숫자로 색깔 표현하기
이미지 표현
개요
컴퓨터는 습작물, 사진, 그림을 저장하는데 단지 숫자만을 사용한다. 다음의 활동은 컴퓨터가 어떻게 이러한 작업을 하는지를 보여준다.
교과학습 연계
- 수학: 기하학 레벨 2 이상. 모양과 공간 탐색.
기술
- 계수 (Counting)
- 도식화 (Graphing): 평면을 사각형의 격자로 잘게 나누어 채색하여 그림으로 > 표현
나이
- 7세 이상
학습 교재
- OHP 마스터에서 복사한 OHP 시트: 숫자로 색깔 표현하기
- 아이마다 필요한 것
– 워크시트 활동: 어린이 팩스 – 워크시트 활동: 자신만의 사진 만들기
언플러그드 활동 동영상
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|---|---|
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숫자로 색깔 표현하기
들어가며
토의 질문
- 팩시밀리 기계(팩스, fax)는 무슨 일을 하나요?
- 컴퓨터가 어떤 상황에서 그림을 저장할 필요가 있나요? (그림을 그리는 프로그램, 그래픽 게임, 멀티미디어 시스템)
- 컴퓨터는 숫자만 사용할 수 있는데 어떻게 그림을 저장할까요?
(학습 활동을 위해서 아이들이 팩시밀리를 사용하여 메시지를 주고 받게 준비하는 것도 좋습니다.)
OHP 시트를 사용한 시연
컴퓨터 화면(computer screen)은 픽셀(pixels, picture elements)로 > 불리는 작은 점들의 격자로 나눠져 있다.
흑백 그림에서 각 픽셀은 검은색이거나 하얀색이 된다.
문자 “a”를 확대해서 픽셀을 살펴보자. 컴퓨터가 그림을 저장할 때, 필요한 전부는 어느 점이 검은색이고, 어느 점이 > 흰색인가하는 정보다.
위 그림은 문자 “a” 그림이 어떻게 숫자로 표현되는지를 보여준다. 첫 번째 줄은 > 하얀 픽셀 하나, 검은 픽셀 세 개, 다시 하얀 픽셀 하나다. 그래서 첫 줄은 > 1,3,1로 표현된다.
첫 번째 숫자는 항상 하얀 픽셀과 관계된다. 만약 첫 번째 픽셀이 검정색이면, 첫 > 번째 줄은 0으로 시작한다.
17 쪽의 연습문제에는 방금 전에 보여준 방법을 활용하여 아이들이 복호화(decode)> 할 그림이 있습니다.
컴퓨터 과학 핵심 개념
팩시밀리 기계는 흑백 종이를 약 1000 × 2000 픽셀로 스캔해서 모뎀을 사용하여 다른 팩시밀리 기계에 보내는 정말 단순한 컴퓨터다. 다른 팩시밀리 기계는 전송 받은 픽셀을 종이에 출력한다. 종종, 팩스 이미지가 넓은 흰 공백(예, 한계(margin)) 혹은 검은 픽셀 (예, 가로줄)을 가지고 있다. 색깔 있는 그림은 훨씬 더 많은 중복이 있다. 이런 이미지를 저장하려고 필요한 많은 저장공간을 절약하기 위해서, 프로그래머는 다양한 압축 기술을 사용한다. 여기서 사용되는 방법은 “런 길이 부호화(run-length coding)”로 불리고, 이미지를 압축하는 효과적인 방법이다. 이미지를 압축하지 않으면, 사진을 보내는데 오랜 시간이 걸리고 추가로 더 많은 저장공간이 필요하다. 따라서, 웹페이지에 사진을 게시하거나 팩스를 보내는 것이 가능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 팩스 이미지는 일반적으로 원본 크기의 7 분의 1 로 압축된다. 압축 없이 전송하는데는 7 배 많은 시간이 걸린다.
사진과 그림은 다양한 압축기법을 사용하여 원본의 10분의 1, 혹은 100분의 1의 크기로 압축된다. 이렇게 압축해서 더 많은 이미지를 동일한 디스크에 저장할 수 있고, 인터넷을 통해서 사진과 그림을 보는데 짧은 시간내에 볼 수 있다는 의미가 된다.
프로그래머는 적절한 압축 기법을 선택해서 이미지를 전송할 수 있다.
해답과 힌트
어린이 팩시밀리 워크시트 정답
