Codice binario, bit, pixel
Sulla base dell'esperienza svolta sul codice binario sulle dita (Il codice binario sulle dita), dopo aver giocato sulla piattaforma Code.org con "L'artista binario", dopo aver rappresentato immagini in griglia, aver ricavato il codice binario che genera le diverse immagini, convertiti in base dieci i numeri binari con l'utilizzo delle carte binarie e viceversa partire dai numeri in base 10 che corrispondono al codice binario che genera l'immagine, ora affrontiamo la relazione tra codice, bit e pixel per generare l'immagine in bianco e nero e a colori (Dal codice binario alle immagini, dalle immagini ai codici).
Le immagini possono essere rappresentate in più modi: il più comune è una griglia di quadratini chiamati pixel . In un'immagine molto semplice solo in bianco e nero, si può pensare a ciascun pixel rappresentato da uno 0 (nero) o 1 (bianco). Quindi questa immagine:
Rappresentare quell'immagine richiede 72 bit, una griglia 6x6 di pixel ciascuno dei quali richiede 2 bit. Ancora una volta, per disegnare l'immagine dai bit avremmo bisogno di conoscere le dimensioni dell'immagine; ma ora dovremmo anche specificare il numero di bit utilizzati per ciascun pixel.
E i colori? I bit hanno solo il significato che assegniamo loro. Potremmo interpretare i 2 bit per pixel nel senso di:
Se vogliamo più di 4 colori, abbiamo solo bisogno di più di 2 bit.
Con 8 bit per pixel quanti colori possiamo rappresentare?
Calcoliamolo con l’uso degli alberi binari che abbiamo già utilizzato nella scomposizione dei numeri, nel combinare le cifre e in geometria per classificare le linee, combiniamo ora 0 e 1 in pixel di 8 bit.
Otteniamo 256 diversi colori o sfumature di grigio (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256). Questo è sufficiente per una fotografia in bianco e nero ma non consente sottili sfumature di colore in una fotografia.
Potrebbe essere memorizzato come una stringa binaria di 36 bit: 111111101101111111101101100001111111
Per disegnare correttamente l'immagine da quel modello, dovremmo sapere interpretare quelle serie di cifre binarie come 6 righe di 6 pixel (e non dire 4 righe di 9 pixel) , quindi i formati di file di immagini reali spesso includono informazioni extra come la dimensione dell'immagine.
Nelle immagini, spesso vogliamo rappresentare sfumature di grigio o colori. Per fare ciò, a ciascun pixel può essere assegnato più di un bit. Se ad ogni pixel viene assegnato un valore costituito da 2 bit, possiamo avere 4 colori:
Nelle immagini, spesso vogliamo rappresentare sfumature di grigio o colori. Per fare ciò, a ciascun pixel può essere assegnato più di un bit. Se ad ogni pixel viene assegnato un valore costituito da 2 bit, possiamo avere 4 colori:
- 00 nero
- 01 grigio scuro
- 10 grigio chiaro
- 11 bianco
E i colori? I bit hanno solo il significato che assegniamo loro. Potremmo interpretare i 2 bit per pixel nel senso di:
- 00 rosso
- 01 arancione
- 10 giallo
- 11 bianco
Se vogliamo più di 4 colori, abbiamo solo bisogno di più di 2 bit.
Con 8 bit per pixel quanti colori possiamo rappresentare?
Calcoliamolo con l’uso degli alberi binari che abbiamo già utilizzato nella scomposizione dei numeri, nel combinare le cifre e in geometria per classificare le linee, combiniamo ora 0 e 1 in pixel di 8 bit.
Otteniamo 256 diversi colori o sfumature di grigio (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256). Questo è sufficiente per una fotografia in bianco e nero ma non consente sottili sfumature di colore in una fotografia.
Per le immagini a colori, di solito vengono utilizzati 24 bit per pixel
Le immagini reali, ovviamente, usano un numero di pixel maggiore di quello che abbiamo visto qui. Ad esempio, una fotocamera da 12 megapixel scatta immagini che misurano circa 4000x3000 pixel. Se ciascuno di quei pixel è memorizzato come valore di 24 bit, quell'immagine sarebbe composta da 4000 x 3000 x 24 = 288.000.000 bit di informazioni!
Le immagini reali, ovviamente, usano un numero di pixel maggiore di quello che abbiamo visto qui. Ad esempio, una fotocamera da 12 megapixel scatta immagini che misurano circa 4000x3000 pixel. Se ciascuno di quei pixel è memorizzato come valore di 24 bit, quell'immagine sarebbe composta da 4000 x 3000 x 24 = 288.000.000 bit di informazioni!
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