الرسوميات النقطية والمتجهة.
| English | العربية |
|---|---|
| bitmap/ˈbɪtmæp/ | الصورة النقطية. |
| vector/ˈvektə/ | شعاعية |
| pixel/ˈpɪksl/ | بكسل |
| file header/faɪl ˈhedə/ | رأس الملف |
| colour depth/ˈkʌlə depθ/ | عمق اللون |
| image resolution/ˈɪmɪdʒ ˌrezəˈluːʃn/ | دقة الصورة |
| screen resolution/skriːn ˌrezəˈluːʃn/ | دقة الشاشة |
| frame/freɪm/ | الإطار |
| frame rate/freɪm reɪt/ | معدل الإطارات |
| drawing list/ˈdrɔːɪŋ lɪst/ | قائمة الرسم. |
| drawing objects/ˈdrɔːɪŋ ˈɒbdʒekts/ | أشياء الرسم |
| primitives/ˈprɪmɪtɪvz/ | البدائيات |
| properties/ˈprɒpətiz/ | الخصائص |
| render/ˈrendə/ | عرض |
لماذا الشعار على اللوحة الإعلانية ليس صورة فوتوغرافية
- يظهر شعار شركة على بطاقة عمل بعرض سنتيمترين وعلى لوحة إعلانية على طريق سريع بعرض ستة أمتار. هو نفس الملف، وهو حاد الوضوح في الحالتين.
- إذا قمت بتكبير صورة فوتوغرافية بنفس الطريقة، فإنها تتحول إلى كتل (بيكسلات). لا يوجد شيء خاطئ في الصورة الفوتوغرافية؛ فالملفان يجيبان عن أسئلة مختلفة.
- تخزن الصورة الفوتوغرافية ما هو اللون عند كل نقطة. بينما يخزن الشعار الأشكال التي يجب رسمها. عند تكبير الأولى، يتم توزيع عدد ثابت من النقاط؛ أما عند تكبير الثانية، فإعادة رسم الأشكال بالحجم الجديد.
- هذه الدرس是关于 الصور النقطية و الرسوم المتجهة، وحساب حجم الملف الذي يطلبه الامتحان، وكيفية تبرير الاختيار.
كيفية تشفير الصورة النقطية
- تخزن الصورة النقطية (الصورة المبنية على شبكة من النقاط) لون كل بيكسل في شبكة، صفًا تلو الآخر.
- في بداية الملف، يسجل رأس الملف البيانات الوصفية التي تحتاجها البرمجيات لقراءة البيكسلات اللاحقة: العرض، الارتفاع، وعمق اللون.
- دقة الصورة هي حجم الصورة الخاص بالبيكسلات، عرضاً بالارتفاع. أما دقة الشاشة فهي ما يمكن للشاشة عرضه. تُصغر الصورة الأكبر من الشاشة لتناسبها؛ وتبدو الصورة ذات الدقة المنخفضة ممدودة على شاشة عالية الدقة بشكل كتلي (غير ناعم).
- عمق اللون (عمق البت) هو عدد البتات المخزنة للون بيكسل واحد: يعطي 1 بت الأسود والأبيض، و8 بتات 256 لوناً، و24 بتات 16.7 مليون، وتسمى الألوان الحقيقية.
نقاط أقل، كتل أكبر
مختبر مفاهيم الحوسبة.
صنّف الأمثلة المحددة حسب الفكرة الحاسوبية التي تمثلها.
عمق اللون (عمق البتات) للصورة النقطية هو:
عمق اللون هو بتات لكل بكسل — كلما زاد عدد البتات زادت الألوان الممكنة (8 بتات → 256، 24 بتات → 16.7 مليون).
كم عدد بتات عمق اللون اللازمة لتخزين 256 لونًا مختلفًا؟
$2^8 = 256$، لذا 8 بتات لكل بكسل تعطي 256 لونًا.
ماذا تخزن ترويسة ملف الصورة النقطية؟
الترويسة هي بيانات وصفية: بدون العرض وعمق اللون لا يمكن تقسيم بايتات البكسل إلى صفوف وبكسلات. قائمة الرسم تخص ملفًا متجهيًا.
حجم ملف الصورة النقطية
- اقسم على 8 للحصول على البايتات، ثم اقسم على 1000 أو 1024 اعتماداً على عائلة السوابق التي تستخدمها، واذكر أيهما. أضف رأس الملف إذا أعطى السؤال حجمه.
- صورة $3000 \times 2000$ بـ 24 بت لكل بيكسل تساوي $1.44 \times 10^8$ بت، وهو ما يعادل 18.0 ميغابايت باستخدام سوابق عشرية أو 17.2 ميغا بايت ثنائي باستخدام سوابق ثنائية. كلاهما مقبول عندما يُظهر الحل أيهما تم استخدامه.
صورة نقطية حجمها $100 \times 100$ بكسل لها عمق لون 24 بت. ما هو حجم الملف بالبتات؟
الحجم $=$ العرض $\times$ الارتفاع $\times$ العمق $= 100 \times 100 \times 24 = 240\,000$ بتات.
مثال محلول: حساب حجم صورة فوتوغرافية ثم فيديو
- الصورة الفوتوغرافية عبارة عن $4000 \times 3000$ بيكسل مع عمق لون قدره 24 بت. أوجد حجم ملفها بالميغا بايت.
- $4000 \times 3000 \times 24 = 2.88 \times 10^8$ بت. نقسم على 8: $3.6 \times 10^7$ بايت. نقسم على $1024^2$: 34.3 ميغا بايت.
- الفيديو هو تسلسل من الإطارات النقطية. حجمه غير المضغوط هو إطار واحد $\times$ معدل الإطارات $\times$ المدة. عند 30 إطاراً في الثانية، $1920 \times 1080$، 24 بتاً: $30 \times 1920 \times 1080 \times 24 \approx 1.5 \times 10^9$ بت، حوالي 187 ميغابايت، لكل ثانية. ولهذا السبب يكون الفيديو دائماً مضغوطاً.
فيديو غير مضغوط حجمه 1920 × 1080 بكسل، بتعمق لوني 24-bit، ومعدل 30 إطار في الثانية. كم عدد البتات المطلوبة لثانية واحدة؟ قدّم الإجابة بدلالة أس 10 بدقة رقميتين معنيتين، على سبيل المثال: 1.5e9.
1920 × 1080 × 24 = 4.98e7 بت لكل إطار، مضروبًا في 30 إطار = 1.5e9 بت، حوالي 187 ميغابايت لكل ثانية. ولهذا السبب يتم ضغط الفيديو دائمًا.
تغيير الإعدادات
- انخفاض دقة الصورة: نقاط أقل، لذا ملف أصغر، لكن تفاصيل أقل؛ وعند التكبير، تبدو الصورة كتلية لأن كل بيكسل يغطي مساحة أكبر من الشاشة.
- انخفاض عمق اللون: بتات أقل لكل بيكسل، لذا ملف أصغر، لكن الظلال السلسة تظهر تدرجاً خطياً (خطوات مرئية حيث ينبغي أن يكون تدرجاً ناعماً).
- زيادة أي منهما: ملف أكبر وجودة أفضل. أجب بمصطلحات المنهج، وليس "تصبح الصورة أسوأ".
طابق كل تغيير مع تأثيره على الصورة.
أجب بمصطلحات المنهج الدراسي: الشرائط وتمزق الصورة، لا "تصبح الصورة أسوأ".
كيفية ترميز الرسم المتجهي
- يخزن الرسم المتجهي التعليمات لرسم الصورة، كـ قائمة رسم: قائمة مرتبة من أشكال الرسم، وهي بدائيات هندسية مثل الخطوط والمنحنيات والمستطيلات والمضلعات والدوائر.
- تحمل كل شكل رسم خصائص: موقعه أو إحداثياته، ولون الخط وعرضه، ولون التعبئة، ونصف القطر وما إلى ذلك.
- لعرضه، تقوم البرمجية بـ تصيير قائمة الرسم بأي حجم مطلوب، لذا يتوسع دون فقدان الجودة. ولا يمكنه وصف تفاصيل بكسل عشوائية، لذا فهو غير مناسب للصورة الفوتوغرافية.
قائمة بالأشكال وخصائصها، وليس شبكة من النقاط
شعار متجه يصبح ضبابيًا عند تكبيره كثيرًا.
تُعاد معالجة المتجهات من التعليمات بأي حجم، لذا تظل حادة. الصور النقطية هي التي تصبح ضبابية عند التكبير.
الميزة الرئيسية للرسم المتجه هي أنه:
لأنه يُرسم من تعليمات، يقبل الرسم المتجه التكبير دون ضبابية — مثالي للشعارات والمخططات (ولكن ليس الصور الفوتوغرافية).
مثال محلول: تبرير الاختيار
- يجب أن يظهر شعار على بطاقة عمل وعلى لوحة إعلانية. أي تنسيق، ولماذا؟ [3]
- الرسم المتجهي. يتم تخزينه كأشكال رسم مع خصائص، لذا تقوم البرمجية بإعادة تصديره بأي حجم مطلوب وتبقى الحواف حادة.
- الصورة النقطية لها عدد ثابت من البيكسلات، لذا تكبيرها بحجم اللوحة الإعلانية سيجعل كل بيكسل مرئياً ويبدو الشعار كتلياً.
- وبالنسبة للصورة الفوتوغرافية؟ الصورة النقطية: الصورة الفوتوغرافية لا تحتوي على أشكال هندسية لوصفها، لذا يجب تخزين لون كل بيكسل بشكل فردي.
أي المصطلحات تصف كيفية ترميز رسم متجه؟ حدد كل الخيارات الصحيحة.
قائمة رسم مرتبة من كائنات الرسم، كل منها له خصائص. عمق اللون مصطلح خاص بالصور النقطية، بتات لكل بكسل.
الاختيار بينهما
| المهمة | الاختيار | السبب |
|---|---|---|
| صورة فوتوغرافية | نقطية | التفاصيل لكل بيكسل لا يمكن وصفها بأشكال |
| شعار، رمز، لافتة طريق | متجهي | حاد الوضوح بأي حجم،文件大小 صغير |
| رسم هندسي | متجهي | هندسة دقيقة، يتوسع بدقة |
| لوحة فنية، ملمس | نقطية | تفاصيل تدرجية ناعمة عبر منطقة |
أي تنسيق أفضل لتخزين صورة فوتوغرافية؟
الصورة الفوتوغرافية تحتوي على تفاصيل دقيقة لكل بكسل لا يمكن وصفها كأشكال، لذا فإن الصورة النقطية هي الخيار الصحيح.
علامات ضائعة
- اعمل بـ البتات، واقسم على 8 مرة واحدة، وحدد ما إذا كنت قد استخدمت 1000 أو 1024. خلط البتات والبايتات في منتصف الطريق هو عادة سبب فقدان العلامة.
- دقة الصورة هي بيكسلات الصورة؛ دقة الشاشة هي الشاشة. يذكر السؤال واحداً منهما.
- المتجه هو قائمة رسم لأشكال ذات خصائص، وليس "صورة مكونة من خطوط". استخدم المصطلحات الثلاثة.
- إجابة "التبرير" تربط التنسيق بـ المهمة: اللوحة الإعلانية، الصورة الفوتوغرافية. التعريف وحده لا يبرر شيئاً.
لقد فهمت الأمر
- الصورة النقطية تخزن لون كل بيكسل بعد رأس الملف؛ دقة الصورة هي حجمها بالبيكسلات، عمق اللون هو البتات لكل بيكسل
- الحجم بالبتات = العرض $\times$ الارتفاع $\times$ عمق اللون؛ يضيف الفيديو $\times$ معدل الإطارات $\times$ المدة
- انخفاض الدقة يعني ظهور كتل، وانخفاض عمق اللون يعني التدرج الخطي؛ كلاهما يعني ملفاً أصغر
- الرسم المتجهي هو قائمة رسم لأشكال الرسم مع خصائصها، يتم عرضها بأي حجم، مما يسمح بالتوسع دون فقدان الجودة، لكنه لا يستطيع تخزين صورة فوتوغرافية