Тип урока: Знакомство с новым материалом
Цель:
- Рассмотреть схему системы вывода изображения на экран монитора;
- Раскрыть принципы работы растровых дисплеев, жидкокристаллических мониторов, видеоадаптера;
- Познакомить с устройствами ввода изображения в компьютер.
Д.З. x19, 20 ответить на вопросы x
Программно-дидактическое обеспечение: Презентация в «Технические средства компьютерной графики». <Приложение>. Плакаты «Ввод информации», «Принцип работы монитора».
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
Приветствие учителя и учеников. Проверка присутствующих.
II. Повторение изученного материала.
Ответить на вопросы: Слайд 1
- Что называют компьютерной графикой?
- В чем, разница между растровым и векторным способами представления изображения?
- Что такое графические примитивы?
- Какая информация хранится в файлах растрового типа и в файлах векторного типа?
- Какие устройства используются для ввода и вывода изображений на компьютере?
III. Изложение нового материала
Итак, сегодня мы рассмотрим принципы работы технических средств компьютерной графики.
Объявить тему урока «Технические средства компьютерной графики». Слайд 2
Рассмотрим схему «Система вывода изображения на экран». Слайд 3
Монитор. Слайд 4
Точки (видеопиксели) на экране монитора выстроены в ровные ряды. Совокупность точечных строк образует графическую сетку, или растр.
Размер графической сетки – произведение числа точек в горизонтальной строке на число строк: M х N.
На современных мониторах используются такие размеры графической сетки:
640 x 480
1024 x 768
1280 x 1024
Размер монитора характеризуется длинной диагонали его экрана, выраженной в дюймах
1 дюйм = 2,54 см. Бывают мониторы с диагональю 14, 15, 17 и более дюймов.
Принципы работы монитора. Слайд 5
Существуют мониторы, основанные на разных физических принципах. Самыми распространенными являются мониторы на основе электроннолучевой трубки - ЭЛТ-мониторы. На экране такого монитора пиксель образуется люминесцирующим веществом, которое светится под воздействием луча, испускаемого электронной пушкой. Такой луч пробегает по порядку (сканирует) все строки сетки пикселей. При этом он модулируется: на точки, которые должны светиться, падает, а на темных точках прерывается (рис. 4.9).
Поскольку после прекращения воздействия электронного луча на точку экрана ее свечение быстро затухает, то сканирование периодически повторяется с высокой частотой (75-85 раз в секунду и более). При такой частоте наше зрение не замечает мерцания изображения.
Первоначально на компьютерах использовались черно-белые мониторы. На черно-белом экране пиксель, на который падает электронный луч, светится белым цветом. Неосвещенный пиксель - черная точка. При изменении интенсивности электронного потока получаются промежуточные серые тона (оттенки).
Как получается цветное изображение на экране
Каждый пиксель на цветном экране - это совокупность трех точек разного цвета: красного, зеленого и синего. Эти точки расположены так близко друг к другу, что нам они кажутся слившимися в одну точку.
Из сочетания красного, зеленого и синего цветов складывается вся красочная палитра на экране.
Электронная пушка цветного монитора испускает три луча. Каждый луч вызывает свечение точки только одного цвета. Для этого в мониторе используется специальная фокусирующая система.
Жидкокристаллические мониторы
Все большее распространение получают жидкокристаллические мониторы – ЖК - мониторы. По сравнению с электронно-лучевыми мониторами они значительно меньше по весу, имеют плоскую форму. При работе с ЖК - монитором меньше устают глаза.
Видеопамять и дисплейный процессор. Слайд 6
Видеоадаптер - устройство, управляющее работой графического дисплея. Видеоадаптер состоит из двух частей: видеопамяти и дисплейного процессора.
Видеопамять предназначена для хранения видеоинформации - двоичного кода изображения, выводимого на экран.
В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана.
Видеопамять - это электронное энергозависимое запоминающее устройство. На современных компьютерах ее размер составляет несколько мегабайтов.
Дисплейный процессор - вторая составляющая видеоадаптера.
Дисплейный процессор читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея.
Таким образом, к видеопамяти имеют доступ два процессора: центральный и дисплейный. Центральный процессор записывает видеоинформацию, а дисплейный - периодически читает ее и передает на монитор, на котором эта информация превращается в изображение.
Объем видеопамяти. Слайд 7-8
Объем необходимой видеопамяти определяется размером графической сетки дисплея и количеством цветов. Минимальный объем видеопамяти должен быть таким, чтобы в него помещался один кадр (одна страница) изображения. Например, для сетки 640 х 480 и черно-белого изображения минимальный объем видеопамяти должен быть таким:
640*480*1 бит = 307 200 бит = 38 400 байт.
Это составляет 37,5 Кбайт.
Для четырехцветной гаммы и той же графической сетки видеопамять должна быть в два раза больше - 75 Кбайт; для восьмицветной - 112,5 Кбайт.
Для кодирования двух цветов достаточно 1 бита на пиксель; четырех цветов - 2 битов; восьми цветов - 3 битов; шестнадцати цветов - 4 битов и т. д.
Количество цветов К и размер кода в битах b связаны формулой: К = 2b
На современных высококачественных дисплеях используется палитра более чем из 16 миллионов цветов. Требуемый размер видеопамяти в этом случае - несколько мегабайтов.
Устройства ввода изображения в компьютер. Слайд 9
Монитор - это устройство вывода изображения. А каким образом изображение можно ввести в компьютер? Для этого используется сканер (рис. 4.10).
Работа сканера как бы противоположна работе видеоадаптера и монитора: видеоадаптер преобразует двоичный код в изображение на экране; сканер преобразует изображение на рисунке, чертеже, фотографии в двоичный код, который записывается в память компьютера. Сканер получил свое название в соответствии с принципом своей работы: световой луч построчно сканирует плоский рисунок подобно тому, как электронный луч сканирует экран дисплея.
С помощью сканера в компьютер можно вводить текст, напечатанный на листе бумаги. Как было сказано в главе 3, используя специальную программу распознавания текста, его изображение можно преобразовать в текстовый формат.
Изображение в компьютер может вводиться с цифрового фотоаппарата и с цифровой видеокамеры. Фотографии и видеофильмы в этих устройствах сохраняются в виде двоичного кода на магнитных дисках. Затем, используя кабельное соединение, их можно переписать на компьютерный диск.
IV. Закрепление материала. Слайд 10
Вопросы и задания
- Какая информация содержится в видеопамяти?
- Сколько битов видеопамяти на один пиксель требуется для хранения двухцветного; четырехцветного; восьмицветного; шестнадцатицветного изображения?
- Какие цвета получаются из смешения красного и синего, красного и зеленого, зеленого и синего?
- Сколько цветов будет содержать палитра, если каждый базовый цвет кодировать в двух битах?
- Придумайте способ кодирования цветов для 256-цветной палитры.
- Пусть видеопамять компьютера имеет объем 512 Кбайт. Размер графической сетки - 640 х 480. Сколько страниц экрана одновременно разместится в видеопамяти при палитре из 16 цветов; 256 цветов?
V. Домашнее задание. Слайд 11
x19, 20 ответить на вопросы x
VI. Подведение итогов урока.
Литература:
- Информатика и информационно-коммуникационные технологии. Базовый курс: Учебник для 8 класса / Семакин И.Г., Залогова Л.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.
Методическое пособие: Преподавание базового курса информатики в средней школе: Методическое пособие / И.Г. Семакин, Т. Ю. Шеина – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.