取舍(trade-off)答案有四个部分:改变了什么、对文件大小的影响、对质量的影响,以及为什么符合用途。考试在计算之后常问“解释”或“讨论”,分数就落在这四个部分上。
你可以改变什么?会发生什么?
| 改变 | 对大小的影响 | 对质量的影响 |
|---|---|---|
| 提高图像分辨率(更多像素) | 变大 | 更清晰,细节更多 |
| 提高颜色深度 | 变大 | 颜色更多,渐变更平滑 |
| 提高采样率 | 变大 | 更贴近地捕捉声波 |
| 提高声音位深度 | 变大 | 轻重声音的差别更细腻 |
| 有损压缩 | 变小 | 一部分细节永久丢失 |
每一行都是一边有代价、一边有好处。关键是两边都要说。
如何计算影响?
因为大小是几个量相乘的结果,你只要看哪些因子改变了,就能比较两种设置。一个因子减半,大小减半。两个因子都减半,大小变成四分之一。
例题
一所学校想为网站使用一张 1 200 × 800 像素、24 位颜色深度的照片。一位学生建议为手机页面把它缩小到 600 × 400 像素。
原始大小: 1 200 × 800 = 960 000 像素。960 000 × 24 = 23 040 000 位 = 2 880 000 字节 = 2 812.5 KiB(1 KiB = 1 024 字节)。
缩小后的大小: 600 × 400 = 240 000 像素。240 000 × 24 = 5 760 000 位 = 720 000 字节 = 703.125 KiB。
比较: 2 880 000 ÷ 720 000 = 4,所以缩小后的图像只有原来的四分之一。
书面答案: 宽和高都减半,像素变成四分之一,所以文件大小也是四分之一,在手机网络上加载更快。但细节减少了,如果在大屏幕上全屏显示,画面会显得模糊。对于小小的手机页面,较低的质量是可以接受的。
要留意的错误
常见的失误是只讲一边。
错误的答案: “使用更高的采样率更好,因为它改善声音。”
学生只说了好处,没有说代价,也完全没有提到文件大小。
纠正:“更高的采样率每秒取更多的采样,所以录音更贴近声波,听起来更接近原声。但文件更大,所以占用更多存储,传输时间也更长。”
自我检测
试做这些题,然后打开答案。
1. 同一幅图像分别以 24 位和 8 位颜色深度保存,分辨率相同。8 位的文件小了多少倍?
显示答案
只有深度改变,从 24 变成 8,所以大小除以 24 ÷ 8 = 3。它是原来的三分之一,但颜色少了很多(256 种,而不是超过 1 600 万种),所以渐变可能出现色带。
2. 解释以较低采样率录制播客时的一个取舍。
显示答案
低采样率每秒取的采样较少,所以文件更小、上传更快。但声波捕捉得不够贴近,声音可能不够清晰。对于人声,这样的损失也许可以接受。
3. 一个运动俱乐部保存比赛视频,供教练仔细检查。它应该选择最大程度的压缩吗?请说明理由。
显示答案
强烈的有损压缩能节省空间,却会删去教练需要的细节,例如细微的动作。俱乐部应该接受较大的文件,或使用轻度压缩,因为这里细节比存储空间更重要。
接下来学什么
所有这些答案都会用到单位,所以用存储单位换算来完成本模块,然后在练习集里检验全部内容。Python 推理沙盒让你把两种设置当作代码快速比较。
取舍题的答案容易只写一边。在线上一对一计算机科学补习里,老师可以逐句看你的解释,指出缺了大小、质量还是用途。