内容正文:
第2单元 数字世界中的编码
颜色编码有规律
第7课
泰山版·四年级
学习目标
01
课堂导入
02
新知探究
03
智慧挑战
04
兴趣园地
05
知识总结
06
目录
CONTENTS
2
学习目标
01
认识颜色编码在数字设备显示色彩、图像处理中的重要作用,了解 RGB 色彩模式(三原色与 0~255 色阶)、蒙塞尔色彩系统和 CMYK 色彩模式的基本原理,知道它们各自的应用场合。
通过观察数字设备显示色彩、探究三原色叠加产生各种颜色的规律,学会用图形化编程软件中的颜色特效调整颜色,体验颜色编码的实际应用。
在探究颜色编码的过程中,感受编码让色彩描述从“模糊”走向“精准”,体会编码技术对丰富视觉体验的贡献,培养运用编码思维解决实际问题的意识。
02
03
PART 1
课堂导入
同学们,请看这幅图画——蓝天、绿树、红花、金色的阳光,美不美?
如果请你向一位看不见的朋友描述天空的蓝色,你会怎么描述?
既然这样,如果我想让印刷厂打印天蓝色海报,直接跟印刷厂说“天蓝色”,印刷厂就能印出想要的那种蓝吗?
“天蓝色”“淡蓝色”“像大海一样的蓝色”……为什么大家说的都不一样?
PART 2
新知探究
新知探究
一、五颜六色,怎么说得清?
人的眼睛能分辨 100 多万种颜色,可我们平时会说的颜色名,翻来覆去就那么十几个。
“中国红”“天蓝色”“柠檬黄”——这些名字好听,却都靠我们心里的“感觉”。
试一试:
想让屏幕和印刷机都调出同一种颜色,你会如何跟印刷厂老板描述你想要的颜色?
新知探究
二、生活中的颜色编码
其实,人们早就在给颜色“编码”了——用熟悉的事物,给一种颜色起个名字。
中国红、宝石蓝、柠檬黄、玫瑰红,一听就知道大概是什么颜色,方便日常交流。
可它不够精确:十个人眼里的“中国红”,很可能是十种红。
新知探究
三、光的奥秘、加色模式——三原色、光的叠加
阳光通过三棱镜,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带——这就是彩虹的来历。
科学家发现,红、绿、蓝这三种色光无法再被分解,因此把它们叫做“三原色”。
在全黑的环境里,把不同强度的红、绿、蓝三种光叠加起来,就能得到各种各样的颜色。
红光 + 绿光 = 黄
红光 + 蓝光 = 洋红
绿光 + 蓝光 = 青
手机、电脑、电视的屏幕,用的都是这个原理。
新知探究
四、RGB 色彩模式
R = Red(红)
G = Green(绿)
B = Blue(蓝)
这是数字设备最常见的颜色编码模式。
每种颜色的亮度从最暗到最亮分成 256 个等级,也就是 0 ~ 255。
任何一种颜色都可以用三个数字精准描述:
红 (255,0,0)
蓝 (0,0,255)
白 (255,255,255)。
新知探究
五、颜色能编出多少种?
三种颜色(红色、绿色、蓝色),每个颜色有 256 种可能数值,三个数值组合起来就是:256 × 256 × 256 = 16 777 216,约 1677 万种颜色。
这个数量,远远超过了人眼能分辨的 100 多万种颜色——够用,而且用不完。
新知探究
六、蒙塞尔色彩系统
除了 RGB,国际上还有一种更贴近人眼感受的编码方式——蒙塞尔色彩系统。
它用三个维度描述颜色:色相(是什么颜色)、明度(多亮多暗)、饱和度(多鲜艳多灰暗)。
任务:
打开图形化编程软件里的颜色面板
调整色相、明度、饱和度,感受蒙塞尔色彩系统的使用方法
新知探究
七、CMYK——印刷世界的颜色编码
但是屏幕是“发光”的,光越加越亮;纸张是“吸光”的,墨越叠越暗。
印刷品上的颜色是通过颜料吸收光线来产生的。理论上使用不同数量的红、黄、蓝三种颜色进行混合可以得到任何一种颜色,但由于物料原因,实际操作中无法得到理论上的纯色。因此,在印刷中会使用青色、洋红色、黄色、黑色四种颜色进行调色,它们的浓度值也就是印刷品的色彩编码。
所以印刷不用 RGB,而用 CMYK:
C 青、M 洋红、Y 黄、K 黑,四种墨的浓度就是印刷品的颜色编码。
PART 3
智慧挑战
智慧挑战
学习任务单 活动 1
八、实践探究——图形化编程中的“颜色特效”
在图形化编程软件里,我们可以用“颜色特效”积木改变角色颜色——这其实就是通过调整颜色编码参数实现的。
试一试:
为角色添加“将颜色特效增加 25”积木,放进“重复执行”里,观察颜色从红到蓝再到绿的循环变化。
想一想:
颜色特效数值从 0 变到 200,实际改变的是哪一个编码参数?
智慧挑战
学习任务单 活动 2
九、造型编辑器中的颜色编码探索
基础任务:
打开造型编辑器的颜色面板,为线描稿填色,观察颜色对应的 RGB 数值或色相/饱和度/亮度数值,并把三种颜色的编码值记下来。
探索挑战:
画出“颜色 0 饱和度 100 亮度 100”的图形,把颜色特效设为 40;再画“颜色 20 饱和度 100 亮度 100”的图形,比较两者的不同。
发现:颜色特效改变的就是“色相”值。
PART 4
兴趣园地
兴趣园地
十、Lab 色彩模型——更广阔的“色彩空间”
无论是 RGB 还是 CMYK,都无法记录所有人眼能感知的颜色。
1931 年,科学家制定了 Lab 色彩模型:L 是亮度,a 表示从红到绿的范围,b 表示从黄到蓝的范围。
它与设备无关——屏幕显示还是打印输出,Lab 值都表示同一种颜色,色域也更广阔。
想一想:为什么我们需要这么多不同的颜色编码标准?
PART 5
知识总结
知识总结
一、颜色为什么要编码
名称太模糊,数字设备需要精确的数字编码
二、三原色与 RGB(屏幕显示)
红 + 绿 + 蓝,各 0 ~ 255,共 1677 万种颜色
三、CMYK(印刷)与蒙塞尔、Lab
CMYK 印刷|蒙塞尔 编程|Lab 科学度量
颜色编码有规律
谢谢
下节课见!
Thanks!
泰山版·四年级
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