Просмотр содержимого документа
«телекоммуникационный проект »
Учебный телекоммуникационный проект
ТЕМА УРОКА: КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Цели и задачи: изучение нового материала, формирование в сознании школьника информационной картины мира; развитие умений обработки информации; навык работы с калькулятором, по новым технологиям; развитие самостоятельности; развитие творческой активности учащихся, умения выполнять исследовательские работы, анализировать выполненную работу.
Развитие отношения взаимной ответственности; умения понимать и сознательно использовать различные формы и способы представления данных; умения наглядно представлять имеющийся материал, организовать продуктивную содержательную коммуникацию.
В ходе выполнения работы над проектом у учащихся развиваются следующие способности:
• коммуникативная – способность к общению, умение слушать и уважать мнения учащихся;
• проблемно – поисковая – способность решать жизненные вопросы;
• рефлексивная – способность к анализу совершенной деятельности.
При выполнении работы ребята овладевают практическими навыками:
• работа с калькулятором, перевод единиц измерения информационного объема;
• работа в он-лайн конференции сети интернет, прикрепление файлов к сообщениям.
НИКТО НЕ ЗНАЕТ ТАК МНОГО,
КАК ВСЕ МЫ ВМЕСТЕ
СЕНЕКА
1. Организационный момент. Мотивационное начало
- Я бы хотела, чтобы вы встали. Расставьте ноги по ширине плеч. А теперь повернем туловище вправо насколько можем и запомним место на стене, куда дотягивается наш взгляд. Запомнили? Теперь вернемся в исходное положение.
И сейчас снова повернемся вправо, но постараемся посмотреть еще дальше. Итак, повернулись, повернулись, так чтобы еще дальше посмотреть. Спасибо, садитесь.
- У всех получилось посмотреть во второй раз дальше? Я и в первый раз попросила вас повернуться, так как только вы сможете. Но во второй раз все повернулись гораздо дальше. А получилось так потому, что перед нами стояла цель – увеличить предыдущее достижение.
- Так вот, уважаемые студенты, всегда, когда у человека есть цель, он может добиться гораздо большего. Итак, наша цель на уроке, который пройдет у нас в форме учебного телекоммуникационного проекта, научиться кодировать и декодировать графические изображения, в форме он-лайн конференции освоить навык вычисления информационного объема черно-белых и цветных изображений.
- кто из вас пользуются социальными сетями интернет? Кто пользуется форумами и конференциями для общения? Какие технические возможности вы используете? А часто ли используете эти возможности для обучения?
СЛАЙД 2
СТИХОТВОРЕНИЕ
Я писал все выходные
В интернете всем «Привет!»
Интересно, кто такие:
«Йа, Креведко и Медвед»?
Оказалось, что приветы
Получал сосед по дому,
И надеялся при этом,
Что мы вовсе не знакомы.
(комментарий)
- Хотите ли вы увеличить предыдущие достижения в освоении интернет-технологий? Давайте посмотрим на это гораздо шире. На предыдущем занятии мы с вами изучили, что представляет собой текстовая информация и как она кодируется. На прошлых занятиях мы уже работали в малых группах. Сегодня мы также поделим нашу группу на 2 малые подгруппы, как партнеров в изучении новой темы и решении учебных задач нашего телекоммуникационного проекта.
ВИЗИТКИ НА СЛАЙДАХ 3
Фамилии, имена учащихся
Итак, на занятии присутствуют все, у всех есть письменные принадлежности.
Нам предстоит с вами рассмотреть несколько вопросов. Ваша задача в течение урока найти ответы на следующие вопросы:
Уметь решать задачи на кодирование графической информации;
Вычисления на калькуляторе
Использование интернет-конференции, прикрепление файла к сообщениям
А начнем мы свой урок, посвященный графике, с одной из самых загадочных и спорных картин 20 века, которую в 1915 году, почти сто лет назад, написал художник – Казимир Малевич. Кто знает ее название?
МАЛЕВИЧ В этом году – 100 лет картине
СЛАЙД 5
В 1915 году он написал "Черный квадрат на белом фоне" и сделал шокирующее признание: "Это не живопись, это что-то другое".
СЛАЙД 6
КОДИРОВАНИЕ ОБРАЗА
В чем секрет картины, почему она вызывает столько споров по поводу художественной ценности, и выразительности, почему каждый человек видит в ней какой-то свой образ?
1. Заслуга Малевича заключается в том, что путем визуального обмана, увеличив вертикальные стороны квадрата и изобразив их вогнутыми, заставил зрителя видеть в прямоугольнике – квадрат.
2. чтобы придать плоскости однородность цвета он:
- меняет размер и форму кисти;
- изменяет форму и размер мазка кисти;
- в различных комбинациях, изменяет тональность цвета;
- знает, под каким наклоном к зрителю повесить картину, в каком месте (в угол) поместить.
- Так что же такое картина, изображение? Прежде всего, это образ, соответственно принимаемый каждым человеком по-своему.
Слайд 7 А что Вы понимаете под графической информацией?
Слайд 8 Виды графики
Все компьютерные изображения делятся на растровые , векторные и фрактальные
Слайд 9 Растровое изображение создается с использованием точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Совокупность точечных строк образуют графическую сетку (растр)
Слайд 10 Векторная графика
Векторное графическое изображение используется для хранения высокоточных графических объектов (чертежей, схем), для которых имеет значение сохранение четких и ярких контуров.
Векторные изображения формируются из элементов – точка, линия, окружность, прямоугольник и др. Для каждого элемента задаются координаты, а также цвет
Слайд 11 Фрактальная графика
Фрактальная графика- как и векторная - вычисляемая, но отличается от неё тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому хранятся только формулы. Изменив коэффициенты в уравнении, можно получить другую картину..
Слайд 12 Графическая информация может быть представлена в аналоговой и дискретной форме.
Слайд 13 Приведем пример построения графика (переход из дискретного в аналоговый).
Слайд 14 А вот преобразование изображения из аналоговой (непрерывной) в цифровую (дискретную) форму называется пространственной дискретизацией
Примером служит- Сканирование.
Слайд 15Дискретное изображение состоит из отдельных точек.
Слайд 16 В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенное количество точек.
Слайд 17 Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты, точки – пиксели( растры).
Слайд 18 Пиксель – наименьший элемент на экране компьютера.Чем больше пикселей, тем четче и лучше изображение.
Слайд 19 Каждому Пикселю – минимальному участку изображения независимым образом можно задать цвет.
Слайд 20-24Запустим графический редактор MSPaint (учащиеся выполняют практически на ПК).
Вставим изображение олененка. Увеличим масштаб рисунка. Установим линии сетки (Меню ВИД Линии сетки). Что вы видим?
Ответ: Наш рисунок разбит на малые участки.
А теперь поменяем цвет глаз нашему олененку. Зеленый цвет превратим в синий.
Вы видите, что каждый отдельный участок, то есть пиксель, можно залить цветом.
ПОВТОРЕНИЕ
Скажите пожалуйста, в каком случае мы с вами говорим, что сигнал, с помощью которого мы передаем информацию, несет в себе количество информации 1 бит?
ОТВЕТ: (Если сигнал может иметь только два различных состояния: да и нет, можно и нельзя, 0 и 1, включено и выключено.)
СЛАЙД 25
Исходя из этого, посмотрите на рисунок и постарайтесь ответить, как можно закодировать это изображение?
СЛАЙД 25-26 Делаем вывод. Повторяем единицы измерения информационного объема.
Подгруппы расписывают
? – Как найти объем?
СЛАЙД 27
Пример:
Для кодирования черно-белого изображения (без градации серого) используются всего два цвета – черный и белый. По формуле N=2iможно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки: 2=2i;2=21 ; i = 1 бит ;
Для кодирования одной точки черно-белого изображения достаточно 1 бита.
Просмотр видеоурока:ИНФОРМАТИКА Видеоурок ''Растровое кодирование графической информации'' (infourok.ru ).mp4
Подумайте, как закодировать этот двухцветный рисунок ( работа с учащимися).
Слайд 29-31На 1 пиксель черно-белого рисунка приходится 1 бит памяти.
СЛАЙД 32
ПАМЯТКА – 10 золотых правил участника телекоммуникационного проекта
Слайд 33
На рабочем столе у вас есть текстовый файл «ЗАДАНИЕ 1» с заданиями подобного рода. Ваша задача, подключившись к конференции «Урок ИТ», отправить своему партнеру номер задания и по выполнении проверить правильность его выполнения.
Если задание выполнено неверно, напишите друг другу, в чем ошибка, найдите совместно правильное решение. По окончании работы, прошу поднять карточку с № пары.
Подвести итог.
СЛАЙД 34
Подумайте, как закодировать этот растровый рисунок?
- Мы не можем закодировать цветной рисунок, потому что не знаем, сколько бит приходится на цветной пиксель.
СЛАЙД 35 Давайте обратимся к природным явлениям и попробуем ответить на такой вопрос.
Скажите мне, пожалуйста, почему мы видим траву зеленого цветом, а яблоко красным?
В солнечном цвете мы видим траву зеленой, потому что она отражает зеленый цвет и он попадает в наши глаза, а остальные цвета поглощает. Яблоко красное, потому что оно отражает красный цвет, а остальные поглощает.
Слайд 36
Слайд 37
Человек воспринимает цвет с помощью цветовых рецепторов (колбочек), находящихся на сетчатке глаза.
Колбочки наиболее чувствительны к красному, зеленому и синему цветам
А как компьютер формирует цветное изображение?
И почему цвета распечатанного на бумаге изображения, не совпадают с экранными цветами?
Все объекты видимы для нас потому, что они сами являются источником света, либо светят отраженным светом.
Экран монитора является излучающим объектом; отражающим объектом является бумага, краска, пигмент, которые сами не излучают света, а светят светом, который идет либо от солнца, либо от искусственного источника освещения.
Экран - изначально темный. Его исходным цветом является черный. Все остальные цвета на нем получаются путем использования комбинации таких трех цветов, которые в своей смеси должны образовать белый цвет..
Слайд 38
В 1807 году Томас Юнг сделал столь же важное открытие, что белый свет можно получить сложением красного, зеленого, голубого. Рассмотрите данную модель; действительно, сложение красного, зеленого и голубого дает белый цвет. В детстве на уроках рисования вы часто пользовались тем, что при наложении двух цветов получается третий цвет.
Слайд 39 Анимация слияния цветов
Именно опытным путем была выведена комбинация "красный, зеленый, синий" - RGB - red/green/blue. Эти цвета называются основными. Черный цвет в схеме отсутствует, так как мы его и так имеем - это цвет "черного" экрана.
Компьютерам ничего неизвестно о цвете, кроме того, что им сообщил о нем человек. Это всего лишь вычислительная машина, работающая с единицами и нулями.
Для обозначения с помощью чисел цвета в компьютере требуется некоторая математическая модель цвета.
Слайд 41 Такой способ разделения цвета на составляющие компоненты называется цветовой моделью.
В основном работа ведется с двумя моделями: RGB и CMYK.
RGB модель
Большинство цветов видимого спектра могут быть получены путем смешивания в различных пропорциях трех основных цветовых компонентов.
Модель RGB- аддитивная модель основана на сложении цветов.
Отсутствие цвета в схеме RGB соответствует черному цвету. Мы берем черный цвет (отсутствие цвета) и добавляем к нему первичные цвета, складывая их друг с другом до белого цвета.
Демонстрация модели RGB на интерактивной доске
Сегодня RGB модель широко используется в системах освещения, в видеосистемах, устройствах записи на фотопленку, мониторах, мультимедиа устройствах.
Красный + Зеленый
=
Жёлтый
Красный + Синий
=
Пурпурный
Зелёный + Синий
=
Голубой
Красный + Зелёный + Синий
=
Белый
Белый — красный=синий+зеленый =голубой
белый — зеленый=красный+синий= пурпурный
белый — синий=красный+зеленый = желтый
Цвета голубой, пурпурный и желтый называются дополнительными, т. к. они дополняют до белого основные цвета.
CMYK модель
Эта цветовая модель используется в том случае, если изображение или рисунок будут выводиться на принтере. Основа модели - три вторичных цвета (дополнительных) - голубой, пурпурный, желтый.
Поскольку реальные чернила CMY не создают чисто черного цвета, он получается темно коричневым, а также при создании черного цвета с помощью модели CMY тратится в три раза больше красок, то к этим трем цветам добавляется отдельно черный цвет (BlacК) и модель называется CMYK.
Демонстрация модели CMYK
Эта система цветов называется субтрактивной, что в переводе означает "вычитающая/исключающая ". Иными словами мы берем белый цвет (присутствие всех цветов) и, нанося и смешивая краски, удаляем из белого определенные цвета.
Зеленый+Синий=Голубой
К+З+С=Б
Красный+Голубой=Белый
Диаметрально противоположные способы генерации цвета мониторов и принтеров являются основной причиной искажения экранных цветов при печати.
Диапазон представления цветов CMYK хуже, чем в RGB, поэтому при преобразовании данных из RGB в CMYK цвета получаются более темными и приглушенными.
Рассмотрим это на примере цветового круга:
Слайд 42
Цветовой круг
На цветовом круге первичные цвета (красный, синий, зеленый) расположены на равном расстоянии друг от друга. Вторичные цвета находятся между первичными. Каждый цвет расположен напротив дополняющего его (комплементарного цвета), причем он находится между цветами, с помощью которых он получен.
Слайд 43 Значит, у цветового круга есть два свойства:
Каждый цвет можно получить сложением его соседних цветов.
Каждый цвет можно получить вычитанием противолежащего цвета из белого.
Например:
R=М+Y или R=белый-С.
Аналогично дополнительный цвет пурпурный:
М=R+В или М=белый-G
Слайд 44 Вы сейчас убедились, что в процессе дискретизации могут использоваться различные палитры цветов.
Слайд 45 Палитра цветов – наборы цветов, в которые могут быть окрашены точки изображения. Еще одно доказательство, что все цвета сливаясь дают белый цвет, мы видим именно на этой схеме.
Слайд 46
Количество цветов N в палитре и количество информации i, необходимое для кодирования цвета каждой точки, связаны между собой и могут быть вычислены по формуле:N=2i
Слайд 47 Но в палитре очень много цветов. Количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения, называется глубиной цвета.
Слайд 48 Глубина цвета и количество цветов в палитре
Глубина цвета, i (битов)
Количество цветов в палитре, N
4
24=16
8
28 = 256
16
216=65 536
24
224= 16 777 216
Зная глубину цвета, можно вычислить количество цветов в палитре.
Глубина цвета измеряется в битах на точку и характеризует количество цветов, в которые могут быть окрашены точки изображения.
Количество отображаемых цветов также может изменяться в широком диапазоне: от 256 (глубина цвета 8 битов) до более 16 миллионов (глубина цвета 24 бита).
Слайд 49
Зная пространственное разрешение и глубину цвета в битах на точку можно найти объем видеопамяти.
Информационный объем требуемой видеопамяти можно рассчитать по формуле:
IП = i * X * Y
где IП - информационный объем видеопамяти в битах
X * Y - пространственное разрешение
i - глубина цвета в битах на точку
Слайд 50Монитор может отображать информацию с различными пространственными разрешениями
(800*600, 1024*768, 1152*864 и выше)
Слайд 51
Пример:Найдем объем видеопамяти для графического режима с пространственным разрешением 800х600 точек и глубиной цвета 24 бита.
IП = i * X * Y = 24 бита х 600 х 800 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = 1 406,25 Кбайт = 1,37 Мбайт
СЛАЙД 52
Пример. Я показываю.
СЛАЙД 53 задания для подгрупп
Рассмотрим пример решения задачи. Подгруппы 1
Закрепление алгоритма. Подгруппы 2
СЛАЙД 54
ЗАДАНИЕ В КОНФЕРЕНЦИИ. Открыть файл на рабочем столе «ЗАДАНИЕ 2», выбрать и отправить номер задания своему партнеру. Проверить. Показать карточку по выполнению. У кого возникли спорные моменты?
СЛАЙД 55.
Картины рудненских художников в задании № 3, в текстовом файле на Рабочем столе. Рядом с названием картины и ее автором указаны размеры картины в точках. Задание найти информационный объем картины.
СЛАЙД 56
Для тех, кто рано закончил, дополнительная задача.
Слайд 57 Задачи:
1. Растровый графический файл содержит черно-белое изображение с 16 градациями серого цвета размером 10х10 пикселей. Каков информационный объем этого файла?
Решение: 16 = 24 ; 10*10*4 = 400 бит
2. 256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?
Решение:
120 байт = 120*8 бит; 256 = 28 (8 бит – 1 точка).
120*8/8 = 120 точек
СЛАЙД 58.
.
Итог. Итак, с точки зрения кодирования информации, как можно назвать картину Малевича? Это пиксель.
ИТОГ:
мы составили алгоритм для решения задач на определение количества графической информации;
еще раз повторили, как правильно оформлять решение задач по информатике и научились решать задачи на определение количества графической информации по алгоритму;
увидели, что умеем работать в группах,
что Интернет-технологии можно с пользой использовать не только для общения, но и для обучения.
СЛАЙД 59.
ОТПРАВКА СВИДЕТЕЛЬСТВА.
СЛАЙД 60
РЕФЛЕКСИЯ – СМАЙЛЫ ДРУГ ДРУГУ.
Домашнее задание: (Слайд 77) Материал распечатан и выдается учащимся:
В мониторе могут быть установлены графические режимы с глубиной цвета 8, 16 и 24, 32 бита. Вычислить объем видеопамяти в Кбайтах, необходимый для реализации данной глубины цвета при различных разрешающих способностях экрана. Занести решение в таблицу.
Разрешающая способность экрана
Глубина цвета
8
16
24
32
800 х 600
1024 х 768
(Слайд 78) Задачи:
Рассчитайте объём памяти, необходимый для кодирования рисунка, построенного при графическом разрешениимонитора800х600 с палитрой 32 цвета.
2. Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея 640х480 точек, а глубина цвета 32?
ставим изображение олененка. Увеличим масштаб рисунка. Установим линии сетки (Меню ВИД Линии сетки). Что вы видим? 
та цветовая модель используется в том случае, если изображение или рисунок будут выводиться на принтере. Основа модели - три вторичных цвета (дополнительных) - голубой, пурпурный, желтый.
