Кодирование цветного изображения в компьютере (растровый подход)

В процессе кодирования изображения происходит его простран­ственная дискретизация (т. е. изображение разбивается на отдель­ные маленькие фрагменты). В результате процесса дискретизации, графическую информацию можно хранить в памяти компьютера в виде двоичных кодов (в цифровом виде).

При оцифровке изображения оно делится на такие крошечные ячейки, что глаз человека их не видит, воспринимая все изображе­ние как целое. Сама сетка получила название растровой карты (или растра), а ее единичный элемент называется пикселем. Пиксели по­добны зернам фотографии и при значительном увеличении дни ста­новятся заметными.

Качество изображения на экране монитора определяется коли­чеством точек, из которых оно складывается. Этот показатель назы­вается разрешающей способностью. Чем больше разрешающая способность, т. е. чем большее количество строк растра и точек в строке, тем выше качество изображения. В современных персональ­ных компьютерах обычно используются следующие разрешающие способности экрана: 800 х 600, 1024 х 768, 1280 х 1024 точки.

Для черно-белого изображения (без полутонов) пиксель может принимать только два значения: белый и черный (светится — не светится), а для его кодирования достаточно одного бита памяти: 1 —- белый, 0 — черный. Такое изображение называют монохром­ным (черно-белым).

Пиксель на цветном изображении может иметь различную окрас­ку, поэтому одного бита на пиксель недостаточно. Если для кодиров­ки отвести четыре бита, то можно закодировать 2⁴ = Г6 различных цветов, отвечающих комбинациям битов от 0000 до 1111. Если отвес­ти 8 битов — то такой рисунок может содержать 2⁸ = 256 различных цветов (от 00000000 до 11111111), 16 битов — 2^|6= 65 536 различных цветов. И, наконец, если отвести 24 бита, то потенциально рисунок может содержать 2²⁴= 16 777 216 различных цветов и оттенков.

Количество различных цветов — К и количество битов для их кодировки — N связаны между собой простой формулой: 2^м = К.

Таким образом, цвет каждого пикселя кодируется определенным числом битов, то есть элементарных единиц информации, с которы­ми может иметь дело компьютер. Количество битов, используемых для кодирования цвета точки, называется глубиной цвета.

Ясно, что качество кодирования изображения определяется раз­решающей способностью экрана и глубиной цвета.

Совокупность всех используемых цветов называется палитрой цветов. Для получения богатой палитры цветов базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности. Так, например, при глубине цвета 24 бита на кодирование каждого из цветов выделяет­ся по 8 бит, т. е. для каждого из цветов возможны п = 2^% = 256 уров­ней интенсивности.