教学目标

知识与技能：

理解图像与图形的概念及区别，掌握图像的两要素：像素和色彩，掌握图像存储容量的计算。

过程与方法：

注重过程与方法，能根据教科书的要求，评价信息的真实性。

情感态度与价值观：

培养学生的自学能力和表达能力，培养学生开展合作交流的能力。

教学重点与难点

①图像与图形的概念及区别。

②图像的两要素：像素和色彩。

③图像存储容量的计算。

教学设计思路

“多媒体作品中的图形、图像”这一节内容的核心是“图形、图像的数字化表示”，“图形、图像的数字化表示”的核心是图像的两要素：像素和色彩，以及色彩与位数的关系，所以要分析清楚这几个概念。

在教学过程中应尽量避免教师直接讲解，学生被动接受的模式，而是根据每个知识点精心设计案例，通过学生自己的观察与实践操作，得出结论，从而构建知识。根据内容的特点，在教学中应运用“对比学习法”对位图与矢量图、不同分辩率的两个位图、不同色彩的位图等进行比较。本节课中，诸如像素、分辨率、灰度级、真彩色、矢量、指令等概念和知识点比较抽象，很难解释，要尽量简单化。

教学过程

引言：随着多媒体技术的不断发展，我们的世界变得更加丰富多彩，越来越多功能强大、使用方便的图形、图像处理软件为我们的创造力和想象力提供了丰富的发挥平台。那么，作为舞台上的表演者，我们必须对这个舞台有所了解。

教师活动：先请学生观看一段介绍故宫的文字，然后再让学生观看几幅介绍故宫的图片，请学生说出自己的感受，文字与图片哪个更能吸引人的眼球。然后自然引出本节课的课题。

1.图形、图像的视觉意义及特点

学生活动：阅读教科书中关于“大豆蛋白纤维”的材料，对纯文本的材料和教科书中的材料作对比；感受图文并茂的作品的信息表达效果，了解信息表达中对图形、图像的需求；感受图形、图像在人类表达、交流中的重要作用；明确应用图形、图像是实现有效表达的重要方法；
    教师要提高学生对图形、图像表达信息的认识，激发学生利用图形、图像表达信息的兴趣，为学生自主学习和主动探究提供良好的教学环境。
    2.比较模拟图像和数字图像

在信息技术中，图形、图像是多媒体作品的最基本的组成要素之一。我们知道，计算机只能够传输和处理二进制数据，因此，所有的信息都必须先转变成二进制才能被计算机处理。将图形、图像转变为二进制的过程称为图形、图像的数字化。
    教师提问：模拟信号在波形表现上和数字信号之间的关系？（可以以电话通话为例）数字信号和模拟信号之间有什么区别?

然后请学生阅读教科书第20页和第21页的内容，能对模拟图像和数字图像的优缺点进行对比。

3.图形、图像的数字化原理

图像是一种模拟信号，所谓数字化图像，就是将图像上每个点的信息按某种规律（模拟/数字转换）编成一系列二进制数码（0和1），即用数码来表示图像信息。这种用数码来表示的图像信息可以存储在磁盘、光盘等存储设备里，也可以不失真地进行通信传输，更有利于计算机进行分析处理。

将模拟图像转化为数字图像的过程就是图形、图像的数字化过程。图形、图像的数字化是通过采样、量化、编码三个步骤实现的。采样过程中涉及到两个重要的参数：分辨率及色彩深度，应作详细介绍。通过做实验使学生深刻理解图形、图像数字化的过程，并掌握相关理论知识。

教师活动：用扫描仪将事先准备的照片扫描到计算机中，然后利用看图软件将图片放大，在逐步放大的过程中请同学们观察有什么变化。
    学生活动：观察图片的变化。当把一幅作品放大到200%或更大时，学生会发现，其实作品是由一个个点组成的，组成图像的点就是像素。

分析：①存储在计算机中的图像是由很多很小的颜色方块组成的；②实物图像被分割为一个一个颜色方块，存储在计算机中；（分辨率的概念）③图像的数字化的实质就是将颜色方块数字化。（像素的概念）
　　教师总结如下。

将色块取出的过程称为采样，用数字表示的过程称为量化。

分辨率的概念：在一定的面积里取出多少个色块，或者叫多少个像素。分辨率决定了图片的清晰度，单位面积内取出的色块越多，图像的清晰度就越高。
　　分辨率的作用：用来说明数字图像信息的数量或密度。
    最常用的分辨率：①输入分辨率；②显示分辨率；③输出分辨率；④图像分辨率：是指数字化图像的实际尺寸、大小，同样也是以水平和垂直的像素表示。举例：如一幅图像的分辨率为320*240 像素，在VGA 显示模式下，屏幕的1/4面积就显示了这幅图像。
　　在介绍分辨率概念的过程中，也可以这样来讲：分辨率就是指像素的密度，也就是单位面积里像素的多少。

举例：300Pixels/Inch（像素/英寸）表示每英寸有300个像素点。图像的分辨率越高，则质量越好。

当然，关于分辨率的高低，一定要向学生讲清楚：在处理图像时，要综合选择分辨率的大小，一味地追求高分辨率会使图像文件过大，导致图像处理速度过慢，并浪费大量的计算机资源，降低计算机的运行速度。所以，不可盲目追求高分辨率。

色彩深度的概念：图像的色彩深度就是指计算机中记录每个像素点所占的位数，它决定了彩色图像中可出现的最多颜色位数，或者灰度图像中的最大灰度等级数。它也称为颜色深度、图像深度、最大颜色（灰度）数，是图像中可能出现的不同颜色（灰度）的最大数目，它取决于该图像的所有位平面中像素位数之和。　　　

举例：一个平面的单色图像，若像素位数为4，则最大灰度数目为2^4＝16；若像素位数为8，则最大灰度数目为2^8＝256。又如由R、G、B三个位平面组成的彩色图像，若三个位平面中的像素位数分别为4位、4位、2位，则最大颜色数目为2^4﹡2^4﹡2^2=2^10＝1024，此时该图像的深度为10。
    图像的色彩空间可用多种方式来表示，可以详细介绍RGB空间以及CMYK空间。

RGB模型：它是根据人眼锥体接收光线的方法构造的一个模型，非常适合于使用标准显示器的工作人员，它用三组独立的值来定义色调、饱和度和亮度。由红（Red ）、绿（Green ）、蓝（Blue）三组颜色光相互叠加可形成众多的丰富色彩，三组颜色中的任意一组颜色均有256 个等级的属性定义值，因此三组色叠加可生成256*256*256＝16M种颜色空间模型（也称加法颜色空间模型），能满足视觉彩色世界。

CMYK模型：它使用青（Cyan）、品红（Magenta ）、黄（Yellow）、黑（Black ）四个色彩信道产生可在一台印刷机上打印的色彩。由于RGB模型显示的颜色多，主要是靠色光叠加形成，而印刷或打印图形图像画面时是以青、品红、黄、黑四种颜色（色液或色粉）呈现在介质（纸或其他介质）表面上的，颜料（矿物或有机物）是吸收或反射色光，颜料本身不发射光线，因此通过四色的组合和描述，产生印刷可见光谱中的大多数的颜色空间模型。它是一种减法色彩模型，应用于打印模式。

在学生了解了以上概念以后，向学生介绍图像文件容量大小的计算问题。

一幅图像的数据容量与该图像的宽度（横向像素点）、高度（纵向像素点）、颜色深度（最大颜色数）有关，该图像文件的大小是指在存储设备中存储整幅图像所需的字节数。一幅高质量的数字化图像，它的数据容量是很大的，一般在存储与传输时都必须进行压缩编码，在显示和打印图像时还需把图像的颜色数目进行彩灯逼近或彩色归纳（Color Reduction）及图像分辨率的转换（Resolution Conversion）等处理。

图像文件的字节数可按以下公式进行计算：图像文件的字节数= 图像分辨率*颜色深度/8。

举例：一幅分辨率是640*480像素、24位真彩色未经压缩的图像数据容量为：640*480*24/8＝921600字节=900KB（1KB＝l千字节=1024字节）。

教师活动：请学生观察两幅分辩率不同的图像的效果和数据容量。

学生活动：得出结论，即像素越多，图像越清晰，所需数据容量越大。

教师活动：观察分辩率相同、颜色位数不同的图像的效果和数据容量。

学生活动：得出结论，即颜色越丰富，效果越真实，所需数据容量越大。

以上这部分内容是本节课的难点。教师最后总结：图形、图像的数字化首先需要将连续的图像分割为一些像素点，然后用二进制数记录每个像素点的信息，这个过程在多媒体中被称为“采样”，而表示采样结果的二进制数值的位数叫做采样深度。

4．图形、图像的分类

教师活动：请学生观察针对不同对象，图形与图像放大后的区别。

学生活动：通过比较学习，得出图形与图像的本质区别及概念。

教师总结位图图像和矢量图像的概念，在学生初步了解了位图图像、矢量图像的概念以后，请学生通过搜索资料填写下面的表格。