8. Kódování barev u obrázků

Opakování (stáhnout obrázky 09 z Teams)

text - znaky - diakritika, interpunkce; slova
znakové sady ASCII (CR, LF), ANSI, UTF-8 (BOM)
textové editory - PSPad, VSC (dodělat, co se nestihlo)

Teorie

navázat na PGR - viz prezentace na úvod
- zdroje a úprava grafiky - software, snímání skutečnosti
- 2D bitmapová grafika - wiki = mřížka (rastr) pixelů - obr.
  - velikost šířka x výška [Mpx] - obr. - viz obrázky v cvičení/08
  - barevná hloubka - obr. - ukázat v GIMPu
    - barvy - nejč. 3x byte = 24 bitů na px RGB, další barevné modely - např. CMYK pro tištěné dokumenty
    - stupně šedi (grayscale), také jas (lightness v barevném modelu HSL, brightness) = 8 bitů na px
    - černobílý (b&w, monochrom) - může být i jiná kombinace barev = 1 bit na px
  - rozlišení v DPI - obr.
- kódování barev obrázků - cílem je nahradit barvy pixelů čísly, které lze snadno přenášet/uchovat v binárním kódu
- Pozn. souborové formáty nedělat - probírá se samostatně později

Software - nástroje

Fotky - Informace (Alt+Enter)
Malování - Zobrazení - Pravítka, Mřížka
PSPad - Nástroje - Výběr barvy, Zobrazit barvu, Kapátko
VSC - prohlížení obrázků (použít obrázky v cvičení/08)

Zápis:

8. Kódování barev
		
- **2d bitmapová grafika** = mřížka pixelů s různou barvou
		
- **barevná hloubka**
				
    - **plné barvy RGB** (barva má 3 složky = červená, zelená, modrá) - každá složka se ukládá na 1 Byte (0-255), 0=bez barvy, 255=plná barva
				
    - **stupně šedi** - 256 stupňů (1 Byte)
				
    - **černá/bílá** - pixel je černý nebo bílý (1 bit v hodnotách 0/1)
		
- příklad: barevný obrázek 8x8=64px potřebuje 3x64=196 bytů, ve stupních šedi zabere 64 bytů, v černobílé variantě 64 bitů = 8 bytů

Cvičení v Excelu (otevřít Kódování_obrázků.xlsx) - porovnat spotřebu místa

Návrh kódování černobílého obrázku (monster.png) do tabulky v Excelu (náhrada barev binárními čísly)
- GIMP: Upravit - Předvolby - Výchozí mřížka nastavit na 1 px
- otevřít obrázek monster.png v GIMPu a zvětšit, zobrazit mřížku (Zobrazení - Zobrazovat mřížku)
- Zjistit velikost obrázku a v Excelu si ohraničit buňky
- Návrh jednotných pravidel
  - šířka obrázku = počet sloupců tabulky
  - výška obrázku = počet řádků
  - do buněk hodnoty 0 (černá) nebo 1 (bílá) = 1 bit
- nakonec zakódovat řádky jako 2x Byte pomocí kalkulačky - vytvořit sloupec čísel
- demonstrovat dálkový přenos obrázku v binárním kódu pomocí světla
- zamyslet se nad komprimací obrázku
- pozn. jak se obrázek zakóduje do souboru určuje souborový formát
Návrh kódování obrázku se stupni šedé (tree.png) - podle času
- využít kapátko z PSPadu (redukovat na 1 byte) - zapsat pomocí =HEX2DEC("ff")
- demonstrovat dálkový přenos obrázku v binárním kódu pomocí světla
- do buněk hodnoty 0 (černá) až 255 (bílá) = 1 byte
Návrh kódování barevného obrázku RGB (man.png)
- 3x oblast (R G B) podle vel. obrázku
- podle kapátka zapsat bo buňky 3x byte na pixel (v hexadecimální soustavě) - zase pomocí HEX2DEC - např. =HEX2DEC("ffffff")
- vytvořit obrázek v Excelu vyplňováním buněk barvou přes formát buněk - výplň - další barvy - záložka vlastní
- vypočítat převod barvy do stupňů šedi pomocí aritmetického průměru a vytvořit obrázek ve stupních šedi v Excelu - použít barevný model HSL

Závěrečné cvičení:

dekódovat sloupec 8 desítkových čísel do černobílého obrázku 8x8 (viz Kódování_obrázků.xlsx - list Dekódování)