資料表示基礎：點陣圖

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概述

點陣圖圖形 - 影像中畫素的集合，對映到特定記憶體位置，儲存它們的二進位制顏色值

畫素 - 影像中由實色定義的最小可定址區域，以二進位制表示

此示例顯示了一個位圖影像，其中一部分被極大地放大，其中單個畫素被渲染為小方塊，並且可以很容易地看到。試著仔細觀察你的顯示器或手機螢幕，看看你是否能發現畫素

解析度

影像解析度 - 影像每英寸/釐米包含的畫素數

螢幕解析度 - 每行畫素數乘以每列畫素數

示例

示例：計算螢幕解析度

使用上面的圖表，我們將計算出顯示 VGA 螢幕上單個幀所需的畫素數。

檢查解析度

Height = 480
Width = 640
Area = Width * Height = Total Pixels
Area = 640 * 480 = 307200

問題

練習：計算螢幕解析度

什麼是畫素？

回答

影像中由實色定義的最小可定址區域，以二進位制表示。

什麼是影像解析度？

回答

影像每英寸/釐米包含的畫素數

什麼是螢幕解析度？

回答

每行畫素數乘以每列畫素數

一個 100 畫素 x 70 畫素的影像的解析度是多少？

回答

100 * 70 = 7000 畫素

一個 30 畫素 x 40 畫素的影像的解析度是多少？

回答

30 * 40 = 1200 畫素

高畫質 1080p 影像的解析度是多少？（使用上面的圖表來幫助你）

回答

1920 x 1080 = 2073600 畫素

如果我的影像解析度是 700 畫素，高度是 35，那麼影像的寬度是多少？

回答

700 / 35 = 20 畫素

擁有更高解析度影像有什麼好處？

回答

higher resolution images are able to display more detail, providing crisper images

擁有非常高解析度影像有什麼弊端呢？

回答

它將需要大量空間來儲存。這意味著你會很快耗盡記憶體，或者傳輸影像到網際網路或其他資料路由需要很長時間。

色彩深度

色彩深度 - 用於表示單個畫素顏色的位數

色彩深度	1 位	2 位	4 位
示例
描述	單色，僅儲存黑白	儲存 4 種顏色 RGB(70,61,55), RGB(79,146,85) RGB(129,111,134), RGB(149,146,166)	儲存有限的顏色
每畫素的顏色數每畫素	$2^{1}=2$	$2^{2}=4$	$2^{4}=16$
色彩深度	8 位	24 位
示例
描述	接近現實	很難看出與現實之間的區別
每畫素的顏色數每畫素	$2^{8}=256$	$2^{24}=16777216$

很明顯，色彩深度越高，圖片看起來就越接近現實。那麼，為什麼我們不把我們製作的每張圖片的色彩深度都提高呢？答案應該很明顯，對於固定解析度，色彩深度越高，檔案大小就越大。

示例

示例：計算不同色彩深度的檔案大小

上面所有的影像都具有相同的解析度

300*225 = 67500 pixels

如果第一張圖片使用 1 位來儲存每個畫素的顏色，那麼圖片大小將是

Number of Pixels * Colour Depth = Image Size
      67500      *     1 bit    = 67500 bits

如果第二張圖片使用 2 位來儲存每個畫素的顏色，那麼圖片大小將是

Number of Pixels * Colour Depth = Image Size
      67500      *    2 bit    = 135000 bits

檢視其餘的計算

對於第三張圖片，使用 4 位來儲存每個畫素的顏色，那麼圖片大小將是

Number of Pixels * Colour Depth = Image Size
      67500      *    4 bit    = 270 000 bits

對於第三張圖片，使用 8 位來儲存每個畫素的顏色，那麼圖片大小將是

Number of Pixels * Colour Depth = Image Size
      67500      *    8 bit    = 540 000 bits

對於第三張圖片，使用 24 位來儲存每個畫素的顏色，那麼圖片大小將是

Number of Pixels * Colour Depth = Image Size
      67500      *    24 bit    = 1 620 000 bits

問題

練習：色彩深度

什麼是色彩深度？

回答

The number of bits used to represent the colour of a single pixel

對於一個8位的顏色深度，每個畫素可以儲存多少種顏色？

回答

 $2^{8}=256$

為了表示每個畫素1024種顏色，我需要什麼顏色深度？

回答

10 as $2^{10}=1024$

對於一個30x40畫素的影像，以下顏色深度的檔案大小是多少？

4位

回答

 $30*40*4=4800bits$

6位

回答

 $30*40*6=7200bits$

2位

回答

 $30*40*2=2400bits$

如果一個畫素的顏色深度為4位，它可以儲存多少種顏色？

回答

 $2^{4}=16colours$

如果我們想要儲存每個畫素64種顏色，顏色深度需要多少位？

回答

6 as:  $2^{6}=64colours$

一個大小為20x30畫素的影像，每個畫素可以顯示8種顏色，需要多少位？

回答

8 colours is 3 bits per pixel as:  $2^{3}=8colours$ 
h * w * b = 20 * 30 * 3 = 1800 bits

什麼時候人們可能想要降低影像的顏色深度？

回答

When you want to save file space or when you only need a specific palate of colours such a mono-chrome