Informatyka - Grafika komputerowa

Reprezentacja danych graficznych w komputerze to temat łączący aspekty techniczne (jak komputer przechowuje obraz) z praktyczną wiedzą o formatach plików, niezbędną na maturze rozszerzonej z informatyki, zwłaszcza w kontekście projektowania stron internetowych i przetwarzania multimediów.

Lekcja rozpoczyna się od fundamentalnego rozróżnienia dwóch podejść do reprezentacji obrazu. Grafika rastrowa buduje obraz z siatki pikseli — najmniejszych elementów obrazu, z których każdy ma przypisaną konkretną wartość koloru. Kluczową wadą tego podejścia jest utrata jakości (pikselizacja) przy znacznym powiększeniu, ponieważ liczba pikseli jest stała. Grafika wektorowa natomiast opisuje obraz za pomocą wzorów matematycznych — punktów, linii i krzywych — co pozwala na bezstratne skalowanie w dowolnym rozmiarze, czyniąc ją idealną do logotypów i grafik interfejsu.

Materiał wyjaśnia pojęcie rozdzielczości (DPI/PPI) jako gęstości pikseli przypadającej na jednostkę długości oraz głębi kolorów — liczby bitów użytych do zapisu koloru pojedynczego piksela. Uczeń ćwiczy praktyczne obliczenia, np. wyznaczanie liczby bitów na piksel dla pełnej palety RGB (3 kanały po 8 bitów każdy dają łącznie 24 bity na piksel).

Druga część lekcji omawia popularne formaty plików graficznych i ich charakterystyczne właściwości. JPG (JPEG) stosuje kompresję stratną, jest idealny do zdjęć z bogatymi przejściami tonalnymi, ale nie obsługuje przezroczystości. PNG obsługuje bezstratną kompresję oraz kanał alfa (przezroczystość). GIF ogranicza paletę do zaledwie 256 kolorów, co czyni go nieodpowiednim do fotografii, ale wspiera animacje. SVG, oparty na języku XML, jest standardowym formatem wektorowym dla responsywnej grafiki internetowej.

Materiał zawiera też subtelne pytanie koncepcyjne o zależność między rozdzielczością (DPI) a fizycznym rozmiarem wydruku przy stałej liczbie pikseli — im wyższe DPI, tym mniejszy fizyczny rozmiar obrazu.

Ten zestaw pytań i fiszek buduje kompleksowe zrozumienie reprezentacji danych graficznych — od poziomu pojedynczego piksela po świadomy wybór odpowiedniego formatu pliku, kompetencję istotną zarówno na egzaminie, jak i w praktycznych projektach informatycznych.

• Uczeń rozróżnia grafikę rastrową od wektorowej pod względem sposobu przechowywania obrazu i skalowania
• Uczeń zna pojęcia rozdzielczości (DPI) i głębi kolorów
• Uczeń oblicza liczbę bitów na piksel dla pełnej palety RGB
• Uczeń rozpoznaje charakterystyczne cechy formatów JPG, PNG, GIF i SVG
• Uczeń wie, które formaty są stratne, a które bezstratne
• Uczeń rozumie związek między DPI a fizycznym rozmiarem wydruku przy stałej liczbie pikselów
• Uczeń dobiera odpowiedni format graficzny do konkretnego zastosowania (zdjęcie, logo, animacja)

Materiał tematyczny (bez dokumentu źródłowego): reprezentacja danych graficznych w komputerze — grafika rastrowa (piksele, rozdzielczość, głębia kolorów) i grafika wektorowa (obiekty geometryczne), różnice między nimi, popularne formaty plików graficznych (JPG, PNG, GIF, SVG), zgodnie z zakresem matury rozszerzonej z informatyki.