Информатика · 5 класс3 четвертьТема 5ГОСО РК 2026Базовый

Компьютерная графика: растровая графика, пиксели и инструменты

Пиксель, пространственное разрешение, глубина цвета, палитра RGB, растровая графика, инструменты графического редактора.

Время изучения~60 минтеория + практика
Разделы темы4 разд.пошаговый разбор
Тест темы1 вопр.с мгновенным ответом
СОР / СОЧ3 четвертьдескрипторы ГОСО

Компьютерная графика — это область информатики, занимающаяся созданием, обработкой и хранением изображений при помощи вычислительной техники.

Существует два принципиально разных вида компьютерной графики: растровая и векторная. В 5 классе изучается растровая графика.

Растровое изображение подобно мозаике или схеме для вышивания крестиком: оно состоит из прямоугольной сетки крошечных неделимых точек — пикселей (pixel — сокр. от picture element). Каждый пиксель залит ровно одним однородным цветом.

Когда мы смотрим на экран издалека, миллионы мелких пикселей сливаются, и человеческий глаз воспринимает плавную, реалистичную фотографическую картинку. Однако если многократно увеличить растровое изображение (zoom in), мы увидим отдельные разноцветные квадратики — этот эффект называется «пикселизацией».

Схема растровой матрицы пикселей

Анимированная модель
Кодирование растровой графики: пиксель и 24-битная RGB модельРастровое полотно X × Y(x, y)N = X · Y пикселейСубпиксельная структура RGB пикселя (24 бит)R: 2558 бит (1 Байт)G: 1288 бит (1 Байт)B: 08 бит (1 Байт)#FF8000 | RGB(255, 128, 0) | ОранжевыйФормула объема: I = X · Y · i бит = X · Y · 3 байтаПри i = 24 бит доступная палитра цветов составляет K = 2²⁴ = 16 777 216 оттенков (True Color).
Растровое полотно образуется матрицей пикселей X на Y, каждый из которых кодируется значениями красного, зеленого и синего цветов.
Графика

Пиксель (Pixel)

Наименьший неделимый элемент цифрового растрового изображения, обладающий определенным цветом.
Особенность

Пикселизация

Появление видимой ступенчатой сетки пикселей при масштабировании растрового рисунка.

Качество и размер файла растрового рисунка зависят от двух главных параметров:

1. Пространственное разрешение — общее количество пикселей по горизонтали и вертикали (размер матрицы), например 1920 × 1080 пикселей (Full HD). Чем больше пикселей содержит изображение, тем оно четче и детальнее;

2. Глубина цвета (i) — количество бит, используемых для кодирования цвета одного пикселя.

Для формирования цвета на экранах мониторов и смартфонов используется аддитивная цветовая модель RGB:

• R — Red (красный);

• G — Green (зеленый);

• B — Blue (синий).

Смешивая эти три базовых луча света разной яркости (от 0 до 255 в 24-битном цвете True Color), компьютер способен получить 224=16 777 2162^{24} = 16\,777\,216 различных оттенков. Если все три луча горят на максимум (255, 255, 255), получается белый цвет, а если выключены (0, 0, 0) — черный.

Модель цвета

RGB (Red-Green-Blue)

Цветовая модель излучающих экранов, основанная на оптическом сложении трех базовых спектральных цветов.
Формула

True Color (24 бит)

Стандарт полноцветной графики, обеспечивающий свыше 16.7 млн фотореалистичных оттенков.
Формула палитры цветов
K=2iK = 2^i
K — количество доступных цветов в палитре, i — глубина цвета в битах на пиксель.

Для создания и редактирования растровых картинок используют программы — растровые графические редакторы (Paint, Paint.NET, GIMP, Adobe Photoshop).

Базовый инструментарий любого редактора подразделяется на группы:

• Инструменты свободного рисования: Карандаш (линия толщиной в 1 пиксель с четкими краями), Кисть (линия переменной толщины с мягкими сглаженными краями), Распылитель;

• Инструменты заливки и стирания: Заливка (ведро с краской — окрашивает смежную область одного цвета), Ластик (заменяет цвет пикселей на фоновый цвет);

• Геометрические фигуры: Прямоугольник, Скругленный прямоугольник, Эллипс/Круг, Многоугольник, Прямая и Кривая линии;

• Инструменты выделения: Прямоугольное выделение и Произвольное лассо (позволяют выделить фрагмент для перемещения, вращения или копирования);

• Палитра цветов: основной цвет (цвет рисования ЛКМ) и дополнительный фоновый цвет (ПКМ).

Инструмент

Заливка

Закрашивает замкнутую однородную область пикселей выбранным цветом до границы другого цвета.
Предупреждение

Утечка краски

Если в контуре фигуры есть разрыв даже в 1 пиксель, заливка выльется на весь холст.

Секрет художника

Чтобы нарисовать идеально ровный круг или правильный квадрат, при рисовании инструментом «Эллипс» или «Прямоугольник» удерживайте нажатой клавишу Shift.

Растровая графика незаменима для отображения объектов реального мира, но имеет свои технологические особенности:

Преимущества:

1. Фотореалистичность — возможность передавать тончайшие градиенты, полутона, тени, текстуры кожи и пейзажей;

2. Универсальность — любой дисплей или цифровая камера работают по растровому принципу;

3. Широкая поддержка — форматы JPEG и PNG открываются на абсолютно любых устройствах.

Недостатки:

1. Потеря качества при увеличении (пикселизация и размытие контуров);

2. Большой информационный объем файлов высокого разрешения по сравнению с векторными формулами;

3. Сложность редактирования отдельных объектов после того, как они нарисованы и слились с фоном.

Шаг 1
Выбор размера холста
Задать в пикселях ширину и высоту рисунка перед началом работы.
Шаг 2
Создание замкнутого контура
Нарисовать контуры объектов, следя за отсутствием микротрещин для заливки.
Шаг 3
Сохранение файла
Сохранить готовую работу в формате PNG для графики или JPEG для фото (Ctrl+S).
Ваш прогресс по теме25%
Следующая тема

Алгоритмы и исполнители. Линейные алгоритмы в визуальной среде

Перейти к теме →