Εφαρμογές Πληροφορικής Κεφάλαιο 11 Πολυμέσα ΜΕΡΟΣ Α 1. Υπερκείμενο Ποιός είναι ο κόμβος, ποιός ο σύνδεσμος και ποιά η θερμή λέξη; 1
2. Υπερμέσα Χαρακτηριστικά Κόμβος (Node) Αποτελεί τη βάση πληροφοριών Σύνδεσμος (Link) Από κόμβο σε κόμβο Από κόμβο σε σημείο Από σημείο σε κόμβο Από σημείο σε σημείο Θερμά Σημεία - Άγκυρες Κείμενο Εικονίδιο Εικόνα Πολλαπλές Διαδρομές Πλοήγησης (PathS) Πλοήγηση από κόμβο σε κόμβο Αναζήτηση Πίνακες Περιεχομένων Ευρετήρια 2
3. Πολυμέσα Multi: προέρχεται από τη λατινική λέξη multus και σημαίνει "πολυάριθμος", "πολλαπλός". Media: είναι ο πληθυντικός αριθμός της επίσης λατινικής λέξης medium που σημαίνει "μέσο". Πολυμέσα στον χώρο της τεχνολογίας της πληροφορίας είναι ο συνδυασμός ψηφιακών δεδομένων πολλαπλών μορφών (κείμενο, γραφικά, εικόνα, animation, ήχος, βίντεο) για την αναπαράσταση, παρουσίαση, αποθήκευση, μετάδοση και επεξεργασία της πληροφορίας. Χωρική (διακριτή): Κείμενο Γραφικά Εικόνα Χρονική (συνεχής): ήχος animation video 4. Πολυμέσα Συνιστώσες 5. Πολυμέσα - Captured & Synthesized Media Αν η πληροφορία συλλαμβάνεται απευθείας από τον πραγματικό κόσμο μιλάμε για captured media (σύλληψη) ενώ αν δημιουργείται από τον άνθρωπο μέσω κάποιων εργαλείων έχουμε τα synthesized media (συνθετικά μέσα). Για παράδειγμα, μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή ή ένας scanner μεταφέρει αυτόματα την εικόνα ενός αντικειμένου σε ψηφιακή μορφή κατάλληλη για χρήση στον υπολογιστή. Δηλαδή οι εικόνες είναι captured media. Το κείμενο, όταν αυτό πληκτρολογείται στον υπολογιστή είναι προφανώς συνθετικό μέσο. Αν όμως λαμβάνεται μέσω scanner και προγράμματος OCR πρέπει να θεωρηθεί ως captured. 6. Πολυμέσα Συστήματα Πολυμέσων Διαθέτουν ειδικές συσκευές εισόδου και εξόδου Σαρωτές, γραφίδες, λογογράφους, plotters Διαθέτουν μονάδες μεγάλης χωρητικότητας Σκληροί δίσκοι, οπτικοί δίσκοι Διαθέτουν ειδικά λογισμικά ανάπτυξης εφαρμογών πολυμέσων Λογισμικό επεξεργασίας video, ήχου, εικόνας 3
7. Πολυμέσα Χαρακτηριστικά Έλεγχος μέσω υπολογιστή Μη γραμμική οργάνωση & πρόσβαση της πληροφορίας Αλληλεπιδραστικότητα Διαλογικά ή Πολυμέσα υψηλής Αλληλεπιδραστικότητας Δυνατότητα ουσιαστικής επέμβασης στην παρουσίαση της πληροφορίας (ψηφιακό βιβλίο, DVD) Πολυμέσα χαμηλής Αλληλεπιδραστικότητας Δυνατότητα μόνο για έναρξη παύση της παρουσίασης (online video) 8. Πολυμέσα Συμπίεση Η διαδικασία με την οποία περιορίζεται το μέγεθος ενός αρχείου με τη βοήθεια ειδικών αλγορίθμων Λόγος Συμπίεσης = Αρχικό Μέγεθος / Τελικό Μέγεθος Απωλεστικοί και μη απωλεστικοί αλγόριθμοι ΜΕΡΟΣ Β ΕΙΚΟΝΑ 1. Εικόνες Κατηγορίες 4
ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΕΣ ΕΙΚΟΝΕΣ a. Χαρτογραφικές (bitmap ή raster) Οι χαρτογραφικές εικόνες αποτελούνται από κουκίδες σταθερών γεμισμάτων. Είναι συμπαγείς. Ολόκληρη η εικόνα είναι ένα σώμα, όπως μια φωτογραφία, η οποία δεν αποτελείται από επί μέρους αντικείμενα. Δημιουργούνται από εφαρμογές χαρτογραφικού σχεδίου ή ψηφιοποιούνται μέσο ειδικών μονάδων β.. Διανυσματικές (vector) Αποτελούνται από ένα σύνολο γραμμών και γεμισμάτων τα οποία, αφού συνενωθούν, δίνουν την αίσθηση της συμπαγούς εικόνας. Βασίζονται σε ειδικά μαθηματικά μοντέλα σχεδίαση. Πλεονεκτήματα: δυνατότητα μεγέθυνσης της εικόνας χωρίς παραμορφώσεις μικρότερο μέγεθος αρχείου σχέση με τα αρχεία bitmap δυνατότητα ευκολότερης τροποποίησής τους Δημιουργούνται από ειδικά προγράμματα διανυσματικού ή γραμμικού σχεδίου. 5
γ. Ιδιότητες μιας εικόνας Χρώμα Ανάλυση Διαστάσεις Α. Χρώμα Η οπτική εντύπωση που προκαλείται στον οφθαλμό από την άμεση ή έμμεση αντανάκλαση φυσικού ή τεχνητού φωτός πάνω στην επιφάνεια των μη φωτεινών αντικειμένων. δ. Βασικά χρώματα Το κόκκινο το πράσινο και το μπλε είναι τα τρία βασικά χρώματα που αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι. 6
ε. Προσθετική ανάμιξη Μπορούμε να παράγουμε οποιοδήποτε χρώμα προσθέτοντας (αναμειγνύοντας) τα τρία βασικά χρώματα. Μπλε + Πράσινο = Κυανό (Cyan) Πράσινο + Κόκκινο = Κίτρινο (Yellow) Κόκκινο + Μπλε = Φούξια (Magenta) Η ανάμιξη 100% από το κάθε βασικό χρώμα θα μας δώσει σαν αποτέλεσμα το άσπρο φως. Αν ελαχιστοποιήσουμε το κάθε χρώμα στο 0% τότε δεν θα έχουμε φως δηλαδή μαύρο. Στ. Αφαιρετική ανάμιξη Αφαιρώντας από το άσπρο φως το : Κόκκινο Πράσινο παράγουμε το Κυανό (Cyan) παράγουμε το Φούξια (Magenta) Μπλε παράγουμε το Κίτρινο (Yellow) 7
Βασικά χρώματα στην αφαιρετική ανάμιξη είναι το κυανό, φούξια και κίτρινο ζ. Χρωματικά Μοντέλα RGB (Red, Green, Blue) Βασίζεται στο προσθετικό σύστημα. Χρησιμοποιείται κυρίως στις οθόνες των υπολογιστών. Η συμβολή των τριών βασικών χρωμάτων (κόκκινο, πράσινο, μπλε) μας δίνει το λευκό CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, black) Βασίζεται στο αφαιρετικό σύστημα. Χρησιμοποιείται στην τυπογραφία σχεδόν από όλες τις εκτυπωτικές μηχανές (printers). Η συμβολή των τριών βασικών χρωμάτων (κυανό, φούξια, κίτρινο) του μας δίνει το απόλυτο μαύρο. Επειδή στην πραγματικότητα τα μελάνια δεν μπορούν να δώσουν καθαρό μαύρο έχει προστεθεί το μαύρο σαν ξεχωριστό χρώμα. η. Χρωματικό Βάθος Το χρωματικό βάθος μιας εικόνας σχετίζεται με τον αριθμό των χρωμάτων που είναι διαθέσιμα για την δημιουργία μιας εικόνας. Καθορίζεται από τον αριθμό των bit που χρησιμοποιούνται για την χρωματική περιγραφή ενός pixel 8
Αριθµός Χρωµάτων Βάθος Χρώµατος (bit) 2 1 4 2 16 4 256 8 65.636 16 16.777.216 24 4.294.967.296 32 Β. ΑΝΑΛΥΣΗ 1. Εικονοστοιχείο Pixel Είναι το μικρότερο διακριτό στοιχείο μιας εικόνας. Πολύ συχνά αναφέρεται και σαν dot. Η μέγιστη ανάλυση σε μια οθόνη αναφέρεται σε pixel (640x480, 800x600, 1024x768, 1920x1080) 2. Ανάλυση (Resolution) Ορίζει πόσο λεπτομερής θα είναι μια εικόνα Μονάδα μέτρησης: ppi (pixel per inch) όταν μια εικόνα εμφανιζεται στην οθόνη dpi (dots per inch) όταν μια εικόνα εκτυπώνεται Συνήθη Μεγέθη Οθόνες 72 ppi Σαρωτές Eκτυπωτές 300-1200 dpi (optical) 150-14400 dpi 9
Γ. ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ Καθορίζει το μέγεθος σε πραγματικές διαστάσεις της εικόνας (Ύψος- Πλάτος) 1. Μέγεθος αρχείου εικόνας Εξαρτάται από: την ανάλυση τις διαστάσεις το πλήθος των χρωμάτων Μια εικόνα που έχει διαστάσεις 2 x 2 inch, ανάλυση 150 x 150 dpi και χρωματικό βάθος 8 (28 χρώματα) τότε Έχει μέγεθος 2 x 2 x 150 x 150 = 90.000 pixels Καταλαμβάνει 90.000 x 8 = 720.000 bits Καταλαμβάνει 720.000 / 8 = 90.000 Bytes = 90 Kbytes. 2. Είδη χαρτογραφικών αρχείων εικόνας 10
BMP (BitMaP): Μορφή ψηφιογραφικών εικόνων σε περιβάλλον Windows. Μια από τις γνωστότερες μορφές. GIF (Graphic Interlacing Format): είναι μια χαρτογραφική μορφή και χρησιμοποιεί συμπίεση ώστε να αποφεύγονται τα μεγάλα αρχεία. Υποστηρίζει όμως μόνο μέχρι 256 χρώματα. TIF (Tagged Image File): πρόκειται για μια από τις γνωστότερες χαρτογραφικές μορφοποιήσεις. Δημιουργήθηκαν για να γίνουν πρότυπο εικόνων που προέρχονται από σαρωτές. Η μορφή αυτή δίνει αρχεία διογκωμένα αλλά πολύ καλά για ποιότητα εκτύπωσης. JPG (JPeG): Χαρτογραφική μορφή. Χρησιμοποιεί μεθόδους συμπίεσης. Τα αρχεία έχουν ελάχιστο μέγεθος. Χρησιμοποιείται στα πολυμέσα και στο World Wide Web. PNG (Portable Network Graphics) : Χρησιμοποιείται πολύ στον παγκόσμιο ιστό. Επιτρέπει διαφάνειες ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Δίνεται μία εικόνα διαστάσεως 4 x 3 ίντσες και με ανάλυση 300 dpi οριζόντια και κάθετα. Α. Αν το Βάθος χρώματος είναι 16 bit να υπολογιστεί το μέγεθος της εικόνας σε bit και σε byte (Mbyte). B. Αν συμπιέσουμε το αρχείο με απωλεστικό αλγόριθμο συμπίεσης με λόγο συμπίεσης 3:1 ποιο θα είναι σε Mbyte το τελικό μέγεθος του αρχείου; 2. Δίνεται μία συμπιεσμένη εικόνα μεγέθους 16 Mbyte (16.000.000 byte) Α. Αν ο λόγος συμπίεσης είναι 5:1 να υπολογιστεί το αρχικό μέγεθος της εικόνας. B. Αν το Βάθος χρώματος είναι 32 bit και η διάστασή της 6x7 ίντσες να υπολογιστεί η ανάλυσή της αν ξέρουμε ότι είναι η ίδια και οριζόντια και κάθετα. 3. Δίνεται μία συμπιεσμένη εικόνα μεγέθους 16 Mbyte (16.000.000 byte) Α. Αν ο λόγος συμπίεσης είναι 2:1 να υπολογιστεί το αρχικό μέγεθος της εικόνας. B. Αν το Βάθος χρώματος είναι 16 bit και η ανάλυσή της 150 dpi οριζόντια και κάθετα να υπολογιστεί η διάστασή της σε ίντσες αν ξέρουμε ότι είναι τετράγωνη. 11
12