必修一项目二图像数字化与编码

学案 实验一： 将学生文件夹中的“人像.jpg”拖到PS打开，然后放大，观察图片发生的变化。 实验二： 打开AE，创建默认文档，并画一个圆 用右侧椭圆工具画个圆（什么颜色都行） 然后用放大镜观察放大后的结果 ( 探究 四 ： 数字化在生活中的应用 与危害 课后任务，探究编码后可以保存的图像文件类型 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$nullnull 教学基本信息 课题 图像与图像数字化 主备主讲 孙金凤 任教班级与学科 高一二班信息技术 教学依据 从生活实例出发，以兴趣为起点，以活动为载体，螺旋上升设置内容，符合高中阶段认知规律，打破各种软件界限，引导学生以学科学习任务为载体探究和掌握信息技术。 教学目标 1.明白数字化过程，掌握分辨率，像素的定义，区分矢量图和位图 2.了解各种因素对图像质量的影响 3.了解数字化生活实例，分析利弊 4会计算未经压缩的文件大小 教学重点和难点 1.矢量图和位图的概念特点，矢量图和位图的区别 2数字化过程 教学方法和工具 教练法，活动探究法，讲授法 提问法 自主探究 合作探究 广播电子教室 ( 一． 任务一： 将 “ 人.Jpeg ” 拖到PS打开 放大 观察，同桌两人讨论，（1）图片有什么变化？然后将这个图片存储，（2）探究可以保存成什么格式？ 任务二： 打开AE，创建默认文档，并画一个圆，放大观察有什么变化？ 引出矢量图和位图的概念特点 探究矢量图和位图的区别 图像数字化定义 分享美丽风景照，在发送时如何被电子设备处理？需要几个过程呢？ 运用扫描技术或数字摄像技术可以将空间上连续的模拟图像转换成用0、1表示的数字图像，这一过程称为图像数字化。 三.数字化步骤 ① 采样 :将一张图像在水平和垂直方向上等间距划分成若干网格 讲解像素总数和分辨率。 探究一：分辨率对图像质量的影响 ② 量化 ：就是将像素点的采样值进行分级。实现用有限的数（若干位二进制数）近似地表示连续变化的采样值。 关键点：分级和用二进制表示 探究二 分级对量化效果的影响 )教学过程 探究一：分辨率对图像质量的影响 师生良性互动 通过巩固练习，学生已经掌握进制转化 教学过程 探究一：分辨率越高还是越低，图像的质量更佳呢？ 为了表示图像采样的质量，用分辨率来度量图像的精细程度，像素数目越多，分辨率越高，图片越精细。 ②图像量化：将像素点的采样值进行分级。实现用有限的数（若干位二进制数）近似地表示连续变化的采样值。 分四级颜色和八级颜色。 探究二：颜色分级是越多还是越少，量化效果更好？ 八级颜色包含的色彩层次比较丰富，而且将二者缩小，发现左边更接近原图。 用二进制表示 探究三：八级颜色要用几位2进制表示呢？ 量化位数越多，则图像色彩越丰富，画面越自然逼真，存储空间也越大 探究四：未经压缩的位图文件大小如何计算 未压缩数据量(单位:Byte)＝图像分辨率×量化位数÷8 ③编码：将量化后的数据按照一定规则进行排列和压缩，从而生成相应格式的图像文件。 常见的图像文件类型 四．探究五：数字化在生活中的应用与危害 五．师生共同总结 教学注意事项 1.学生不自信回答不连贯不成句时，要帮助引导学生表达解释，做学生的翻译机，逐渐培养自信。 2.降慢语速，有时候想讲的东西太多，心太急，不要忽视学生的认知发展规律，要循序渐进的发展，有些学生只是没开窍，如果开窍 上手操作还挺快的，要更有耐心。 3.鼓励学生更加活跃，参与创新，多设置一些活动。 4.多下去走动，做出针对性指导。 5.枯燥知识点与有趣知识点穿插进行，免得学生疲劳。 6.鼓励学生联系生活实际，并且分析利弊。 7.这一部分内容需要让学生在理解的层面上认识，所以要以学生角度思考设置问题。 学科网（北京）股份有限公司 $$空白演示 单击输入您的封面副标题 图像与图像数字化 汇报人：xxx 同学们，平时我们外出旅游拍了美丽的风景照，想分享给朋友的时候，你们会怎么做？你知道图像的分类吗？ 实验一将学生文件夹中的“人像.jpg”拖到PS打开，然后放大，观察图片发生的变化。1分钟 图像在放到最大的时候，出现了模糊的小方块 位图在缩放和旋转容易失真（与原来有出入）边缘呈锯齿状 小方块的名字叫像素。而像素构成的图像叫做位图（bitmap） 如果让人的头发活灵活现，我们可以用几百个小方块来表现颜色的深浅和层次，所以这就是手机拍摄和扫描到的照片占手机内存大的原因。 Administrator (A) - 实验二：打开An画个圆，放大观察变化 1分钟 放大之后没有出现像素块，也不失真不锯齿，是平滑的曲线。 那么同学们想一想，都是图，为什么放大之后会出现不一样的效果？ 这么好用的矢量图也是有缺点的 因为图的类型不同。这种图像叫做矢量图，它利用数学中的向量公式来记录信息，所以可以清楚展示线条或文字，经常用于LOGO。 正是它没有像素点，所以他不适合用来表示色彩变化太多的图像 图像是什么？ 黄字后：除了刚才学过的位图，还有一种图叫做矢量图 图像是人对视觉感知的物质再现，图像可以被记录保存在纸张、胶片上，也能以数字化的形式存储在电子设备上，即图像数字化。而位图和矢量图都属于数字图像。 图像数字化 同学们刚才说把图片发QQ上 图像数字化 　　运用扫描技术或数字摄像技术将空间上连续的模拟图像转换成用0、1表示的数字图像，这一过程称为图像数字化。 模拟图像 数字图像 采样 量化 编码 具体分为三个阶段 照片就是用过图像数字化在电子设备中存储的。 让我们分别来看一看每一步是什么吧！ ①采样 采样： 把一张图片在水平和垂直方向上等间距划分成若干网格。 采样的实质是通过划分网格(像素点)来确定图像的分辨率 左边的苹果图像被划分成多少个像素？ 分辨率 像素总数的计算公式：纵向像素点×横向像素点 6 8 6*8=48 其实求像素总数方法，也是求分辨率的方法 通过以上的分析 我们可以得出一个结论 探究一:分辨率越高还是越低，图像的质量越佳呢？请对学案中你认为分辨率高的图片√ 一种直观看出分辨率高低的方法：将像素点的模拟值转化为颜色 16*12 8*6 哪张更接近原始图像？ 结论：为了表示图像采样的质量，用分辨率来衡量图像的精细程度，像素数目越多，分辨率越高，图片越精细。 哪张图像质量高？ 左边这张图片分辨率多少？16*12 右边的分辨率呢？8*6 哪边分辨率大？ 同学们 以你们自己的知识储备，作出一个假设吧 ②量化 经过采样，得到的图像，已经转化成了像素矩阵。但是像素点的采样值依然是连续变化的，无法直接存储 量化： 定义是将像素点的采样值进行分级。实现用有限的数（若干位二进制数）近似地表示连续变化的采样值。 1.分级 2.二进制表示 这段话比较拗口，我们可以从中提取出两个关键词来理解。 ，但是,,,需要图像量化，就是将 分级就是将相似的颜色划分成一种颜色 ,划分的颜色越多，级数越大。 比如苹果图像的颜色被分成了四级，红润的部分是珊瑚色，不红的地方是咖色，叶子是深绿色，背景为白色。 （1）分级 现在我们尝试对这张图像进行量化 （1）分级 或者在分辨率不变的情况下，将它划分为更加细致的八级颜色 用八级颜色来量化 探究二 颜色分级是越多还是越少，量化效果更好？请对学案中你认为分辨率高的图片√ 结论：颜色分级越多，色彩层次越丰富，量化效果越好。 （1）分级 观察量化效果的直观方法：将二者同时缩小，找接近原图的那个。 二进制表示就是将分级出的颜色转换成计算机所使用的二进制数据。 （2）二进制表示 0 1 二级颜色 21=2 00 01 10 11 22=4 1位2进制表示 2位2进制表示 这四个颜色从左到右的二进制表示分别是什么呢？ 提示：2进制只有0和1，并且逢2进1（1+1=10） 很像给颜色编了个号 探究三 八级颜色用几位二进制表示？从左到右的二进制表示，分别是什么呢？ 请同学们写在学案上 （2）二进制表示 23=8 3位2进制表示 量化后 苹果照片转化为二进制数据的形式 如果使用接近实物色彩层次的256色，它的二进制位数是多少呢？ 2x=256 x=? x=8 将八种颜色转换成二进制数据 保存格式 24位真彩色 256色位图 16色位图 单色位图 图　像 量化位数 24bit 8bit 4bit 1bit 颜色数 224 28 24 21 结论：量化位数越大，图像色彩越丰富，画面越自然逼真，占据存储空间也就越大 通过观察，得到一个这样的等式：二进制位数=颜色数2次幂上的指数。 二进制位数是什么呢？请同学们观察表格 也叫做记录每个像素点的颜色或亮度的量化位数或色彩深度 量化后的二进制数据如何存储到计算机内呢？ 编码：将量化后的数据按照一定规则排列和压缩，从而生成相应格式的图像文件。 ③编码 这就需要进行图像编码 总结 用二进制数表示像素点的颜色 从而生成相应格式的图像文件 探究四-数字化在生活中的应用 5分钟时间，同桌两人讨论数字化危害，并记录在学案上 由于数字化图像处理技术的滥用，一些不法分子生成成世界上并不存在，但是足矣乱真的人脸 ，在侵犯他人隐私权的基础上盗用他人真实信息，搞电子诈骗 探究四 未经压缩的位图文件大小如何计算 未压缩数据量(单位:Byte)＝图像分辨率×量化位数÷ 计算机存储单位 是字节Byte。 信息的最小单位bit，比如0或1 8bit=1Byte bit 8 不同分辨率和颜色深度的位图比较 把计算公式记在学案上 看公式，分辨率和量化位数已学，为什么除8？先观察单位，B和b是什么？ 有什么关系？，所以要除8 ④请同学们从如下几个方面来同桌俩人讨论区别，写在学案的空白处 用途 找同学来分享一下 下去看 课后任务，探究编码后可以保存的图像文件类型及特点 windows操作系统的标准格式，文件大质量高，不能被压缩 PSD是Photoshop的独有格式，可以保存作图过程（图层、通道、路径） png无损压缩，支持透明通道，一般用于保存抠图完后的图像，画质高 有损压缩（损失一些信息来达到更高的压缩比），文件小，可支持颜色多 用于动图，背景也可以透明（支持透明通道） 常用格式 本节课到这里 谢谢！ $$