内容正文:
像素排队成图像
四年级上册
粤教版
像素的概念
像素的意义
像素与图像分辨率、质量的关系
导 入 新 课
这和我们今天要学习的内容 —— 像素有关
同学们,你们看这两幅图有什么不同?为什么一幅清晰,另一幅却这么模糊呢?
新 知 讲 授
人类很早就开始尝试记录影像,早在1839年人类就已经发明了摄影术。这项技术发展至今,传统照相机已经可以很好地记录图像了,但为什么人类还不断在探索使用数字设备记录、处理和显示图像呢?
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1.便利性方面:
即拍即得与可预览性:数字设备通常带有显示屏,拍摄后能立即查看拍摄效果,可及时发现拍摄中的问题并重新拍摄,能确保捕捉到满意的画面。而传统照相机需要经过复杂的冲印过程才能看到照片,无法实时了解拍摄效果,且成本较高。
存储与传输便捷性:数字图像以电子数据形式存储在存储卡、硬盘等介质中,占用空间小且易于携带。
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2.成本方面:
拍摄成本低:数字设备不需要购买和更换胶卷,节省了购买胶卷的费用。对于经常拍摄的用户来说,长期使用数字设备能大大降低拍摄成本。而且,数字设备的存储卡可以反复使用,进一步降低了使用成。
后期处理成本低:传统照片的后期处理需要专业的设备和技术,如暗房冲洗、放大等,成本较高且操作复杂。而数字图像可以使用电脑软件进行后期处理,操作简单,成本相对较低。
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3.工作效率方面:
快速检索与管理:数字图像可以通过文件名、日期、关键词等方式进行快速检索和管理,方便用户查找和整理大量的照片。而传统胶卷照片需要手动翻阅、分类和整理,效率较低且容易丢失或损坏。
适用于多种工作场景:在一些需要快速获取和处理图像的工作场景,如新闻摄影、商业摄影、现场取证等,数字设备的优势更加明显。拍摄者可以在现场快速拍摄、编辑并传输图像,满足工作的时效性要求。
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4.环保与可持续性方面:
减少化学污染:传统相机使用的胶卷在生产和冲洗过程中需要使用大量的化学药剂,如显影液、定影液等,会对环境造成污染。而数字设备则不存在这个问题,更加环保。
资源可重复利用:数字设备的存储介质可以反复使用,减少了对资源的浪费。并且数字图像的存储和传输不需要使用纸张等物理介质,也有利于节约资源。
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相比传统设备,数字设备可以准确地记录图像信息,其存储、传输、复制和修改也都更为方便,但针对不同的内容和应用,使用的编码方式有所不同。
思维导航
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示波器是发明较早的可以显示图像的一种数字设备。它利用狭窄的高能电子束,在涂有荧光物质的屏面上显示细小的光.点。通过改变输入的信号,人们便可在屏面上投射出想要展示的图像。但是示波器只能显示较为简单的图像,且通常颜色较为单一。
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如果我想要展示具有更多颜色、更加复杂的图像,应该如何编码呢?
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在大型方队表演中,有时也会组成各种各样的图案,能否作为参考给图像编码呢?
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例如下图是一个简单的红色心形图案,只有红白两色,合计81个像素组成,可以使用汉字编码记录如下。如果记录下每行的数量,再将红、白二字换为准确的颜色编码,即可使用数字化的方式记录下该图案。这种用像素记录图像的方式被称为位图法。
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早期的数字设备由于性能的限制,只能使用有限的像素点来组成画面,给人一种简洁、朴素的感觉。尽管如此,设计者依然能够创造出许多繁复有趣的画面。
像素的概念
像素是图像显示的基本单位,就像拼图中的小方块一样。每一个像素都有自己的位置和颜色信息。在电脑屏幕上,我们看到的所有图像都是由无数个这样的像素点排列而成的。
像素与图像分辨率、质量的关系
图像分辨率是指单位长度内像素的数量,通常用每英寸像素数(dpi)来表示。例如,一幅分辨率为 72dpi 的图像,意味着在每英寸的长度或宽度上均匀分布着 72 个像素。分辨率越高,单位长度内的像素越多,图像就越清晰、细腻;反之,分辨率越低,图像就越模糊、粗糙。
像素与图像分辨率、质量的关系
在像素数量一定的情况下,分辨率越高,图像的打印尺寸越小;分辨率越低,打印尺寸越大。
实 践 活 动
观察像素
打开绘图软件(如 Windows 画图工具)。
活动内容:在软件中绘制一个简单的形状(如圆形),然后使用软件的放大功能,将圆形放大,观察圆形是由哪些像素组成的。注意像素的颜色、排列方式,以及在放大过程中图像的变化。之后尝试在放大后的像素层面上修改一些像素的颜色,再缩小观察图像的变化。
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图形化编程工具也提供了像素化特效的功能,让编程作品的效果更为丰富。
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使用位图法记录的图像被称为位图。位图可以存储丰富的图像细节和颜色信息,但将其放大时会导致图像的失真和模糊。
小秘笈
练 一 练
1.图形化编程软件的造型编辑器可以用来绘制图像,并且提供了位图和矢量图两种模式。请分别使用两种模式摹绘苹果图案,比较它们有什么异同并记录下来。
2.下边的图像是字母“X”放大以后显示的像素排列,表示该图像的一种编码方法是“5 10001 01010 00100 01010 10001。解读上面的编码规则,指出“5 11111 10000 10000 100001111”表示的是下面哪个字母的图像。
知 识 拓 展——默默无闻的矢量图
矢量图是一种根据几何特性来编码绘制的图形,它的特点是放大后不会失真。但是,由于矢量图对于色彩丰富的图像表现力有限,因此在日常生活中存在感不强。现代数字设备中所使用的字体,绝大部分都是以矢量编码的形式进行保存的。在文字处理软件中把字体放大到很大尺寸,图像边缘依然锐利清晰,不会出现像素化现象,这都是矢量编码的功劳。
谢谢观看
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