Количеством информации называют числовую характеристику информации, отражающую ту степень неопределенности, которая исчезает после получения информации. Эту меру неопределенности в теории информации

Количеством информации называют числовую характеристику информации, отражающую ту степень неопределенности, которая исчезает после получения информации. Эту меру неопределенности в теории информации называют энтропией. Если в результате получения сообщения достигается полная ясность в каком-то вопросе, говорят, что была получена полная или исчерпывающая информация и необходимости в получении дополнительной информации нет. И, наоборот, если после получения сообщения неопределенность осталась прежней, значит, информации получено не было (нулевая информация).

За единицу информации принимается один бит (англ. bit — binary digit — двоичная цифра). Это количество информации, при котором неопределенность, т.е. количество вариантов выбора, умень­шается вдвое или, другими словами, это ответ на вопрос, требующий односложного разрешения — да или нет.

Связь между количеством информации и числом состояний системы устанавливается формулой Хартли:

i=log₂N,

где i— количество информации в битах;

N — число возможных состояний.

Ту же формулу можно представить иначе: N=2ⁱ.

Бит — слишком мелкая единица измерения информации. На практике чаще применяются более крупные единицы, например, байт, являющийся последовательностью из восьми бит. Именно во­семь битов, или один байт, используется для того, чтобы закодиро­вать символы алфавита, клавиши клавиатуры компьютера. Один байт также является минимальной единицей адресуемой памяти компью­тера, т.е. обратиться в память можно к байту, а не биту.

Широко используются еще более крупные производные едини­цы информации:

1 Килобайт (Кб) = 1024 байт = 2¹⁰ байт,

1 Мегабайт (Мб) = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт,

1 Гигабайт (Гб) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт,

1 Терабайт (Тб) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт,

1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайт = 2⁵⁰ байт,

В последнее время встречаются упоминания о еще более крупных единицах измерения – экзабайт (2⁶⁰ байт), зеттабайт (2⁷⁰), йоттабайт (2⁸⁰ байт).

Для цифрового представления графической информации исполь­зуют два способа: растровый и векторный. Растровые изображе­ни я представляют собой однослойную сетку точек, называемых пик­селами (pixel, от англ. pic ture el ement). Код каждого пиксела содержит информацию о его цвете.

Для черно-белого изображения (без полутонов) пиксел может при­нимать только два значения: белый и черный (светится экран или не светится), а для его кодирования достаточно одного бита: 1 - белый цвет, 0 — черный.

На цветном экране пиксел может иметь различную окраску, поэтому одного бита уже недостаточно. Чтобы оцифровать цвет, его необходимо измерить.

Модель RGB. За основные три цвета приняты - красный ( R ed), зеленый ( G reen), синий ( B lue). В системе пред­ставления цвета RGB (по первым буквам названий основных цветов) любой цвет получается в результате сложения основных цветов. Каждый составляющий цвет при этом характеризуется своей яркостью, поэтому система называется аддитивной. Эта схема применяется для создания графических образов в устройствах, излучающих свет, - мониторах, телевизорах.

Модель CMYK. В полиграфических системах напечатанный на бумаге графический объект сам не излучает световых волн. Изображение формируется на основе отраженной волны от окрашенных поверхностей. Окрашенные поверхности, на которые падает белый свет (т.е. сумма всех цветов), должны поглотить (т.е. вычесть) все составляющие цвета, кроме того, цвет которой мы видим. Цвет поверхности можно получить красителями, которые поглощают, а не излучают. Например, если мы видим зеленое дерево, то это означает, что из падающего белого цвета, т.е. суммы красного, зеленого, синего, поглощены красный и синий, а зеленый отражен. Цвета красителей должны быть дополняющими:

голубой (C yan = B+G), дополняющий красного;

пурпурный (M agenta = R+B), дополняющий зеленого;

желтый (Y ellow = R+C), дополняющий синего.

Но так как цветные красители по отражающим свойствам не одинаковы, то для повышения контрастности применяется еще черный (blac K). Так как цвета вычитаются, модель называется субстрактивной.

Количество различных цветов N иколичество битов т, необходимых для их кодировки, связаны между собой уже известной формулой: N = 2^m.

Если для характеристики цвета отвести четыре бита, можно закоди­ровать 2⁴ = 16 различных цветов (отвечающих комбинациям бит от 0000 до 1111). При 8-битной кодировке пикселов рисунок может содержать уже 2⁸ = 256 различных цветов, 16-битной - 2¹⁶ = 65 536. Наконец, если отвести на цвет каждого пиксела 24 бита (по 8 бит на каждый из трех основных цветов), рисунок может содержать до 2²⁴ = 16 777 216 различных цветов и оттенков.

Дата добавления: 2015-09-30