
BMP — формат операционной системы Виндовс. Обычно вообще без сжатия, поэтому используется редко — потому, что передавать огромные файлы по интернету нет смысла и на жестком диске они занимают много места.
GIF — анимация. Максимум 256 цветов. Раньше пользовался большой популярностью, да и сейчас на многих ресурсах есть. Но, с приходом HTML 5 практически потеряли всю надобность.
TIFF — часто используется для печати. Отличное качество — сохраняет исходные цвета в любом цветовом пространстве. Многие фотоаппараты делают снимки именно в этом формате.
RAW — наилучший формат для качественных снимков. Сохраняет изначальную картинку, которая попадает в объектив. В нем делают фото хорошие камеры. Такие снимки можно очень гибко редактировать. Но, занимают довольно много места.
В заключение
Теперь вы знаете, что это такое растровое изображение и как оно формируется. В следующей статье мы подробно рассмотрим другой важный формат графики — векторный, который используется в полиграфии.
Информатика. 7 класс
Конспект урока
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
Пиксель – это наименьший элемент изображения.
Растр – совокупность пикселей, образующих строки и столбцы.
Каждый пиксель может иметь свой цвет.
Достоинства растровой графики: точность цветопередачи – при сохранении растрового изображения, сохраняется и информация о цвете каждого пикселя; изображения можно распечатать на принтере.
Недостатки: чувствительность к уменьшению и увеличению рисунка; большой объём всего изображения.
Способ, при котором задаются цвет и яркость для каждого отдельно взятого пикселя, называется растровым.
Растровые графические редакторы: Paint, GIMP, AdobePhotoshop и другие.
Формулы, которые используются при решении типовых задач:
где N – количество цветов в палитре,i – глубина цвета, K – размер растрового изображения.
1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.
Теоретический материал для самостоятельного изучения.
Сегодня существуют различные способы создания графических изображений на компьютере. Но, всё же, самым распространённым способом считается создание изображений с помощью графических редакторов. Поэтому, в зависимости от способа создания изображения на компьютере, различают растровую и векторную графику. Сегодня на уроке мы познакомимся с растровой графикой, научимся получать растровые изображения и попробуем создать такие изображения с помощью графического редактора.
Ведь, если взять в руки лупу и рассмотреть экран монитора, то можно увидеть изображение, состоящее из каких-то отдельных мелких элементов. Что же это такое? Это пиксель – наименьший элемент изображения. А всё изображение в растровой графике формируется в виде растра – совокупности пикселей, образующих строки и столбцы. Каждый пиксель может иметь свой цвет.
Растровые изображения чаще всего получают с помощью сканера или цифрового фотоаппарата.
У любых растровых изображений есть определённые особенности:
1) чувствительность к уменьшению и увеличению рисунка;
2) если в изображении большое количество пикселей и используется множество цветов в палитре, то возрастает и объём всего изображения.
Всё это является недостатками растровых изображений.
Но есть, конечно же, и достоинство– это точность цветопередачи. При сохранении растрового изображения, сохраняется и информация о цвете каждого пикселя.
Таким образом, можно сделать вывод, что, если в памяти компьютера сохраняется информация о цвете каждого входящего в него пикселя, то такой способ создания изображения называется растровым.
И, хотя растровые изображения очень редко создают вручную, получить его можно и с помощью простейшего растрового графического редактора Paint. Такой редактор позволяет получать изображения с помощью панели инструментов и палитры, также окно данного графического редактора содержит строку заголовка, строку меню, полосы прокрутки и, конечно же, рабочую область.
Больше возможностей имеет растровый графический редактор Gimp. Панель инструментов редактора содержит диалог «Параметры инструментов». Имеется панель слоёв, каналов, контуров и путей, а также панель кистей, текстур и градиентов. Инструменты редактора Gimp можно разделить на следующие группы: инструменты выделения, инструменты рисования, инструменты преобразования, инструменты цвета.
Но нельзя забывать о том, что большинство растровых редакторов предназначено для обработки изображений, а не для их создания.
Растровый рисунок размером 1366×768 пикселей сохранили в виде несжатого файла размером 2 Мб. Каково максимально возможное число цветов в палитре?
Для решения этой задачи переведем 2 Мб в биты.
В одном байте – 8 бит, в 1 Мб – 1024 Кб, а в 1 Кб– 1024 байта.
Вычислим разрешение картинки.
Делим объём памяти на количество пикселей.
Получили 65536 максимально возможных цветов в палитре.
Решение:
2 Мбайт = 2 · 1024 · 1024 · 8= 16777216 битов
1366 · 768=1049088 точек
16777216 : 1049088≈16 битов на пиксель
N= 2 16 =65536 цветов.
Ответ: 65536 цветов.
Растровый графический редактор AdobePhotoshop
Получить растровое изображение с помощью сканера, цифрового фотоаппарата или видеокамеры не составляет особого труда. Гораздо сложнее создать растровое изображение вручную. Для этого существуют специальные растровые графические редакторы. Мы с вами рассмотрим более подробно один из них: растровый графический редактор AdobePhotoshop. РедакторAdobePhotoshop способен изменить изображение, например, отретушировать фотографию; объединить изображения, создать изображение.
Панель инструментов этого редактора содержит, помимо главного меню, кнопки с пиктограммами, которые позволяют выполнять различные действия.
Рисунок 5.1. Photoshop оснащён большим числом инструментов создания контуров выделения.
Программа AdobePhotoshop позволяет работать с готовыми фотографиями с помощью набора инструментов: цветокоррекции, фильтров, слоёв масок, можно выполнять различные действия, а также можно рисовать, изменять изображения экранными фильтрами.
Но, к сожалению, программа не является свободным программным обеспечением.
Форматы растровых графических файлов имеют следующие расширения: BMP, GIF, JPEG.
Разбор решения заданий тренировочного модуля
№1. Сколько цветов(N) насчитывается в палитре, если глубина цвета(i) равна 3? Выделите цветом правильный ответ.
Задача решается с помощью формулы N=2 i
Ответ: в палитре 8 цветов, вариант ответа 3.
№2. Фотографию размером 256×128 пикселей сохранили в виде несжатого файла. А для кодирования одного пикселя используется 2 байта. Определите размер файла в Кб.
Сначала определяем размер растрового изображения:
256 · 128 = 32768 точек в изображении
Теперь определяем размер файла: т.к. для кодирования одного пикселя используется 2 байта, то 32768 · 2 = 65536 байтов. Ответ нужно выразить в килобайтах, для этого 65536 : 1024 = 64 Кб.
Верный ответ: 64 Кб.
№3. Цветной рисунок состоит из 65536 цветов и занимает 3 Кб информации. Из скольких точек состоит данный рисунок?
Теперь, 3 Кб переведём в биты, для этого 3 · 1024 · 8 = 24576 бит – это объём всего изображения.
Суть понятия
Что вообще такое растровая и векторная графика? Если коротко, то это два разных подхода к форматам графических файлов. JPEG, PNG и GIF относятся к первому типу, а SVG, EPS и PDF — ко второму.
Растровая графика, также менее известная как битовая, хранит данные изображения в виде фиксированных пикселей. Каждый из них представляет один цвет и помещается в сетку (или «растр», отсюда и название). При определённом уровне отдаления все эти цветные пиксели образуют чёткую картинку, как мозаика.
Ещё такую графику можно сравнить с техникой рисования, называемой пуантилизмом, где картины состоят из множества точек разных цветов. Одна точка на таком полотне условно равна пикселю в растровом изображении, то есть при рассмотрении на достаточном расстоянии, они составляют яркую и детальную картину. Растр работает таким же образом, что обеспечивает богатую детализацию и возможность попиксельного редактирования.
Соответственно, чем ячейки меньше и ближе друг к другу, тем лучше качество картинки. При увеличении этих параметров изображение может становиться зернистым и нечётким.
С помощью растровой графики можно воспроизводить сложные разноцветные изображения, включая мягкие цветовые градиенты. Она идеально подходит для редактирования фотографий и создания цифровых рисунков в таких программах, как Photoshop и GIMP, а также используется для хранения и оптимизации изображений в интернете.
Технические особенности
Формат файла — это самый простой способ определить растровое изображение. Оно будет сохранено с одним из следующих расширений:
Каждое расширение по-разному смешивает типы сжатия и цветовые палитры, так что при его выборе нужно знать цели сохранения файла. Обычно учитываются такие основные параметры:
Как уже говорилось, качественные изображения, то есть с высоким разрешением, используют меньшие по размеру пиксели и поэтому имеют большую их плотность. Это значение известно как DPI или PPI, для «точек на дюйм» или «пикселей на дюйм» (термины взаимозаменяемы). Например, для большинства проектов печати требуется, чтобы изображения были не менее 300 DPI.
Растровая графика не может быть увеличена до больших размеров без ощутимой потери качества. Зато они спокойно уменьшаются и «теряют вес», что часто используется в веб-среде.
Векторная графика
Кодирование векторной графики происходит с помощью математических формул, которые определяют геометрические примитивы, такие как многоугольники, линии, кривые, круги и прямоугольники. Её лучше всего использовать для создания более структурированных вещей, таких как логотипы, печатные бланки и шрифты.
По сути, такая графика является более податливой, чем растровая. Наиболее очевидным преимуществом является то, что векторные изображения легко масштабируются без потери качества и не имеют верхнего или нижнего предела в размере.
Точно так же, как математические правила применяются к вычислениям в информатике, включающим двузначные числа, формулы, которые управляют рендерингом векторов, применяются одинаково к графике любого размера.
Кроме того, в отличие от растровой, векторная графика не зависит от DPI, поскольку отображается с разрешающей способностью любого устройства вывода (монитора или принтера).
Области применения
Для начала, некоторые изображения могут быть только растровыми, а некоторые — только векторными. Наиболее распространённым примером являются фотографии, которые могут быть только первого типа (вернее, они могут быть созданы только таким образом).
Следует использовать растр, если есть нужда в высококачественных изображениях с идеальной точностью пикселей, а размер файла неважен. Растровая графика лучше, когда дело доходит до использования цвета: чем больше пикселей добавлено, тем более реалистичной будет картинка. Это также даёт больше возможностей для использования наложения, затенения, нюансов освещения и градиентов, поэтому можно сказать, что растр идеально подходит для компьютерного рисования.
Как уже стало понятно, оба типа графики имеют свои недостатки и достоинства, а также часто комбинируются в одном проекте, так что выбор стоит делать, исходя из конкретных задач.
25 урок информатики в 7 классе
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Урок: П.р. №15 «Технические средства компьютерной графики»
Цель : Познакомить учащихся с техническими средствами работы с графическими объектами, со схемой системы вывода изображения на экран монитора,принципы работы растровых дисплеев, жидкокристаллических мониторов, видеоадаптера, с устройствами ввода изображения в компьютер
формирование умений и навыков, определенных программой
практическое применение изученного материала
развить устойчивый интерес к предмету
развитие у школьников навыков самостоятельной работы
развитие умения применять знания для решения задач различного уровня
воспитание чувства ответственности, аккуратности, трудолюбия
воспитание устойчивой мотивации к учебной деятельности
Тип урока : Знакомство с новым материалом
Ø Личностные результаты:
· развитие логического мышления, познавательной активности
· умение слушать и выделять главное, запоминать;
· устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;
· понимание значения различных видов информации в жизни человека;
· формирование интереса к изучению информатики через творческие задания, стремление использовать полученные знания в процессе обучения другим предметам и в жизни;
Ø Метапредметные результаты:
· Регулятивные: уметь самостоятельно контролировать своё время, планировать пути достижения цели; находить рациональные способы работы; уметь оценивать – выделять и осознавать то, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения;
· Познавательные: поиск и выделение необходимой информации; умение применять полученные знания на практике;
Программно-дидактическое обеспечение: проектор, презентация в «Технические средства компьютерной графики», учебник И.Г.Семакин «Информатика и ИКТ» для 8 класса.
Организационный момент 3 мин.
Подготовка к активной учебно-познавательной деятельности 7 мин.
Изложение нового материала, повторение изученного 25-26 мин.
Практическая часть 8-9 мин.
Домашнее задание 1 мин.
Подведение итогов урока 2 мин.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока
II. Повторение изученного на предыдущем уроке (компьютерная графика)
Ответить на вопросы:
Что такое компьютерная графика?
Области применения компьютерной графики?
Что такое компьютерная анимация?
Что такое мультимедиа?
Специалисты каких профессий используют графические пакеты (назовите не менее 5-6 профессий)?
К какой области компьютерной графики относятся графические пакеты для:
а) получения движущихся изображений,
б) подготовки чертежей,
в) построения графиков,
г) графического представления результатов научных экспериментов,
д) построения диаграмм,
е) создания иллюстраций к книгам,
ж) создания видеопрезентаций.
А теперь, откройте свои тетради напишите дату и тему урока (слайд1).
Изложение нового материала
В век компьютерных технологий большое внимание стало уделяться графической системе компьютера. Развитие информационных технологий вызвало прогресс множества оборудования, компьютерного в том числеИ сегодня, роль технических средств для компьютерной графики очень важна..
Растр — сетка, решетка. В полиграфии — техническое устройство, прозрачная пленка с нанесенными на нее тонкими линиями в прямую или косую клетку.
Растр (оптика) — решётка для структурного преобразования направленного пучка лучей света
Растр получилширокое распространение при изготовлении различного рода печатной продукции: газет, журналов,книг.
Эту особенность зрения сдавних пор использовали художники. Так в XIX веке во Франции возникла техника живописи, которую называли пуантилизмом: рисунок составлялся из разноцветных точек, наносимых кистью на холст. Подобный принцип используется и в компьютерах. (Слайд2).
Устройства вывода графической информации
Изображение на дисплее получается из совокупности множества светящихся точек;
Пиксели на экране образуют сетку из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, которая носит название “растр”;
Размер графической сетки M*N определяет разрешающую способность экрана, от которой зависит качество изображения;
Видеоконтроллер – устройство, управляющее работой графического дисплея;
Видеопамять – двоичный код изображения, выводимого на экран;
Дисплейный процессор периодически (50-70 раз в секунду) читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея.
Принципы работы монитора.
Существуют мониторы, основанные на разных физических принципах. 
Такой луч пробегает по порядку (сканирует) все строки сетки пикселей. При этом он модулируется: на точки, которые должны светиться, падает, а на темных точках прерывается.
Поскольку после прекращения воздействия электронного луча на точку экрана ее свечение быстро затухает, то сканирование периодически повторяется с высокой частотой (75-85 раз в секунду и более).
Первоначально на компьютерах использовались черно-белые мониторы. На черно-белом экране пиксель, на который падает электронный луч, светится белым цветом, Неосвещенный пиксель — черная точка. При изменении интенсивности электронного потока получаются промежуточные серые тона (оттенки).
Как получается цветное изображение на экране
Эти точки расположены так близко друг к другу, что нам они кажутся слившимися в одну точку. Из сочетания красного, зеленого и синего цветов складывается вся красочная палитра на экране.
Электронная пушка цветного монитора испускает три луча. Каждый луч вызывает свечение точки только одного цвета. Для этого в мониторе используется специальная фокусирующая система.
Экран жидкокристаллического монитора представляет собой матрицу, каждый элемент которой — жидкий кристалл. Кристаллы освещаются специальными лампами. Под действием электрических сигналов кристаллы меняют свои оптические свойства, моделируя на экране элементы изображения.
Устройства ввода графической информации
Сканер – устройство ввода в компьютер изображений с рисунков, чертежей, фотографий, слайдов.
Схема графической системы ПК.
ЦП – центральный процессор;
ОП – оперативная память.
Видеопамять и дисплейный процессор
Видеоадаптер 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.
Дисплейный процессор — вторая составляющая видеоадаптера.
Дисплейный процессор читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея.
Дадим характеристику всем устройствам ГС ПК:
Изображение на дисплее получается из совокупности множества светящихся точек;
Пиксели на экране образуют сетку из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, которая носит название “растр”;
Размер графической сетки M*N определяет разрешающую способность экрана, от которой зависит качество изображения;
Видеоконтроллер – устройство, управляющее работой графического дисплея;
Видеопамять – двоичный код изображения, выводимого на экран;
Дисплейный процессор периодически (50-70 раз в секунду) читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея
Сканер – устройство ввода в компьютер изображений с рисунков, чертежей, фотографий, слайдов.
Изобразитерисунок, который я вам предложу.(Приложение «Клоун»).
Когда закончите работу сохраните ее в своей папке на своих компьютерах. Поставьте фамилию и число.
Что нового вы узнали на сегодняшнем уроке? Что делали на уроке?
Просмотр рисунков, выставление оценок.
Домашнее задание: пар 19.
Что такое пиксель? Что такое растр?
Как работает ЭЛТ-монитор?
В чем преимущества ЖК-монитора по сравнению с ЭЛТ-монитором?
Из каких трех цветов получаются все остальные краски на цветном дисплее?
Какие устройства входят в состав видеоадаптера?
Для чего нужна видеопамять?
Что такое дисплейный процессор? Какую работу он выполняет?
Какие устройства используются для ввода изображения в компьютер?
У Саши есть друг в Германии, с которым он общается с помощью электронной почты. Они решили обменяться фотографиями. Какое устройство необходимо Саше, чтобы он мог послать свое фото в виде файла?
Какие устройства имеют доступ к видеопамяти?