«Кодирование цвета. Оценка информационного объёма графических данных для растрового изображения»
план-конспект урока по информатике и икт (7 класс)

План урока по теме «Кодирование цвета. Оценка информационного объёма графических данных для растрового изображения»

Класс: 7 (или 8, в зависимости от программы)
Тип урока: комбинированный (повторение кодирования + открытие нового знания)
Продолжительность: 45 минут

Цели урока

Предметные: сформировать понятие растрового изображения и пикселя; ввести понятие глубины цвета и палитры; научить оценивать информационный объём растрового изображения по формуле.

Метапредметные: развивать умение работать с формулами, анализировать и сравнивать объёмы данных, применять знания к решению практических задач.

Личностные: формировать понимание того, что качество изображения связано с объёмом данных, и умение выбирать разумный баланс при работе с графикой.

Оборудование

Проектор, презентация, карточки с заданиями, изображения с разной глубиной цвета (для наглядности), калькуляторы.

Ход урока

1. Организационный момент и актуализация (5 мин)

Приветствие, проверка готовности. Повторение предыдущей темы:

• Что такое двоичный алфавит?
• Как связаны мощность алфавита и длина двоичного кода? (N = 2^i)
• Сколько бит нужно, чтобы закодировать 256 разных символов? (8 бит)

Проблемный вопрос: «Как компьютер хранит цвет? Ведь цвет — это не текст. Сколько бит нужно, чтобы закодировать один цвет?»

2. Открытие нового знания (15 мин)

Растровое изображение — изображение, которое хранится как сетка (растр) из маленьких точек — пикселей. Каждый пиксель имеет свой цвет, а цвет каждого пикселя закодирован двоичным числом.

Глубина цвета (i) — количество бит, которое отводится на кодирование цвета одного пикселя.

Палитра (N) — количество различных цветов, которые можно закодировать. Связь та же, что и для текста:

N = 2^i

Примеры:

• i = 1 бит → N = 2 цвета (чёрный и белый)
• i = 4 бита → N = 16 цветов
• i = 8 бит → N = 256 цветов
• i = 24 бита → N = 16 777 216 цветов (режим True Color)

Информационный объём растрового изображения складывается из объёма всех пикселей:

V = K · i, где K — количество пикселей, i — глубина цвета (в битах)

Количество пикселей: K = ширина · высота (в пикселях).

Пример: изображение 100 × 200 пикселей, глубина цвета 8 бит.
K = 100 · 200 = 20 000 пикселей; V = 20 000 · 8 = 160 000 бит = 20 000 байт ≈ 19,5 Кбайт.

Перевод единиц: 1 байт = 8 бит; 1 Кбайт = 1024 байт; 1 Мбайт = 1024 Кбайт.

3. Закрепление: разбор примеров (10 мин)

Задача 1. Сколько цветов в палитре, если глубина цвета 5 бит? (N = 2^5 = 32 цвета.)

Задача 2. Изображение 640 × 480 пикселей, глубина цвета 24 бита. Найди информационный объём в Мбайтах. (K = 307 200 пикселей; V = 307 200 · 24 = 7 372 800 бит = 921 600 байт = 900 Кбайт ≈ 0,88 Мбайт.)

Задача 3. Как изменится объём изображения, если глубину цвета уменьшить с 24 до 8 бит при том же размере? (Уменьшится в 3 раза.)

4. Практическая работа (10 мин)

Ученики выполняют задания на карточках: определяют количество цветов по глубине цвета, вычисляют объём изображения, сравнивают объёмы при разных параметрах.

5. Рефлексия и итог (5 мин)

Вопросы классу:

• Что такое пиксель и глубина цвета?
• По какой формуле считается объём растрового изображения?
• Почему фотография в высоком качестве занимает много места?

Домашнее задание: изображение 800 × 600 пикселей имеет глубину цвета 16 бит. Найди его информационный объём в Кбайтах. Сколько таких изображений поместится на носитель объёмом 4 Гбайт?

Ключевые термины для записи в тетрадь

• Пиксель — минимальный элемент растрового изображения.
• Глубина цвета — число бит на кодирование цвета одного пикселя.
• Палитра — набор цветов, N = 2^i.
• Информационный объём изображения — V = K · i, где K — число пикселей.