# Компьютерная графика и тексты

> Чем растровая графика отличается от векторной, как кодируется цвет в модели RGB и почему фотография весит в тысячи раз больше текста — считаем байты.

**Информатика, 8 класс.** Урок бесплатного онлайн-самоучителя «ШкольныйГид». Обновлено: 2026-09-27.

Страница урока: https://shkolniygid.ru/informatika/8-klass/grafika-i-teksty/

Флешка на 16 ГБ, фото с классной прогулки — 3 МБ каждое, а конспект всех уроков текстом — меньше 1 МБ. Почему картинка «весит» в тысячи раз больше абзаца? Всё дело в способе кодирования. **Растровый** рисунок — мозаика из пикселей, квадратиков, у каждого свой цвет. Сфотографировал окно — камера запомнила цвет каждой клетки сетки. **Векторный** рисунок — чертёж: «окружность радиуса 40 с центром в точке (100, 100)». Хранятся формулы, а не точки.


Видео доводит идею до предела: одна минута записи с телефона занимает сотни мегабайтов, потому что это 30 кадров в секунду, а каждый кадр — отдельный растр. Отсюда жизненная пропорция: текст — копейки, фотография — рубли, минута видео — тысячи. Дальше разберёмся, откуда берутся такие цифры и как их считают в задачах.


### Почему вектор не портится, а растр — да


Увеличь растровую фотографию в пять раз — каждый пиксель растянется в большой квадрат, на краях появятся «лестницы». Векторному масштабу нечего портить: программа пересчитает координаты под новый размер, и контур останется гладким. Поэтому эмблемы, шрифты и схемы чертят в векторных редакторах, а фотографии сохраняют растром: мозаика из миллионов пикселей передаёт плавные переходы цвета, которые формулами не опишешь.


### Растр и вектор лицом к лицу


| Признак | Растр | Вектор |
| --- | --- | --- |
| Из чего состоит | из пикселей | из математических описаний фигур |
| Что при увеличении | пиксели растут, видны квадратики | контуры пересчитываются, картинка чёткая |
| Объём при большом размере | растёт быстро: за каждый пиксель платим битами | почти не растёт: формула короче рисунка |
| Типичные файлы | фотографии, сканы, скриншоты | логотипы, схемы, шрифты |


### Кодирование цвета и объём данных


Цвет пикселя обычно собирают из трёх каналов — это модель **RGB**: красный, зелёный, синий. На канал отводится 8 бит, значит значений от 0 до 255, а всего $2^{24}$ — больше 16 миллионов цветов, режим True Color. Объём растра считает формула $I = K \cdot i$: количество пикселей умножить на биты одного пикселя. Картинка 100 на 100 пикселей по 1 байту — это 10 000 байт. С текстом проще: в однобайтовой кодировке символ занимает 1 байт (256 вариантов), в Unicode — 2 байта, зато хватает на все алфавиты мира.


$$I = K \cdot i$$

*Объём растрового изображения: пикселей умножить на биты пикселя*


### Глубина цвета: от двух цветов до миллионов


Сколько бит отдать одному пикселю — выбирает тот, кто сохраняет файл. Чёрно-белому скану документа хватает одного бита: пиксель либо чёрный, либо белый. Рисункам старых игр хватало четырёх бит — 16 цветов. Восемь бит дают 256 оттенков — так устроена палитра GIF-анимации. Настоящие фотографии хранят True Color: 24 бита на пиксель, по восемь на каждый канал RGB. Правило связывает биты и цвета: 2 в степени i — число доступных цветов, где i — биты на пиксель. Обратная задача решается подбором степени: в палитре 32 цвета — значит, на пиксель нужно 5 бит, потому что 2 в пятой равно 32.


| Бит на пиксель | Сколько цветов | Где встречается |
| --- | --- | --- |
| 1 | 2 | чёрно-белый скан документа |
| 4 | 16 | рисунки старых игр и схем |
| 8 | 256 | палитра GIF-анимации |
| 24 | 16,7 млн | фотографии в режиме True Color |


Почему выбраны именно красный, зелёный и синий? Так устроен глаз: в сетчатке есть три вида колбочек, чувствительных примерно к этим трём участкам спектра. Смешивая свет трёх прожекторов разной яркости, можно получить почти любой оттенок — на этом и стоит модель RGB: 255 в красном канале при нулях в остальных даёт чистый красный цвет, нули во всех трёх — чёрный, полное отсутствие света. Экран телефона — просто матрица из миллионов таких трио светящихся точек, а калькулятор цвета в графическом редакторе показывает те самые три числа от 0 до 255.


**Считаем объём фото 640 на 480 при True Color**

1. Считаем пиксели: 640 умножить на 480 — получится 307 200.
2. True Color — это 24 бита на пиксель, то есть 3 байта.
3. Умножаем: 307 200 пикселей на 3 байта — 921 600 байт.
4. Переводим в килобайты делением на 1024: получается 900 КБ.
5. Ответ: около 900 КБ, чуть меньше мегабайта — типичный вес фотографии на телефоне.


> **Ловушка.** Не путай биты и байты: объём файлов меряют байтами, скорость интернета — битами, и 1 байт = 8 бит. Вторая ловушка — палитры: 16 цветов требуют 4 бита на пиксель, потому что $2^4 = 16$, а не 16 бит. Кто пишет «16 цветов — значит 16 бит», завышает объём в четыре раза.


> **Совет.** Символ текста — около 1 байта, страница А4 — примерно 2000 знаков, то есть 2 КБ. Роман в 200 страниц — около 0,4 МБ. Поэтому память съедают фото и видео, а целая библиотека текстов помещается на старенькую флешку. Держи эту прикидку в голове: она проверяет ответ в любой задаче на объём.


### Кодировки текста: от ASCII к Unicode


Текст кодируется проще картинки. Первая кодировка ASCII отводила символу 7 бит — 128 значений: латиница, цифры, знаки препинания и управляющие команды для принтеров. Русским буквам места не нашлось, поэтому придумали однобайтовые кодировки вроде Windows-1251: 256 вариантов, половина отдана кириллице. Проблема: в мире десятки алфавитов, и под каждый заводили свою кодировку — документ, сохранённый в одной, в другой открывался кашей из знаков вопроса. Решением стал Unicode: единая таблица на все письменности планеты, где каждый символ получил свой номер. В практической кодировке UTF-8 латинская буква занимает 1 байт, а русская — 2: поэтому русский текст того же смысла весит вдвое больше английского.


Формат файла подсказывает, как рисунок устроен внутри. JPEG — растр для фотографий: миллионы оттенков и приличное сжатие, но при сильном сжатии вокруг контуров появляются мутные пятна. PNG — растр с поддержкой прозрачности: идеален для скриншотов и картинок с текстом. GIF — растр с палитрой до 256 цветов, зато умеет анимацию. SVG — вектор: логотипы и иконки в нём масштабируются без потерь. Выбирая формат, спроси себя: что важнее — плавные переходы цвета или чёткие контуры при любом масштабе.


- Фото с камеры — растр в JPEG: нужен весь спектр оттенков
- Скриншот с текстом — PNG: буквы остаются резкими
- Анимированная картинка — GIF: палитра ограничена, зато кадры переключаются
- Логотип канала — SVG: масштабируется от аватарки до билборда
- Чертёж детали — вектор: линии должны остаться линиями при любом зуме


Отдельный трюк, из-за которого файлы «худеют», — сжатие. JPEG ищет повторяющиеся участки и выбрасывает детали, которые глаз почти не различает: фотография весит не 900 КБ, а 150, и разница почти незаметна. PNG сжимает без потерь: каждый пиксель восстанавливается ровно таким, каким был. Отсюда правило выбора: фотографиям — JPEG, скриншотам и чертежам — PNG, потому что сжатие с потерями размазывает тонкие линии и буквы.


**Пиксель** — наименьший элемент растрового изображения, квадратик одного цвета
**Растр** — сетка пикселей, из которой собран рисунок
**Векторная графика** — рисунок как описание фигур: координаты, радиусы, цвета
**Глубина цвета** — число бит, отведённых одному пикселю под цвет
**Разрешение** — число пикселей по ширине и высоте изображения
**Кодировка** — таблица соответствия символов и их числовых номеров


### Как это спрашивают: обратные задачи


Контрольные любят обратную задачу: объём известен — найди размер. Файл занимает 6 КБ при глубине цвета 24 бита и ширине 128 пикселей. Переводим: 6 КБ — это 6 * 1024 = 6144 байта, то есть 49 152 бита. Делим биты на глубину цвета: 49 152 / 24 = 2048 пикселей всего. Делим на ширину: 2048 / 128 = 16. Высота картинки — 16 пикселей. Все три действия выросли из одной формулы: объём равен ширине, умноженной на высоту и на глубину цвета, — просто в обратной задаче мы выражаем разные части.


С текстом работает та же логика. Три страницы по 40 строк и 60 символов в кодировке Unicode: 3 * 40 * 60 = 7200 символов, каждый по 2 байта — 14 400 байт, примерно 14 КБ. Заметь, как быстро считается: страницы, строки и символы перемножаются, потом всё умножается на вес одного символа. Эта схема сидит в половине задач на кодирование текста.


*[Интерактив: Собери пары: термин и его смысл — доступен на странице урока]*


| Объект | Примерный объём | Как считаем |
| --- | --- | --- |
| символ текста | около 1 байта | 256 вариантов — это 2 в восьмой степени |
| страница А4 | около 2 КБ | примерно 2000 знаков по 1 байту |
| роман в 200 страниц | около 0,4 МБ | 200 страниц умножить на 2 КБ |
| пиксель True Color | 3 байта | по 8 бит на каждый канал: красный, зелёный, синий |


*[Интерактив: Верно или нет? — доступен на странице урока]*


*[Интерактив: Растр или вектор? — доступен на странице урока]*


## Частые вопросы

### Чем растровая графика отличается от векторной простыми словами?

Растр — мозаика из цветных точек-пикселей, вектор — чертёж из формул. Растр идеален для фото, вектор — для логотипов и схем, которые нужно масштабировать.


### Почему фотография весит больше, чем текст?

В фотографии тысячи пикселей, и на каждый нужно несколько байт под цвет. В тексте символ стоит 1-2 байта, а символов на странице всего пара тысяч.


### Сколько символов вмещает однобайтовая кодировка и почему её не хватает?

256 символов: 2 в восьмой степени. Для русского и английского хватает, а для греческого, арабского и иероглифических письмен нужен Unicode, где символ весит 2 байта и больше.


### Почему JPEG весит меньше, чем BMP с той же картинкой?

JPEG сжимает с потерями: выбрасывает детали, которые глаз почти не различает. BMP хранит каждый пиксель целиком без сжатия, поэтому файл выходит в десятки раз больше.


## Проверь себя (вопросы и ответы)

#### Вопрос 1: Изображение размером 100 на 100 пикселей, на каждый пиксель отводится 1 байт. Каков объём файла в байтах?
**Ответ:** 10000

*Пояснение: 100 умножить на 100 — 10 000 пикселей, каждый по 1 байту: 10 000 байт.*


#### Вопрос 2: Какая графика не теряет качество при увеличении?
- ☐ Растровая
- ✅ Векторная
- ☐ Пиксельная мозаика
- ☐ Скан-копия

*Пояснение: Векторный рисунок задан формулами: при масштабировании пересчитываются координаты, качество не страдает.*


#### Вопрос 3: В модели RGB каждый из трёх каналов при 8 битах принимает 256 значений.
- ✅ Правда
- ☐ Неправда

*Пояснение: 2^8 = 256: от 0 до 255 на канал. Всего 2^24 — больше 16 миллионов цветов.*


#### Вопрос 4: Соедини термин с его смыслом.
- Пиксель — точка растра
- RGB — цветовая модель
- Вектор — фигуры заданы формулами
- Байт — 8 бит

*Пояснение: Эти четыре термина — основа всей темы кодирования графической и текстовой информации.*


#### Вопрос 5: Текст из 40 строк по 60 символов записан в однобайтовой кодировке. Каков объём текста в байтах?
**Ответ:** 2400

*Пояснение: 40 умножить на 60 — 2400 символов, по 1 байту на символ: 2400 байт.*


#### Вопрос 6: Палитра содержит 16 цветов. Сколько бит нужно на один пиксель?
- ☐ 2
- ✅ 4
- ☐ 8
- ☐ 16

*Пояснение: 2^4 = 16, значит на пиксель хватает 4 бит.*


#### Вопрос 7: Растр или вектор?
- **Растровое изображение:** набор пикселей, при увеличении видны квадратики
- **Векторное изображение:** описание фигур математическими формулами, легко масштабируется без потери качества

*Пояснение: Растр хранит цвет каждой точки, поэтому при растяжении пиксели растут. Вектор пересчитывается формулой и остаётся чётким.*


#### Вопрос 8: Вставь пропущенное.
Пиксель — наименьший элемент **растра**, а палитру из 16 цветов кодируют **4** битами на пиксель

*Пояснение: Растр — сетка пикселей, и для 16 цветов хватает четырёх бит: 2⁴ = 16.*


## Тренажёр

На [странице тренажёра](https://shkolniygid.ru/informatika/8-klass/grafika-i-teksty/trenazher/) — 3 типов задач с бесконечными вариантами чисел, проверкой ответа и разбором каждого шага.