Tin học 10 Cánh diều Bài 4: Số hóa hình ảnh và số hóa âm thanh

a) Rời rạc hóa hình ảnh và các điểm ảnh

- Người ta dùng lưới ô vuông để chia một hình ảnh thành nhiều ô vuông rất nhỏ, mỗi ô vuông gọi là một phẩn tử ảnh.

- Hình ảnh gồm nhiều phần tử ảnh là các ô vuông rất nhỏ, xếp lần lượt từ trái sang phải, từ trên xuống dưới.

Điểm ảnh và độ phân giải:

- Một bức ảnh kĩ thuật số có thể được tạo nên từ hàng triệu điểm ảnh.

- Độ phân giải điểm ảnh thể hiện bằng cặp hai số đếm điểm ảnh theo chiều ngang và theo chiều cao. Tích hai số này là tổng số điểm ảnh làm nên hình ảnh.

- Cùng một kích thước, số điểm ảnh càng cao thì ảnh càng mịn, số điểm ảnh càng thấp thì ảnh càng thô như Hình 1.

Hình 1. Các pixel tạo thành một ảnh

b) Hệ màu và rời rạc hóa màu

- Hệ màu RGB: R là Red (màu đỏ), G là Green (màu xanh lục), B là Blue (màu xanh lam)

- Hệ màu RGB dành 1 byte để thể hiện cường độ của mỗi màu trong tổ hợp.  Như vậy giá trị cường độ của mỗi màu biến thiên từ 0 đến 255. Một bộ ba byte sẽ thể hiện một cách tổ hợp ba màu cơ sở để nhận được một màu sắc cụ thể.

- Hệ màu RGB có số lượng màu là 28 x 28 x 28 = 224 = 16 777 216

- Rời rạc màu: cho tương ứng mỗi màu với một dãy bit nhất định gọi là mã nhị phân của màu. Màu khác nhau thì mã nhị phân khác nhau.

- Độ sâu màu: độ dài dãy bit để rời rạc hóa màu.

c) Số hóa hình ảnh

- Theo định nghĩa, mỗi điểm ảnh có diện tích rất nhỏ.

⇒ Coi mỗi điểm ảnh là một ô vuông đồng màu (một màu đồng nhất)

- Sau khi rời rạc hóa hình ảnh, sắp xếp mã nhị phân màu của các điểm ảnh nối tiếp nhau từ trái sang phải, từ trên xuống dưới, ta sẽ nhận được dãy bit biểu diễn ảnh số

a) Tín hiệu âm thanh

- Tai người nghe được âm thanh là do sóng âm truyền qua môi trường làm rung màng nhĩ.

- Đồ thị biểu diễn của sóng âm có dạng một đường cong liên tục, lên xuống nhấp nhô. Đồ thị này là dữ liệu dạng tương tự (analog) mang thông tin âm thanh.

Hình 2. Sóng âm thanh

b) Lấy mẫu tín hiệu âm thanh theo thời gian

- Các điểm ảnh biến đổi về màu sắc trên mặt phẳng hai chiều. Một đoạn âm thanh biến đổi cao độ (trầm hay bổng), cường độ (mạnh hoặc yếu) theo thời gian. Đồ thị liên tục dạng hình sóng thể hiện những biến đổi này theo thời gian.

- Người ta rời rạc hóa đồ thị liên tục dạng hình sóng thành nhiều mẫu (đoạn) rất ngắn nối tiếp nhau theo trục thời gian (trục hoành). Vì mỗi mẫu rất ngắn nên có thể coi là có biên độ không đổi, tức là một đoạn thẳng nằm ngang trên đồ thị minh họa. Các vạch nằm ngang xấp xỉ đường hình sin (Hình 3). Việc lấy mẫu được thực hiện theo những khoảng thời gian cách đều. Số mẫu lấy được trong một giây gọi là tốc độ lấy mẫu, đo bằng hertz hoặc số mẫu/ giây. Giá trị biên độ tại thời điểm lấy mẫu áp dụng cho cả khoảng thời gian.

Hình 3. Sóng âm thanh và lấy mẫu theo thời gian

c) Lượng từ hóa

Quá trình chuyển đổi giá trị mẫu liên tục thành các giá trị rời rạc được gọi là lượng từ hóa.

d) Biểu diễn nhị phân

Biểu diễn số hiệu khoảng thành số nhị phân, xếp các dãy bit liên tục theo thời gian, ta sẽ nhận được dãy bit là dữ liệu âm thanh số.

Bài tập 1: Pixel là gì?

Hướng dẫn giải:

Pixel là phần tử nhỏ nhất của mỗi bức hình. Mỗi pixel là một ô vuông chỉ chứa đúng 1 màu duy nhất.

Bài tập 2: Trong hệ màu RGB giá trị cường độ của mỗi màu biến thiên ở khoảng nào?

Hướng dẫn giải:

Hệ màu RGB dành 1 byte để thể hiện cường độ của mỗi màu trong tổ hợp, vì vậy giá trị cường độ của mỗi màu biến thiên từ: 0 đến 255.

Bài tập 3: Hệ màu RGB có số lượng màu là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Với mỗi bộ 3 số R, G, B nguyên trong khoảng [0, 255] sẽ cho ra một màu khác nhau. Do có 256 cách chọn R, 256 cách chọn màu G, 256 cách chọn B => tổng số màu có thể tạo ra bằng hệ màu RGB là: 2⁸ × 2⁸ × 2⁸ = 16 777 216

Qua bài học các em cần nắm được các về:

- Giải thích được sơ lược cách số hóa hình ảnh

- Giải thích được sơ lược cách số hóa âm thanh

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Tin học 10 Cánh diều Chủ đề ACS Bài 4 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Pixel là gì?

  • A. Là phần tử nhỏ nhất của mỗi bức ảnh
  • B. Là phần tử lớn nhất của mỗi bức ảnh
  • C. Là một mảnh ghép của bức ảnh
  • D. Là một bức ảnh

• Câu 2:

  Một bức ảnh có thông tin kích thước “Dimensions: 1600 x1200”, vậy bức ảnh có số điểm ảnh là bao nhiêu?

  • A. 1600
  • B. 1 920 000
  • C. 1200
  • D. 2800

• Câu 3:

  Một bức ảnh khi phóng to quá mức so với kích ban đầu bị “vỡ” ảnh là do đâu?

  • A. Ảnh có độ phân giải thấp
  • B. Ảnh có độ phân giải cao
  • C. Ảnh có nhiều điểm ảnh
  • D. Ảnh có nhiều pixel

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Tin học 10 Cánh diều Chủ đề ACS Bài 4 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Khởi động trang 143 SGK Tin học 10 Cánh diều - CD

Hoạt động 1 trang 144 SGK Tin học 10 Cánh diều - CD

Hoạt động 2 trang 144 SGK Tin học 10 Cánh diều - CD

Luyện tập 1 trang 146 SGK Tin học 10 Cánh diều - CD

Luyện tập 2 trang 146 SGK Tin học 10 Cánh diều - CD

Vận dụng trang 146 SGK Tin học 10 Cánh diều - CD

Câu hỏi tự kiểm tra 1 trang 146 SGK Tin học 10 Cánh diều - CD

Câu hỏi tự kiểm tra 2 trang 146 SGK Tin học 10 Cánh diều - CD

Câu hỏi tự kiểm tra 3 trang 146 SGK Tin học 10 Cánh diều - CD

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Tin học HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!