Кодування графічної інформації
У середині 50-х років для великих ЕОМ, що застосовувались в наукових і військових дослідженнях, вперше в графічному вигляді було реалізовано уявлення даних. В даний час широко використовуються технології обробки графічної інформації за допомогою ПК. Графічний інтерфейс користувача став стандартом "де-факто" для ПЗ різних класів, починаючи з операційних систем. Ймовірно, це пов'язано зі властивістю людської психіки: наочність сприяє швидшому розумінню. Широке застосування отримала спеціальна область інформатики, яка вивчає методи і засоби створення і обробки зображень за допомогою програмно-апаратних обчислювальних комплексів, - комп'ютерна графіка. Без неї важко уявити вже не тільки комп'ютерний, але і цілком матеріальний світ, так як візуалізація даних застосовується в багатьох сферах людської діяльності. Як приклад можна навести дослідно-конструкторські розробки, медицину (комп'ютерна томографія), наукові дослідження та ін
Особливо інтенсивно технологія обробки графічної інформації за допомогою комп'ютера стала розвиватися в 80-х роках. Графічну інформацію можна представляти у двох формах: аналогової або дискретної. Живописне полотно, колір якого змінюється безперервно - це приклад аналогового подання, а зображення, надруковане за допомогою струменевого принтера і складається з окремих точок різного кольору - це дискретне уявлення. Шляхом розбиття графічного зображення (Дискретизації) відбувається перетворення графічної інформації з аналогової форми в дискретну. При цьому проводиться кодування - присвоєння кожному елементу конкретного значення у формі коду. При кодуванні зображення відбувається його просторова дискретизація. Її можна порівняти з побудовою зображення з великої кількості маленьких кольорових фрагментів (метод мозаїки). Всі зображення розбивається на окремі точки, кожному елементу ставиться у відповідність код його кольору. При цьому якість кодування залежатиме від наступних параметрів: розміру точки і кількості використовуваних кольорів. Чим менше розмір точки, а, значить, зображення складається з більшої кількості точок, тим вище якість кодування. Чим більшу кількість кольорів використовується (тобто точка зображення може приймати більше можливих станів), тим більше інформації несе кожна точка, а, значить, збільшується якість кодування. Створення і зберігання графічних об'єктів можливо в кількох видах - у вигляді векторного, фрактального або растрового зображення. Окремим предметом вважається 3D (тривимірна) графіка, в якій поєднуються векторний і растровий способи формування зображень. Вона вивчає методи і прийоми побудови об'ємних моделей об'єктів у віртуальному просторі. Для кожного виду використовується свій спосіб кодування графічної інформації.
Растрове зображення
За допомогою збільшувального скла можна побачити, що чорно-біле графічне зображення, наприклад з газети, складається з найдрібніших точок, складових певний візерунок - растр. У Франції в 19 столітті виник новий напрям в живописі - пуантилізм. Його техніка полягала в тому, що на полотно малюнок наносився пензлем у вигляді різнокольорових пікселів. Також цей метод здавна застосовується в поліграфії для кодування графічної інформації. Точність передачі малюнка залежить від кількості точок та їх розміру. Після розбиття малюнка на точки, починаючи з лівого кута, рухаючись по рядках зліва направо, можна кодувати колір кожної точки. Далі одну таку точку будемо називати пікселем (походження цього слова пов'язане з англійською абревіатурою "picture element" - елемент малюнка). Обсяг растрового зображення визначається множенням кількості пікселів (На інформаційний об'єм однієї точки, який залежить від кількості можливих кольорів. Якість зображення визначається роздільною здатністю монітора. Чим вона вища, тобто більше кількість рядків растра і точок в рядку, тим вище якість зображення. У сучасних ПК в основному використовують наступні дозволяють здібності екрану: 640 на 480, 800 на 600, 1024 на 768 і 1280 на 1024 крапки. Так як яскравість кожної крапки і її лінійні координати можна виразити за допомогою цілих чисел, то можна сказати, що цей метод кодування дозволяє використовувати двійковий код для того, щоб обробляти графічні дані.
Якщо говорити про чорно-білих ілюстраціях, то, якщо не використовувати півтони, то піксель буде приймати одне з двох станів: світиться (білий) і не світиться (чорний). А тому що інформація про колір пікселя називається кодом пікселя, то для його кодування достатньо одного біта пам'яті: 0 - чорний, 1 - білий. Якщо ж розглядаються ілюстрації у вигляді комбінації точок з 256 градаціями сірого кольору (а саме такі нині загальноприйняті), то достатньо восьмирозрядного двійкового числа для того щоб закодувати яскравість будь точки. У комп'ютерної графіки надзвичайно важливий колір. Він виступає як засіб посилення зорово...
