Итак, символьная информация была именно тем видом информации, в котором начало тонуть человечество. Все эти бухгалтерские вычисления, экономические обоснования, проектирование самолетов, расчеты траекторий и разнообразных таблиц отнимали безумно много сил и средств.

Компьютеры оказались долгожданным спасательным кругом, позволившим резко увеличить производительность труда самых разных специалистов. И это удалось сделать за счет автоматизации обработки одной только символьной информации. Ее перевод на язык компьютеров оказался достаточно простым и естественным.

Давайте теперь посмотрим на процесс получения и переработки информации с другой стороны. С человеческой.

Итак, тренерскому совету спортивного клуба “Шустрые Шиповки” был представлен следующий документ:

Можете ли вы качественно оценить работу тренера по этой таблице? Понятно, что если посидеть над ней минут 10-15, вдумчиво сравнивая числа, то можно сказать и нечто большее, чем “Положительные сдвиги налицо” или “Очевидно, что процесс пошел”.

А теперь преобразуем этот документ (см. рис.3)

Рис. 3. Графическое представление итогов работы секции.

Видно, что основной заботой тренера средней группы во второй четверти было подтянуть отставших. Количество ребят, не выполнивших нормативы, уменьшилось. Но зато почти не выросло количество тех, кто сдал зачет хорошо и отлично. Видимо, тренером были сделаны правильные выводы, и он всю третью четверть занимался именно с теми ребятами, которые зачет сдали, но плохо. Результат не замедлил сказаться. Кстати, немного подтянулись и те, кто совсем не сдал зачет. И только в четвертой четверти достаточно много внимания было уделено тем юным спортсменам, кто сдал зачет хорошо, но не отлично.

Правильно ли организовал учебный год тренер средней группы, решать тренерскому совету клуба “ШШ”. Нам важно другое: весь этот анализ можно сделать буквально после первого взгляда на диаграмму.

Этот простенький пример показывает, что человек тоже может очень быстро обрабатывать информацию. Но информацию не символьную, а графическую и видео. Достаточно сказать, что самому быстрому компьютеру требуется почти полгода, чтобы проанализировать всю ту информацию, которую человек получил и осознал, просто оглядевшись вокруг себя в течение одной секунды.

Впрочем, и человеку потребуется больше полугода, чтобы проанализировать всю ту символьную информацию, которую “перелопачивает” компьютер в течение одной секунды.

Вам, наверное, уже понятно, что компьютер научился подавать информацию человеку в привычном для него виде, раз уж он начал претендовать на роль его лучшего друга и помощника. И современный мир немыслим без игровых и обучающих программ, систем автоматического проектирования, баз данных фотографических и видеоизображений... Одним словом, без всего того, что мы называем компьютерной графикой.

Теперь возьмем фломастеры, лучше всего 24 цвета, белый лист бумаги и нарисуем хоть что-нибудь. Любую калябу-малябу, какая придет в голову. Нарисовали? Насладились? Давайте подумаем: а как закодировать с помощью символьной информации то, что вы сотворили? Символьной - потому как компьютер воспринимает только двухсимвольный язык, который мы вполне можем рассматривать, как язык ноликов и единичек. (Надеемся, вы это еще помните?).

Ну и как? Ничего путного в голову не приходит? А между тем, с компьютерной графикой мы сталкиваемся на каждом шагу. И не только в компьютерах. Практически любая современная книжка готовится к печати с помощью компьютера. Многие фильмы, такие, как “Терминатор ...” или “Парк Юрского периода” без компьютера просто не снять...

Вглядимся в проблему более пристально. А именно - возьмем увеличительное стекло и посмотрим для начала на цветной экран компьютера или телевизора, а чуть попозже - и на цветные иллюстрации в книжке.

В зависимости от марки видеотехники, вы увидите либо множество разноцветных прямоугольничков, либо множество разноцветных кружочков. И те, и другие группируются по три штуки, причем разного типа: одни из прямоугольничков или кружочков всегда только синие (разной степени яркости - от ярчайшего синего до просто черного), другие - только красные, третьи - только зеленые.

Группа из трех таких элементов - образует пиксель (от английского PICture’S ELement - элемент картинки). Разумеется, если ваш монитор - черно-белый (или, выражаясь профессиональным языком, монохромный), мельчайший “элемент картинки” будет выглядеть совсем по-другому.

Интересно наблюдать, как неузнаваемо изменяется изображение прямой линии или круга, превращаясь в довольно грубо нарисованную ступенчатую фигуру. Ступеньки как раз и образуются пикселями.

Но вернемся к цветному монитору или телевизору. Как бы мы ни вглядывались в лупу, других цветов, кроме красного, зеленого и синего, на экране не различить. В чем же дело? Те из вас, кто занимался рисованием, наверняка уже поняли: дело в смешении цветов.

Действительно, все разнообразие цветов, которое мы видим на экране телевизора и компьютера достигается за счет смешивания всего трех основных цветов. Любой серо-буро-малиновый цвет характеризуется тем, сколько в нем долей красного, зеленого и синего цветов.

Давайте представим, что каждый кружочек в пикселе может либо гореть в полный накал (1), либо вообще не гореть (0). Сколько различных цветов мы сможем получить?

Ну а если различных типов яркости каждого элемента (или, как это называют градаций яркости) будет не два, а 64? Самые сметливые догадаются, что тогда различных цветов будет 64³= 262144.

А теперь займемся привычным делом - расчетом количества байт, килобайт и мегабайт, необходимых для кодирования информации.

Для этого перво-наперво нужно знать, а сколько же на экране пикселей?

Вопрос этот непростой, и по мере того, как компьютеры становились все мощнее и мощнее, количество пикселей увеличивалось.

Рассмотрим, например, один из самых первых графических дисплеев. Он использовал режим CGA (Crayon Graphics Adaptor - графический адаптер “как цветной карандаш”) и предусматривал 320х200 пикселей на экране. Каждый из пикселей мог гореть одним из восьми цветов.

Вспомните предыдущие главы. Сколько надо нуликов и/или единичек, чтобы закодировать 8 различных символов (или цветов)? Вспомнили? Правильно, всего 3 штуки. Перемножим теперь 3 на 320 и на 200 и получим 192000. Вот сколько нуликов и единичек требуется, чтобы закодировать изображение в режиме CGA.

Проведем заключительную операцию - разделим это число на 8 (помните, почему?) и получим количество байт для хранения изображения на экране при таком разрешении - 24000 или примерно 24К (кстати, а почему примерно?)

Надеемся, вы теперь сможете самостоятельно рассчитать, сколько требуется памяти для хранения изображения в режиме VGA: 640х480 пикселей, каждый пиксель может гореть одним из 16-ти цветов.

Между прочим, про режим VGA не говорится, что эти 16 цветов всегда одни и те же. При таком режиме каждый элемент в пикселе имеет 64 градации яркости, и поэтому мы можем выбирать любые 16 цветов из 262144 цветов – это как раз то количество, которое мы подсчитали чуть выше.

Наверняка среди вас найдутся доки, которые амбициозно заявят, что мы считаем невесть что: уж они-то доподлинно знают, что две разные картинки со стандартным VGA разрешением занимают разное место на жестком или гибком диске, и уж никак не те безумные объемы, которые мы тут насчитали.

Давайте не будем забегать вперед, а лучше посмотрим на экран монитора, только не прямо, а немножко сбоку, “боковым зрением”. Ежели монитор у вас не очень современный, вы наверняка заметите мерцание. Оно, конечно, гораздо меньше, чем на экране телевизора, но все же вполне ощутимо. Откуда оно берется?

Дело в том, что изображение на экране и телевизора, и компьютера, создается тремя электронными лучами, каждый из которых отвечает за свой цвет. В считанные доли секунды лучи обегают весь экран. Где-то они почти гаснут, где-то горят “на полную катушку”. Ну а экран обладает способностью не сразу гаснуть (в этом он немного похож на фосфор, которым красят стрелочки и цифры на светящихся часах). Все вместе это и создает иллюзию постоянного изображения.

Быть может, вы знаете, что изображение в телевизоре меняется 25 раз в секунду. На компьютере - в зависимости от его качества - 40-120 раз в секунду. Чем чаще меняется изображение, тем меньше мерцание, тем меньше устают глаза.

Спрашивается, откуда лучики знают, как менять изображение? Даже если картинка на экране не меняется долгое время, они все равно бегают, как угорелые.

Информация о том, что сейчас надо вырисовывать на экране хранится в видеопамяти и именно ее размеры мы считали для различных видеорежимов. Впрочем, подробнее об этом мы расскажем в следующем параграфе.

1. Что является пикселем в случае цветного монитора и почему он так называется?
   
2. Как получается ярко-белый цвет на экране цветного монитора?
   
3. Подготовьте для урока информатики небольшое сообщение о том, как устроен цветной кинескоп.