Ločljivost slike. Analogno in diskretno slikanje

Analogno in diskretno zagotavljanje grafične informacije Oseba je sposobna zaznati in shraniti informacije v obliki podob (vizualnih, zvočnih, otipnih, okusnih in vohalnih). Vizualne slike je mogoče shraniti v obliki slik (risbe, fotografije itd.), zvočne slike pa lahko snemamo na plošče, magnetne trakove, laserske diske itd.

Informacije, vključno z grafiko in zvokom, so lahko predstavljene v analogni ali diskretni obliki. Pri analogni predstavitvi fizična količina prevzame neskončno število vrednosti, njene vrednosti pa se nenehno spreminjajo. Pri diskretni predstavitvi fizična količina prevzame končno množico vrednosti, njena vrednost pa se nenadoma spremeni.

Naj navedemo primer analognega in diskretna predstavitev informacije. Položaj telesa na nagnjeni ravnini in na stopnicah je določen z vrednostmi koordinat X in Y. Ko se telo premika vzdolž nagnjene ravnine, lahko njegove koordinate prevzamejo neskončno število nenehno spreminjajočih se vrednosti. iz določenega obsega in pri premikanju po stopnicah - le določen nabor vrednosti in spreminjanje v skokih

Primer analogne predstavitve grafičnih informacij je lahko na primer slikarsko platno, katerega barva se nenehno spreminja, in diskretna - slika, natisnjena s pomočjo brizgalni tiskalnik in je sestavljen iz posameznih pik različnih barv. Primer analognega shranjevanja zvočnih informacij je vinilna plošča(zvočni posnetek nenehno spreminja svojo obliko) in diskretni - avdio CD (zvočni zapis katerega vsebuje področja z različno odbojnostjo).

Pretvorba grafičnih in zvočnih informacij iz analogne v diskretno obliko se izvede z vzorčenjem, to je z delitvijo neprekinjenega grafična slika in neprekinjen (analogni) zvočni signal na posamezne elemente. V procesu diskretizacije se izvede kodiranje, to je dodelitev določene vrednosti vsakemu elementu v obliki kode.

Diskretizacija je preoblikovanje neprekinjenih slik in zvoka v niz diskretnih vrednosti v obliki kod.

zvok v pomnilniku računalnika

Osnovni koncepti: avdio adapter, hitrost vzorčenja, bitna globina registra, zvočna datoteka.

Fizična narava zvoka so vibracije v določenem frekvenčnem območju, ki jih zvočni val prenaša skozi zrak (ali drug elastičen medij). Postopek pretvorbe zvočnih valov v binarno kodo v računalniškem pomnilniku: zvočni val -> mikrofon -> spremenljiv elektrika -> avdio adapter -> binarna koda -> računalniški pomnilnik .

Postopek reprodukcije zvočnih informacij, shranjenih v pomnilniku računalnika:
računalniški pomnilnik -> binarna koda -> avdio adapter -> izmenični električni tok -> zvočnik -> zvočni val.

Zvočni adapter(zvočna kartica) - posebna naprava, povezana z računalnikom, namenjena pretvorbi električnih vibracij zvočne frekvence v numerično binarno kodo, ko se vnese zvok, in za povratno pretvorbo (iz številčne kode v električne vibracije) pri predvajanju zvoka.

Med snemanjem zvoka avdio adapter meri amplitudo električnega toka z določeno obdobje in jo vnese v registre str binarna koda prejete vrednosti. Nato se prejeta koda iz registra ponovno zapiše v RAM računalnika. Kakovost računalniškega zvoka določajo značilnosti avdio adapterja: hitrost vzorčenja in bitna globina.

Registrirajte bitno globino– število bitov v registru avdio adapterja. Bitna globina določa natančnost merjenja vhodnega signala. Večja kot je bitna globina, manjša je napaka vsake posamezne pretvorbe velikosti električnega signala v število in obratno. Če je bitna globina 8(16), potem lahko pri merjenju vhodnega signala dobimo 2 8 =256 (2 16 =65536) različnih vrednosti. Očitno 16-bitni Zvočni adapter kodira in reproducira zvok natančneje kot 8-bitni.

Zvočna datoteka– datoteka, ki shranjuje zvočne informacije v številski binarni obliki. Praviloma so informacije v zvočnih datotekah stisnjene.

Primeri rešenih problemov.

Rešitev.
Formula za izračun velikosti (v bajtih) digitalne zvočne datoteke (mono zvok) je (frekvenca vzorčenja v Hz)*(čas snemanja v sekundah)*(bitna ločljivost)/8.

Tako se datoteka izračuna na naslednji način: 22050*10*8/8 = 220500 bajtov.

Naloge za samostojno delo

št. 2. Uporabnik ima 2,6 MB pomnilnika. Posneti morate digitalno zvočno datoteko, ki traja 1 minuto. Kakšna naj bosta hitrost vzorčenja in bitna globina?

št. 3 Količina prostega prostora na disku je 5,25 MB, bitna globina plošče je 16. Kakšno je trajanje zvoka digitalne zvočne datoteke, posnete s frekvenco vzorčenja 22,05 kHz?

št. 4. Ena minuta digitalne zvočne datoteke zavzema 1,3 MB na disku, zvočna kartica je široka 8 bitov Kakšna je hitrost vzorčenja zvoka?

št. 5. Dve minuti digitalnega snemanja zvoka zavzameta 5,1 MB prostora na disku. Frekvenca vzorčenja - 22050 Hz. Kakšna je bitnost avdio adapterja? št. 6. Količina prostega pomnilnika na disku je 0,01 GB, bitna globina zvočne kartice je 16. Kakšno je trajanje zvoka digitalne zvočne datoteke, posnete pri frekvenci vzorčenja 44100 Hz?

Predstavitev grafičnih informacij.

Rasterski prikaz.

Osnovni pojmi: računalniška grafika, slikovna pika, raster, ločljivost zaslona, ​​video informacije, video pomnilnik, grafična datoteka, bitna globina, stran video pomnilnika, barvna koda slikovnih pik, grafični primitiv, grafični koordinatni sistem.

Pixel- najmanjši element slike na zaslonu (pika na zaslonu).

Raster- pravokotna mreža slikovnih pik na zaslonu.

Ločljivost zaslona– velikost rastrske mreže podana kot produkt M*N, kjer je M število pik vzdolž horizontale, N število pik vzdolž navpičnice (število vrstic).

Video informacije– informacije o sliki, prikazani na zaslonu računalnika, shranjene v pomnilniku računalnika.

video pomnilnik- pomnilnik z naključnim dostopom, ki shranjuje video informacije med njihovim predvajanjem v sliko na zaslonu.

Grafična datoteka – datoteka, ki shranjuje informacije o grafični sliki.

Število barv, reproduciranih na zaslonu zaslona (K), in število bitov, dodeljenih v video pomnilniku za vsak piksel (N), sta povezana s formulo: K=2 N

Vrednost N se imenuje bitna globina.

stran- del video pomnilnika, ki vsebuje informacije o eni sliki zaslona (ena "slika" na zaslonu). V video pomnilnik lahko hkrati postavite več strani.

Vso raznolikost barv na zaslonu dobimo z mešanjem treh osnovnih barv: rdeče, modre in zelene. Vsaka slikovna pika na zaslonu je sestavljena iz treh tesno razporejenih elementov, ki svetijo v teh barvah. Barvni zasloni, ki uporabljajo to načelo, se imenujejo RGB (rdeče-zeleno-modri) monitorji.

Koda barve pikslov vsebuje informacije o deležu vsake osnovne barve.
Če imajo vse tri komponente enako intenzivnost (svetlost), potem lahko iz njihovih kombinacij dobite 8 različne barve(2 3). Naslednja tabela prikazuje kodiranje 8-barvne palete z uporabo tribitne binarne kode. V njej je prisotnost osnovne barve označena z eno, odsotnost pa z nič.

binarna koda

Veliko število barv dobimo z ločenim nadzorom intenzivnosti osnovnih barv. Poleg tega ima lahko intenzivnost več kot dve ravni, če je za kodiranje vsake od osnovnih barv dodeljenih več kot en bit.

Pri uporabi bitne globine 8 bitov/piksel je število barv: 2 8 =256. Biti takšne kode so razporejeni na naslednji način: CCCC3SS.

To pomeni, da so rdeči in zeleni komponenti dodeljeni 3 biti, modri komponenti pa 2 bita. Zato imata rdeča in zelena komponenta 2 3 = 8 stopenj svetlosti, modra komponenta pa 4 stopnje.

Vektorska predstavitev.

Položaj in oblika grafičnih primitivov sta določena v grafični koordinatni sistem povezana z zaslonom. Običajno se izvor nahaja v zgornjem levem kotu zaslona. Mreža slikovnih pik sovpada s koordinatno mrežo. Horizontalna os X je usmerjena od leve proti desni; navpična os Y je od zgoraj navzdol.

Odsek ravne črte je enolično določen z navedbo koordinat njenih koncev; krog - koordinate središča in polmera; polieder - po koordinatah njegovih vogalov, osenčenem območju - po mejni črti in barvi polnila itd.

Primeri rešenih problemov.

rešitev:
256*256*256=16777216.

Primer #2.
Na zaslonu z ločljivostjo 640 * 200 so prikazane samo dvobarvne slike. Kakšna je najmanjša količina video pomnilnika, potrebna za shranjevanje slike?

Rešitev.
Ker je bitna globina dvobarvne slike 1, video pomnilnik pa mora vsebovati vsaj eno stran slike, je količina video pomnilnika: 640*200*1=128000 bitov=16000 bajtov.

Primer #3.
Koliko video pomnilnika je potrebno za shranjevanje štirih strani slike, če je bitna globina 24 in je ločljivost zaslona 800*600 slikovnih pik?

Rešitev.
Za shranjevanje ene strani potrebujete

800*600*24 = 11.520.000 bitov = 1.440.000 bajtov. Za 4 oziroma 1.440.000 * 4 = 5.760.000 bajtov.

Primer številka 4.
Bitna globina je 24. Koliko različnih odtenkov siva barva se lahko prikaže na zaslonu?
Opomba: Odtenek sive dobimo, če so ravni svetlosti vseh treh komponent enake. Če imajo vse tri komponente največjo raven svetlosti, dobimo belo; odsotnost vseh treh komponent predstavlja črno.

Rešitev.
Ker so komponente RGB enake za pridobivanje sivih odtenkov, je globina 24/3=8. Dobimo število barv 2 8 =256.

Primer številka 5.
Glede na rastrsko mrežo 10*10. Opišite črko "K" z zaporedjem vektorskih ukazov.

VRSTA (4,2,4,8)
VRSTA (5,5,8,2)
VRSTA (5,5,8,8)

Naloge za samostojno delo.

št. 2. Količina video pomnilnika je 1 MB. Ločljivost zaslona je 800*600. Kakšno je največje število barv, ki jih je mogoče uporabiti, če je video pomnilnik razdeljen na dve strani?

št. 3 Bitna globina je 24. Opišite več možnosti za binarno predstavitev svetlo sive in temno sive.

št. 4. Na računalniškem zaslonu morate dobiti 1024 odtenkov sive. Kakšna mora biti bitna globina?

št. 5. Za prikaz decimalnih števk v standardu poštne številke (kot je zapisano na ovojnicah), pridobite vektorsko in rastrsko predstavitev. Sami izberite velikost rastrske mreže.

št. 6. Reproducirajte risbe na papir z uporabo vektorskih ukazov. Ločljivost 64*48.

A)
Barva risbe Rdeča
Barva polnila Rumena
Krog 16, 10, 2
Barva čez 16, 10, Rdeča
Set 16, 12
Vrstica do 16, 23
Vrstica do 19, 29
Vrstica do 21, 29
Vrstica 16, 23, 13, 29
Vrstica 13, 29, 11, 29
Vrstica 16, 16, 11, 12
Vrstica 16, 16, 21, 12

B)
Barva risbe Rdeča
Barva senčenja Rdeča
Krog 20, 10, 5
Krog 20, 10, 10
Barva nad 25, 15, Rdeča
Krog 20, 30, 5
Krog 20, 30, 10
Barva čez 28, 32, Rdeča

Analogni in diskretni načini za predstavitev slik in zvoka

Oseba je sposobna zaznati in shraniti informacije v obliki slik (vizualnih, zvočnih, otipnih, okusnih in vohalnih). Vizualne slike je mogoče shraniti v obliki slik (risbe, fotografije ipd.), zvočne slike pa snemati na plošče, magnetne trakove, laserske diske itd.

Informacije, vključno z grafiko in zvokom, je mogoče predstaviti v analogni oz diskretno oblika. Pri analogni predstavitvi fizična količina prevzame neskončno število vrednosti, njene vrednosti pa se nenehno spreminjajo. Pri diskretni predstavitvi fizična količina prevzame končno množico vrednosti, njena vrednost pa se nenadoma spremeni.

Naj navedemo primer analogne in diskretne reprezentacije informacij. Položaj telesa na nagnjeni ravnini in na stopnicah je določen z vrednostmi koordinat X in Y. Ko se telo premika vzdolž nagnjene ravnine, lahko njegove koordinate prevzamejo neskončno število nenehno spreminjajočih se vrednosti. iz določenega obsega in pri premikanju po stopnicah navzgor - le določen niz vrednosti, poleg tega se nenadoma spreminja (slika .1.6).

Primer analogne predstavitve grafičnih informacij je na primer slikarsko platno, katerega barva se nenehno spreminja, diskretna pa slika, natisnjena z brizgalnim tiskalnikom in sestavljena iz ločenih pik različnih barv. Primer analognega shranjevanja zvočnih informacij je vinilna plošča (zvočni posnetek nenehno spreminja svojo obliko), diskretni pa je avdio CD (zvočni zapis katerega vsebuje področja z različno odbojnostjo).

Pretvorbo grafičnih in zvočnih informacij iz analogne v diskretno obliko izvaja diskretizacija, to je delitev neprekinjene grafične slike in neprekinjenega (analognega) zvočnega signala na ločena elementa. V procesu diskretizacije se izvede kodiranje, to je dodelitev določene vrednosti vsakemu elementu v obliki kode.

Vzorčenje je preoblikovanje neprekinjenih slik in zvoka v niz diskretnih vrednosti v obliki kod.

Vprašanja za razmislek

1. Navedite primere analognih in diskretnih načinov predstavljanja grafičnih in zvočnih informacij.

2. Kaj je bistvo postopka diskretizacije?

Neprekinjeno sliko lahko zamenjate z diskretno različne poti. Možno je na primer izbrati kateri koli sistem ortogonalnih funkcij in po izračunu koeficientov predstavitve slike za ta sistem (za to osnovo) zamenjati sliko z njimi. Raznolikost podlag omogoča oblikovanje različnih diskretnih reprezentacij neprekinjene slike. Vendar pa je najpogosteje uporabljeno periodično vzorčenje, zlasti, kot je bilo omenjeno zgoraj, pravokotno rastrsko vzorčenje. To diskretizacijsko metodo lahko obravnavamo kot eno od možnosti za uporabo ortogonalne osnove, ki uporablja pomaknjene -funkcije kot svoje elemente. Nadalje, po glavnem, bomo podrobno obravnavali glavne značilnosti pravokotne diskretizacije.

Naj je neprekinjena slika in naj je ustrezna diskretna slika, pridobljena iz neprekinjene s pomočjo pravokotne diskretizacije. To pomeni, da je razmerje med njima določeno z izrazom:

kjer sta navpični in vodoravni koraki oziroma intervali vzorčenja. Slika 1.1 ponazarja lokacijo odčitkov na ravnini s pravokotno diskretizacijo.

Glavno vprašanje, ki se pojavi, ko se neprekinjena slika nadomesti z diskretno, je določiti pogoje, pod katerimi je takšna zamenjava popolna, t.j. ne spremlja izguba informacij v neprekinjenem signalu. Izgub ni, če je z diskretnim signalom mogoče obnoviti neprekinjenega. Z matematičnega vidika je tako vprašanje rekonstruirati neprekinjen signal v dvodimenzionalnih vrzeli med vozlišči, kjer so njegove vrednosti znane, ali, z drugimi besedami, izvesti dvodimenzionalno interpolacijo. Na to vprašanje je mogoče odgovoriti z analizo spektralnih lastnosti neprekinjenih in diskretnih slik.

Dvodimenzionalni kontinuirani frekvenčni spekter neprekinjenega signala je določen z dvodimenzionalno neposredno Fourierjevo transformacijo:

kar ustreza dvodimenzionalni inverzni neprekinjeni Fourierjevi transformaciji:

Zadnja relacija velja za vse vrednosti , vključno z vozlišči pravokotne mreže . Zato lahko za vrednosti signala na vozliščih ob upoštevanju (1.1) relacijo (1.3) zapišemo kot:

Za kratkost označite s pravokotnim območjem v dvodimenzionalni frekvenčni domeni . Izračun integrala v (1.4) po celotni frekvenčni domeni lahko nadomestimo z integracijo po posameznih odsekih in seštevanjem rezultatov:

S spreminjanjem spremenljivk po pravilu dosežemo neodvisnost integracijske domene od številk in:

Tu se upošteva, da za vse vrednosti celega števila in . Ta izraz je po svoji obliki zelo blizu inverzni Fourierjevi transformaciji. Edina razlika je napačna oblika eksponentnega faktorja. Da ji damo zahtevano obliko, uvedemo normalizirane frekvence in v skladu s tem izvedemo spremembo spremenljivk. Kot rezultat dobimo:

Sedaj ima izraz (1.5) obliko inverzne Fourierjeve transformacije, torej funkcije pod predznakom integrala

(1.6)

je dvodimenzionalni spekter diskretne slike. V ravnini nenormaliziranih frekvenc ima izraz (1.6) obliko:

(1.7)

Iz (1.7) sledi, da je dvodimenzionalni spekter diskretne slike pravokotno periodičen s periodi in vzdolž frekvenčnih osi oz. Spekter diskretne slike nastane kot rezultat seštevanja neskončnega števila spektrov neprekinjene slike, ki se med seboj razlikujejo po frekvenčnih premikih in . Slika 1.2 kvalitativno prikazuje razmerje med dvodimenzionalnimi spektri neprekinjenih (slika 1.2.a) in diskretnih (slika 1.2.b) slik.

Rezultat samega seštevanja je v bistvu odvisen od vrednosti teh frekvenčnih premikov oziroma, z drugimi besedami, od izbire intervalov vzorčenja. Predpostavimo, da je spekter neprekinjene slike drugačen od nič v nekem dvodimenzionalnem območju v bližini ničelne frekvence, torej je opisan z dvodimenzionalno končno funkcijo. Če so poleg tega intervali vzorčenja izbrani tako, da za , , potem pri tvorbi vsote (1.7) ne bo prekrivanja posameznih vej. Posledično se bo znotraj vsakega pravokotnega odseka samo en člen razlikoval od nič. Zlasti, ker imamo:

pri , . (1,8)

Tako znotraj frekvenčnega področja spektri neprekinjenih in diskretnih slik sovpadajo do konstantnega faktorja. V tem primeru spekter diskretne slike v tej frekvenčni domeni vsebuje popolne informacije o spektru neprekinjene slike. Poudarjamo, da to naključje poteka le pod določenimi pogoji, ki jih določa dobra izbira intervalov vzorčenja. Upoštevajte, da je izpolnjevanje teh pogojev v skladu z (1.8) doseženo za dovolj majhne vrednosti intervalov vzorčenja, ki morajo izpolnjevati zahteve:

kjer so mejne frekvence dvodimenzionalnega spektra.

Relacija (1.8) določa način pridobivanja neprekinjene slike iz diskretne. Za to je dovolj, da izvedemo dvodimenzionalno filtriranje diskretne slike z nizkoprepustnim filtrom z frekvenčni odziv

Spekter slike na izhodu vsebuje komponente, ki niso nič, le v frekvenčni domeni in je po (1.8) enak spektru neprekinjene slike. To pomeni, da je izhodna slika idealnega nizkoprepustnega filtra enaka kot .

Tako je idealna interpolacijska rekonstrukcija neprekinjene slike izvedena z uporabo dvodimenzionalnega filtra s pravokotnim frekvenčnim odzivom (1.10). Algoritem za obnavljanje neprekinjene slike je enostavno zapisati v eksplicitni obliki. Dvodimenzionalni impulzni odziv rekonstrukcijskega filtra, ki ga zlahka dobimo z inverzno Fourierjevo transformacijo iz (1.10), ima obliko:

.

Produkt filtra je mogoče določiti z dvodimenzionalno konvolucijo vhodne slike in danim impulznim odzivom. Predstavitev vhodne slike kot dvodimenzionalnega zaporedja -funkcij

po konvoluciji najdemo:

Nastala relacija označuje metodo za natančno interpolacijsko rekonstrukcijo neprekinjene slike iz znanega zaporedja njenih dvodimenzionalnih vzorcev. V skladu s tem izrazom je treba za natančno obnovo uporabiti dvodimenzionalne funkcije obrazca kot interpolacijske funkcije. Relacija (1.11) je dvodimenzionalna različica Kotelnikov-Nyquistovega izreka.

Še enkrat poudarjamo, da so ti rezultati veljavni, če je dvodimenzionalni spekter signala končen in so intervali vzorčenja dovolj majhni. Veljavnost sprejetih sklepov je kršena, če vsaj eden od teh pogojev ni izpolnjen. Resnične slike imajo le redko spektre z izrazitimi mejnimi frekvencami. Eden od razlogov, ki vodijo do neomejenosti spektra, je omejena velikost slike. Zaradi tega seštevek v (1.7) v vsakem od pasov pokaže delovanje členov iz sosednjih spektralnih pasov. V tem primeru postane natančna obnova neprekinjene slike na splošno nemogoča. Zlasti uporaba filtra s pravokotnim frekvenčnim odzivom ne vodi do natančne obnove.

Značilnost optimalne rekonstrukcije slike v intervalih med vzorci je uporaba vseh vzorcev diskretne slike, kot je predpisano s postopkom (1.11). To ni vedno priročno, pogosto je treba obnoviti signal na lokalnem območju na podlagi majhnega števila razpoložljivih diskretnih vrednosti. V teh primerih je priporočljivo uporabiti kvazioptimalno obnovitev z različnimi interpolacijskimi funkcijami. Tovrstna težava se pojavi na primer pri reševanju problema povezovanja dveh slik, ko lahko zaradi geometrijskih neusklajenosti teh slik razpoložljivi odčitki ene od njih ustrezajo nekaterim točkam, ki se nahajajo v vrzeli med vozlišči druge. . Rešitev tega problema je podrobneje obravnavana v naslednjih razdelkih tega priročnika.

riž. 1.3 ponazarja učinek intervalov vzorčenja na obnovitev slike. Izvirna slika, ki je prstni odtis, je prikazana na sl. 1.3, a, in eden od odsekov njegovega normaliziranega spektra je prikazan na sl. 1.3, b. Ta slika je diskretna, vrednost pa se uporablja kot mejna frekvenca. Kot izhaja iz sl. 1.3b je vrednost spektra pri tej frekvenci zanemarljivo majhna, kar zagotavlja kakovostno rekonstrukcijo. Pravzaprav, kot je razvidno iz sl. 1.3.a je slika rezultat obnavljanja neprekinjene slike, vlogo obnovitvenega filtra pa opravlja vizualizacijska naprava – monitor ali tiskalnik. V tem smislu je slika na sl. 1.3.a se lahko šteje za neprekinjeno.

riž. 1.3, c, d prikazujejo posledice napačne izbire intervalov vzorčenja. Ko so bili pridobljeni, je bila izvedena »diskretizacija neprekinjene« slike (slika 2). 1.3.a z redčenjem njegovih odčitkov. riž. 1.3, c ustreza povečanju koraka vzorčenja za vsako koordinato za tri, sl. 1,3, d - štirikrat. To bi bilo sprejemljivo, če bi bile vrednosti mejnih frekvenc nižje za enako število krat. Pravzaprav, kot je razvidno iz sl. 1.3, b, so zahteve (1.9) kršene, še posebej grobe, če so vzorci razredčeni štirikrat. Zato slike, rekonstruirane z algoritmom (1.11), niso le defokusirane, ampak tudi močno popačijo teksturo odtisa.

Na sl. 1.4 prikazuje podobno serijo rezultatov, pridobljenih za sliko tipa "portret". Posledice močnejšega redčenja (štirikrat na sliki 1.4.c in šestkrat na sliki 1.4.d) se kažejo predvsem v izgubi jasnosti. Subjektivno se zdi, da je izguba kakovosti manj pomembna kot na sl. 1.3. To je razloženo z veliko manjšo širino spektra kot pri sliki prstnega odtisa. Diskretizacija izvirne slike ustreza mejni frekvenci. Kot je razvidno iz sl. 1.4.b je ta vrednost veliko višja od prave vrednosti . Zato je povečanje intervala vzorčenja, prikazano na sl. 1.3, c, d, čeprav poslabša sliko, še vedno ne vodi do tako uničujočih posledic kot v prejšnjem primeru.

Upoštevajte neprekinjeno sliko - funkcijo dveh prostorskih spremenljivk x 1 in x 2 f(x 1 , x 2) na omejenem pravokotnem območju (slika 3.1).

Slika 3.1 - Prehod iz neprekinjene slike v diskretno

Uvedemo pojem koraka diskretizacije Δ 1 glede na prostorsko spremenljivko x 1 in Δ 2 s spremenljivko x 2. Na primer, lahko si predstavljamo, da v točkah, ki so druga od druge oddaljene za razdaljo Δ 1 vzdolž osi x Nahajajo se 1-točkovni video senzorji. Če so takšni video senzorji nameščeni na celotnem pravokotnem območju, bo slika podana na dvodimenzionalni rešetki

Za skrajšanje zapisa označujemo

Funkcija f(n 1 , n 2) je funkcija dveh diskretnih spremenljivk in se imenuje dvodimenzionalno zaporedje. Se pravi, diskretizacija slike v smislu prostorskih spremenljivk jo prevede v tabelo vzorčnih vrednosti. Dimenzija tabele (število vrstic in stolpcev) je določena z geometrijskimi dimenzijami prvotne pravokotne površine in izbiro koraka diskretizacije po formuli

Kjer oglati oklepaji […] označujejo celo število.

Če je domena neprekinjene slike kvadrat L 1 = L 2 = L korak vzorčenja je izbran tako, da je enak vzdolž osi x 1 in x 2 (Δ 1 = Δ 2 = Δ), potem

in dimenzija mize je N 2 .

Element tabele, pridobljen z vzorčenjem slike, se imenuje " piksel" ali " odštevanje". Razmislite o piksli f(n 1 , n 2). Ta številka ima neprekinjene vrednosti. Računalniški pomnilnik lahko shranjuje samo diskretne številke. Zato je za vnos v pomnilnik neprekinjena vrednost f mora biti podvržen analogno-digitalni pretvorbi s korakom D f(glej sliko 3.2).

Slika 3.2 - Kvantizacija neprekinjene količine

Pogosto se imenuje operacija analogno-digitalne pretvorbe (diskretizacija neprekinjene vrednosti po nivoju). kvantizacija. Število stopenj kvantizacije, pod pogojem, da so vrednosti funkcije svetlosti v intervalu _____ _ ____ ___, je enako

Pri praktičnih problemih obdelave slik je vrednost Q se zelo razlikuje od Q= 2 ("binarne" ali "črno-bele" slike) do Q= 210 ali več (praktično neprekinjene vrednosti svetlosti). Najpogosteje izbrani Q= 28, medtem ko je slikovna pika kodirana z enim bajtom digitalnih podatkov. Iz vsega navedenega sklepamo, da so piksli, shranjeni v pomnilniku računalnika, rezultat diskretizacije izvirne neprekinjene slike glede na argumente (koordinate?) in nivoje. (Kje in koliko, in vse je diskretno) Jasno je, da so koraki diskretizacije Δ 1 , Δ 2 je treba izbrati dovolj majhno, da je napaka vzorčenja zanemarljiva in digitalna predstavitev ohrani osnovne informacije o sliki.

Hkrati je treba spomniti, da manjši kot je korak vzorčenja in kvantizacije, večja je količina slikovnih podatkov, ki jih je treba zapisati v pomnilnik računalnika. Kot ponazoritev te trditve si oglejmo sliko na diapozitivu velikosti 50×50 mm, ki se vnese v spomin z digitalnim merilnikom optične gostote (mikrodenzitometer). Če je ob vnosu linearna ločljivost mikrodenzitometra (korak vzorčenja glede na prostorske spremenljivke) 100 mikronov, se pomnilnik zapiše dvodimenzionalni niz dimenzijskih pikslov N 2 = 500×500 = 25∙10 4 . Če se korak zmanjša na 25 mikronov, se bo velikost matrike povečala za 16-krat in bo N 2 = 2000×2000 = 4∙10 6 . S kvantizacijo po 256 nivojih, torej s kodiranjem najdenega piksla po bajtu, dobimo, da je v prvem primeru za snemanje potrebnih 0,25 megabajta pomnilnika, v drugem primeru pa 4 megabajta.

konstruktor in destruktor in za kaj je to?

4) Kaj je implementacija in čemu je namenjena?

5) Poimenujte Pascal module (v vrstici Uses, na primer crt) in katere funkcije ponuja ta modul?

6) Kakšna je vrsta spremenljivke: kazalec (Pointer)

7) In končno: kaj pomenijo simboli @, #, $, ^?

Navedite primer naravnega sistema.6. Navedite primer tehničnega sistema.7. Navedite primer mešanega sistema.8. Navedite primer nematerialnega sistema.9. Kaj je klasifikacija?10. Kaj je predmetni razred?

Izdelava tabele v načinu oblikovanja;
- ustvarite tabelo s pomočjo čarovnika;
- ustvarite tabelo z vnosom podatkov.

2. kaj je vektorski format?

3. Ali je servisnim programom mogoče pripisati naslednje:
a) programi za vzdrževanje diska (kopiranje, zdravljenje, formatiranje itd.)
b) stiskanje datotek na diskih (arhivatorji)
c) boj proti računalniškim virusom in še veliko več.
Sam mislim, da je tukaj odgovor B - prav ali ne?

4. Kaj se nanaša na lastnosti algoritma (a. diskretnost, b. učinkovitost, c. množičnost, d. gotovost, d. izvedljivost in razumljivost) - tukaj menim, da so vse možnosti pravilne. Prav ali ne?

13. Hitrost procesorja je:

A. število binarnih operacij, ki jih izvede procesor na enoto časa

B. število ustvarjenih impulzov na sekundo, ki sinhronizirajo delovanje računalniških vozlišč

C. število možnih klicev procesorja pomnilnik z naključnim dostopom na enoto časa

D. hitrost izmenjave informacij med procesorjem in vhodno/izhodnimi napravami

14. Določite najmanjši zahtevan nabor naprav, zasnovanih za delovanje računalnika:

A. Tiskalnik, sistemska enota, tipkovnica

B. procesor, RAM, monitor, tipkovnica

C. procesor, streamer, trdi disk

D. monitor, sistemska enota, tipkovnica

15. Kaj je mikroprocesor?

A. integrirano vezje, ki izvaja ukaze, ki prihajajo na njegov vhod, in nadzoruje

Računalniško delo

B. naprava za shranjevanje tistih podatkov, ki se pogosto uporabljajo pri delu

C. naprava za prikaz besedilnih ali grafičnih informacij

D. alfanumerična izhodna naprava

16. Interakcija uporabnika s programskim okoljem se izvaja z:

A. operacijski sistem

B. datotečni sistem

C. Aplikacije

d. upravitelj datotek

17.Neposredni nadzor programska orodja uporabnik lahko izvede

pomoč:

A. operacijski sistem

B. GUI

C. UI

d. upravitelj datotek

18. Načini shranjevanja podatkov na fizični medij določa:

A. operacijski sistem

B. aplikacijska programska oprema

C. datotečni sistem

d. upravitelj datotek

19. Grafično okolje, ki prikazuje predmete in kontrole sistemi Windows,

Zasnovan za udobje uporabnika:

A. strojni vmesnik

b) uporabniški vmesnik

C. namizje

d) programski vmesnik

20. Hitrost računalnika je odvisna od:

A. Hitrost procesorja

B. Ali je tiskalnik povezan ali ne

C. organizacija vmesnika operacijskega sistema

D. zunanji prostor za shranjevanje