Дискретизация

Содержание и основные понятия

← Вернуться к оглавлению
Alterna · глава 9 · страница 9.4
Дискретизация
Преобразование непрерывной информации в цифровой формат: частота, глубина кодирования, каналы, качество звука и изображения.
Как записать звук или изображение для компьютера? Они непрерывны, а компьютер работает только с числами. Разбираемся в дискретизации — процессе «нарезки» непрерывного сигнала на отдельные отсчёты.
ФГОС
ФОП
ОГЭ №3,4
ЕГЭ №17
01
Аналоговый и цифровой сигнал
Непрерывный сигнал vs дискреты с фиксированными значениями
ФГОС
ОГЭ №3,4
Аналоговый (непрерывный)
Сигнал изменяется плавно, принимая любое значение в диапазоне. Примеры: звуковая волна, температура, давление. Бесконечное количество возможных значений.
Цифровой (дискретный)
Сигнал представлен отдельными отсчётами с фиксированными значениями. Компьютер работает только с дискретными данными — нулями и единицами.
Ключевые понятия
Дискретизация
— разбиение непрерывного сигнала на отдельные точки (отсчёты) через равные промежутки времени.
Квантование
— округление каждого отсчёта до ближайшего уровня из конечного набора (определяется разрядностью).
~
Визуализация дискретизации сигнала
Частота дискретизации:
20
отсчётов
Разрядность (уровни):
8
Показать аналог
Отсчёты
Квантованные
02
Объём аудиофайла
Как частота, глубина и каналы влияют на качество и объём
ФГОС
ФОП
ОГЭ №3,4
ЕГЭ №17
Формула объёма аудиофайла
V = f × t × r × K / 8
f
— частота дискретизации (Гц),
t
— время (с),
r
— разрядность (бит),
K
— количество каналов,
результат — в
байтах
♪
Калькулятор объёма аудиофайла
Частота (Гц)
Разрядность (бит)
Каналы
Длительность
мин
сек
03
Кодирование цвета и глубина
Формула M = 2ⁱ: связь глубины и количества цветов
ФГОС
ФОП
Количество цветов M = 2
i
Глубина кодирования
i
(бит) определяет количество возможных цветов:
M = 2
i
. Например, 1 бит = 2 цвета (ч/б), 8 бит = 256 оттенков, 24 бита = 16 777 216 цветов (True Color: 8R + 8G + 8B), 32 бита = 16,7 млн цветов + 256 уровней прозрачности (8R + 8G + 8B + 8A).
◆
Цветовая палитра: от 2 до 16 млн цветов
Глубина:
24 бита = 16,7 млн
Свой цвет (RGB)
R
G
B
#0080FF
R:0 G:128 B:255
04
Глубина цвета на изображении
Как меняется качество картинки при уменьшении битности
🖼
От 2 до 32 бит: смотри разницу
Выберите рандомную картинку и двигайте слайдер глубины цвета. Видно, как при малом количестве бит появляются грубые ступени (постеризация), а при 24–32 бит изображение неотличимо от оригинала.
Глубина:
24 бита
Оригинал (32 бита)
С глубиной цвета
05
Рисуй и дискретизируй!
Нарисуйте аналоговую линию и превратите её в дискретный сигнал
✎
Рисуй и дискретизируй!
Точек дискретизации:
30
06
Мини-тест
5 случайных вопросов из банка 40. Заработайте максимум XP!
0 / 500 XP
0 / 5
Нажмите «Начать квест» для начала.