№ этапа

Действия учителя

Действия учащихся

I. Организационный момент (1 минута)

Здравствуйте! Садитесь! Кто сегодня отсутствует на уроке?Сегодня мы с вами рассмотрим одну из интереснейших проблем в теме «Кодирование графической информации» - кодирование цвета

Достают тетради, учебники. Приветствуют учителя, называют отсутствующих.

II. Актуализация опорных знаний. (5 минут)

Организовывает повторение пройденного материала:

На прошлом уроке мы начали рассматривать тему «Кодирование графической информации. Как называется основной метод, который при этом используется?

Отвечают на вопросы:

При кодировании графической информации используется метод пространственной дискретизации.

В чем заключается суть данного метода?

Суть данного метода заключается в том, что непрерывное пространство изображения разбивается на конечное число простейших элементов, для каждого из которых мы можем независимым образом задать значение цвета.

Какими характеристиками обладает полученное цифровое изображение?

У полученного цифрового изображения имеются такие характеристики как размер и разрешение.

Что нам показывает размер изображения?

Размер изображения показывает нам, какое количество точек расположено по горизонтали и по вертикали. Чтобы узнать количество точек изображения, мы должны умножить количество точек по горизонтали на количество точек вертикали.

Что нам показывает разрешение изображения?

Разрешение цифрового изображения показывает нам, какое количество точек цифрового изображения расположено на единице измерения физического носителя (монитора, бумаги и т. д.). Обычно измеряется в точках на дюйм (dpi).

Какая связь между размером изображения и его разрешением?

Чем больше разрешение изображения при одних и тех же размерах физического носителя, тем больше его размер.

III. Постановка проблемы урока (9 минут)

Итак, для каждого элемента цифрового изображения мы можем независимым образом задать его цвет. А что такое цвет? Что мы имеем в виду, когда говорим, что яблоко зеленого цвета?

Обсуждают вопрос, пытаются прийти к ответу. Высказываются разные точки зрения. Единого мнения нет.

.9.

Хорошо, а как мы можем закодировать цвет в виде чисел?

Обсуждают вопрос, высказывают предложение пронумеровать цвета, к примеру, белый — 1, красный — 2, оранжевый — 3 и т. д.

Да, такой метод имеет место в жизни и применяется при кодировании цвета. Ну а сколько цветов нам надо пронумеровать? Сколько цветов различает человеческий глаз?

Обсуждают вопрос, высказываются предложения пронумеровать основные цвета спектра. Постепенно, обсуждение заходит в тупик.

Итак, перед нами стоит проблема — изучить, что такое цвет и как мы его воспринимаем!

IV. Формирование знаний, умений, навыков (25 минут)

Итак, начнем с первого вопроса — что такое цвет?

Из уроков физики мы знаем, что свет имеет дуальную природу. С одной стороны, свет распространяется небольшими порциями — квантами, фотонами, которые обладают свойствами частиц. С другой стороны, свет имеет волновую природу. Если пропустить луч света через стеклянную призму, то он распадется на лучи разных оттенков (демонстрирует изображение):

Исследования показали, что участок, соответствующий красному цвету имеет большую длину волны чем участок, имеющий фиолетовый цвет.

Данный эксперимент показывает, что волны, соответствующей белому цвету не существует. Также, цвет зависит от длины волны (демонстрирует изображение):

Что показывают нам эти наблюдения? Какие выводы мы можем сделать?

Обсуждают полученную информацию, выделяют следующие моменты:

1. цвет света зависит от длины волны

2. нет волны, соответствующей черному и белому цвету

3. черный и белый цвет можно рассматривать как яркость света.

Делают предварительный вывод, что:

цвет, это оптическая характеристика света определенной длины волны, которая визуально отличает его от света с другой длиной волны.

Достаточно ли нам данных сведений для того, чтобы перейти к кодированию цвета?

Можем ли мы использовать 2 характеристики: яркость и длину волны — для кодирования значения цвета?

Учащиеся делают предположения, что данной информации достаточно для кодирования цвета.

Хорошо, тогда скажите мне, каким значением можно закодировать пурпурный или коричневый цвет?

Учащиеся, после некоторого обсуждения заходят в тупик.

Возможно, на этот вопрос нам поможет знание о том, как воспринимает цвет человек? Что нам известно из курса биологии о зрении?

Учащиеся вспоминают сведения о человеческом зрении из курса биологии, вспоминают строение глаза, вспоминают, что сетчатка глаза состоит из клеток двух различных типов: палочек и колбочек.

Демонстрирует изображения строения глаза и строения сетчатки:

Задает наводящие вопросы, корректирует ответы.

Демонстрирует график спектральной чувствительности клеток глаза:

Подводит итог обсуждения:

Итак, в человеческом глазу имеются 2 вида клеток, выполняющие различные функции:

1. Палочки: обеспечивают острое зрение и регистрируют яркость света.

2. Колбочки, которые менее чувствительны, но могут регистрировать:

   1. Синий цвет

   2. Зеленый цвет

   3. Красный цвет

При помощи учителя вспоминают сведения из курса биологии:

- палочки обеспечивают нам острое зрение, зрение в темноте и воспринимают яркость

- колбочки регистрируют цвет света, но менее чувствительные

С помощью учителя уточняют определение цвета:

цвет — это ощущение, которое возникает у человека при воздействии света с определенной длиной волны на клетки сетчатки глаза.

При этом приходят к новому затруднению, как численно выразить ощущение. Также, данная информация не дает никаких сведений о том, как образуются цвета.

Мы пришли к очередному затруднению. Несмотря на то, что мы знаем, от чего зависит цвет, как формируется ощущение цвета, но пока у нас нет способа, с помощью которого мы можем кодировать значение цвета.

Обратимся к искусству.

Слушают учителя, делают записи в тетради.

Более 200 лет назад, немецкий философ и поэт, Иоганн Вольфганг Гете развлекался тем, что смотрел на свет через прозрачные цветные стекла, сочетая их различным образом. Свои ощущения он записывал. Через некоторое время он систематизировал свои ощущения и результатом его опытов стала модель, которая получила название «Цветовой круг»:

По отзывам многих ученых, открытие цветового круга в изобразительном искусстве по своему значению сравнимо с открытием периодической системы химических элементов русским ученым Дмитрием Ивановичем Менделеевым.

Цветовой круг быстро нашел свое признание среди современников Гете:

В наше время, цветовой круг используется в значительно более совершенном виде:

А самое главное — дает ключ к секрету кодирования цвета в модели цветового пространства RGB:

Зарисуйте схематически данные модели.

Зарисовывают схему цветового пространства RGB

Итак, мы получаем трехмерное пространство цветов, в котором на каждой из осей кодируется яркость одного их трех цветовых компонентов — красного, зеленого или синего цвета. И мы получаем возможность кодировать практически любой цвет, численным значением координат на этих осях.

Такая модель называется аддитивной, потому что значение цвета получается путем сложения яркости основных компонентов.

V. Подведение итогов урока (5 минут)

Итак, на следующем уроке мы с вами познакомимся с таким понятием, как глубина цвета, научимся определять количественные характеристики цвета.

Выставляет оценки наиболее активным учащимся.

Современные исследования серьезно уточнили модель восприятия изображения человеческим глазом, которая на самом деле оказалась намного сложнее, чем модель RGB. В частности, выяснилось, что модель RGB обладает значительно меньшим цветовым охватом нежели человеческий глаз (с помощью нее нельзя вычислить координаты всех оттенков, воспринимаемым человеческим глазом). Модель RGB не может объяснить такое явление, как метамеризм и цветовую аккомодацию глаза. На основании современных исследований, Международная комиссия по освещению (CIE) разработала универсальную цветовую модель CIE Lab, с помощью которой можно получить любой оттенок цвета, даже те, которые в природе получить невозможно (нельзя подобрать комбинацию основных цветов, дающих этот оттенок), но которые человеческий глаз может различить. Использование этой модели позволило поднять на новый уровень цветокоррекцию и полиграфическую подготовку материалов на компьютере. С ней вы можете познакомиться в графическом редакторе Adobe Photoshop.

Задание на дом: узнать, какие еще цветовые модели используются на компьютере и рассказать об их особенностях и областях применения.

Записывают домашнее задание.

Урок окончен. До свидания!

Прощаются с учителем, выходят из класса.