計(jì)算機(jī)圖形圖像

計(jì)算機(jī)圖形圖像茌良生多媒體（Multixedia）技術(shù)：多媒體技術(shù)：能夠交互式地綜合處理多種不同感覺(jué)媒體的信息處理技術(shù)。特點(diǎn)：多樣性、集成性、交互性六元素:文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻從現(xiàn)實(shí)世界中通過(guò)數(shù)字化設(shè)備獲取的圖像，稱為：取樣圖像（sampledimage）、點(diǎn)陣圖像（dotmatriximage）、位圖圖像（bitmapimage）——簡(jiǎn)稱圖像（image）計(jì)算機(jī)合成的圖像(syntheticimage)，稱為：矢量圖形（vectorgraphics），簡(jiǎn)稱圖形（graphics）圖像按生成方法分類圖像的獲?。╟apturing）：從現(xiàn)實(shí)世界中獲得數(shù)字圖像的過(guò)程圖像獲取的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是模擬信號(hào)的數(shù)字化過(guò)程，它的處理步驟：取樣、分色、量化獲取途徑：購(gòu)買光盤、網(wǎng)絡(luò)下載、數(shù)碼相機(jī)和掃描儀獲取、屏幕截圖、視頻截取、自己開(kāi)發(fā)一幅取樣圖像由M（行）*N（列）個(gè)取樣點(diǎn)組成，每個(gè)取樣點(diǎn)是組成取樣圖像的基本單位，稱為像素（pictureelement,簡(jiǎn)寫為pel）。彩色圖像的像素是矢量，它由多個(gè)彩色分量組成，黑白圖像的像素只有1個(gè)亮度值圖像的表示方法與主要參數(shù)圖像的屬性信息圖像大小，也稱圖像分辨率(包括垂直分辨率和水平分辨率)位平面的數(shù)目，即矩陣的數(shù)目，也就是彩色分量的數(shù)目顏色空間的類型，指彩色圖像所使用的顏色描述方法，也叫顏色模型。常用顏色模型：RGB(紅、綠、藍(lán))、CMYK(青、品紅、黃、黑)、HSV(色彩、飽和度、亮度)、YUV(亮度、色度)等像素深度，即像素所有顏色分量位數(shù)之和，它決定了不同顏色（亮度）的最大數(shù)目數(shù)據(jù)壓縮類型無(wú)損壓縮:壓縮以后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像還原(也稱為解壓縮)時(shí)，重建的圖像與原始圖像完全相同例如：行程長(zhǎng)度編碼、

哈夫曼(Huffman)編碼有損壓縮：使用壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建時(shí)，重建后的圖像與原始圖像雖有一定的誤差，但不影響人們對(duì)圖像含義的正確理解。如變換編碼、矢量編碼等圖像壓縮方法很多，不同方法適用于不同的應(yīng)用，在計(jì)算機(jī)中常常是多種壓縮方法的綜合使用。為得到較高的數(shù)據(jù)壓縮比，一般都采用有損壓縮。壓縮編碼方法優(yōu)劣的評(píng)價(jià)壓縮倍數(shù)的大小重建圖像的質(zhì)量（有損壓縮時(shí)）壓縮算法的復(fù)雜程度數(shù)字圖像處理：使用計(jì)算機(jī)對(duì)來(lái)自照相機(jī)、攝像機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、醫(yī)用CT機(jī)、X光機(jī)等的圖像，進(jìn)行去噪、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征、壓縮、存儲(chǔ)、檢索等操作處理對(duì)圖像進(jìn)行處理的主要目的提高圖像的視感質(zhì)量圖像復(fù)原與重建圖像分析圖像的存儲(chǔ)、管理、檢索，以及圖像內(nèi)容與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)等圖像處理軟件與應(yīng)用領(lǐng)域密切相關(guān)，通常具有很強(qiáng)的專業(yè)性，如遙感圖像處理軟件、醫(yī)學(xué)圖像處理軟件等。使用較多的是面向辦公、出版與信息發(fā)布的圖像處理軟件，也稱為圖像修飾（imageretouching）或圖像編輯軟件，支持多種不同的圖像文件格式，提供多種圖像編輯處理功能，可制作出生動(dòng)形象的圖像。如美國(guó)Adobe公司的PhotoShop，集圖像掃描、圖像編輯、繪圖、圖像合成及圖像輸出等多種功能于一體，是一個(gè)流行的圖像處理工具。數(shù)字圖像的應(yīng)用圖像通信遙感醫(yī)療診斷工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用機(jī)器人視覺(jué)軍事、公安、檔案管理1、圖形顯示為了在屏幕上顯示圖形，計(jì)算機(jī)設(shè)置一定的圖形緩沖區(qū)。屏幕上顯示的是亮點(diǎn)還是暗點(diǎn)，以及該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的顏色，都與緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此對(duì)于圖形的處理可以歸結(jié)為對(duì)圖形數(shù)據(jù)的處理。例如，在屏幕上進(jìn)行如下操作：首先，呈現(xiàn)一個(gè)菱形，則對(duì)應(yīng)的表示菱形的圖形數(shù)據(jù)同時(shí)置入緩沖區(qū)。其次，緩沖區(qū)內(nèi)的圖形數(shù)據(jù)由一個(gè)區(qū)間移動(dòng)到另外一個(gè)區(qū)間時(shí)，該圖形在屏幕上實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。其次，緩沖區(qū)內(nèi)的圖形數(shù)據(jù)由一個(gè)區(qū)間移動(dòng)到另外一個(gè)區(qū)間時(shí)，該圖形在屏幕上實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。例如，在屏幕上進(jìn)行如下操作：首先，呈現(xiàn)一個(gè)菱形，則對(duì)應(yīng)的表示菱形的圖形數(shù)據(jù)同時(shí)置入緩沖區(qū)。其次，緩沖區(qū)內(nèi)的圖形數(shù)據(jù)由一個(gè)區(qū)間移動(dòng)到另外一個(gè)區(qū)間時(shí)，該圖形在屏幕上實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。2、圖形變換：圖形數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)矩陣的形式存放的，因此，對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)操作實(shí)際上是對(duì)于數(shù)據(jù)矩陣的操作。①放大②旋轉(zhuǎn)③平移我們以菱形放大為例。3、圖形的剪裁、拼接和填色①裁剪與拼接：實(shí)際是數(shù)據(jù)塊的傳送②填色：將對(duì)應(yīng)顏色數(shù)據(jù)置入相對(duì)應(yīng)的區(qū)間內(nèi)。4、動(dòng)畫技術(shù)利用人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象而得。即計(jì)算機(jī)以一定速度依次顯示系列的各個(gè)圖形。5、圖形壓縮：我們以最簡(jiǎn)單的黑白圖形為例加以說(shuō)明：設(shè)定黑色以0表示，而白色以1表示，在圖形中出現(xiàn)大面積的白色或者黑色時(shí)，則可以以一個(gè)其他數(shù)據(jù)表示多個(gè)連續(xù)的排列，例如以0E表示連續(xù)的15個(gè)0。以19表示連續(xù)的9個(gè)1。1、關(guān)于色彩①、顏色是因?yàn)楣獾恼凵涠a(chǎn)生的②、紅，黃，藍(lán)是三原色，其它色彩都可以用這三種色彩調(diào)和而成。③、顏色分非彩色和彩色兩類。非彩色是指黑，白，灰系統(tǒng)色。④、任何色彩都有飽和度和透明度的屬性，屬性的變化產(chǎn)生不同的色相2、色彩的心理感覺(jué)。紅色---是一種激奮的色彩。刺激效果，能使人產(chǎn)生沖動(dòng)，憤怒，熱情，活力的感覺(jué)。綠色---介于冷暖兩種色彩中間，和睦，寧?kù)o，健康，安全的感覺(jué)。和金黃，淡白搭配，可以產(chǎn)生優(yōu)雅，舒適的氣氛。橙色---也是一種激奮的色彩，具有輕快，歡欣，熱烈，溫馨，時(shí)尚的效果。黃色---具有快樂(lè)、希望、智慧和輕快的個(gè)性，明度最高。藍(lán)色---最具涼爽、清新、專業(yè)的色彩。和白色混合，能體現(xiàn)柔順，淡雅，浪漫的氣氛白色---具有潔白，明快，純真，清潔黑色---深沉，神秘，寂靜，壓抑灰色---中庸，平凡，溫和，謙讓，中立和高雅非彩色的搭配黑白是最基本和最簡(jiǎn)單的搭配，白字黑底，黑底白字都非常清晰明了。3、顏色的搭配你好你好你好呀灰色是萬(wàn)能色，可以和任何彩色搭配，也可以幫助兩種對(duì)立的色彩和諧過(guò)渡。色彩搭配注意之處1.色彩的鮮明性。課件頁(yè)面的色彩要鮮艷，容易引人注目。2.色彩的獨(dú)特性。要有與眾不同的色彩，使得大家對(duì)你的印象強(qiáng)烈。3.色彩的合適性。就是說(shuō)色彩和表達(dá)的內(nèi)容氣氛相適合。如用粉色體現(xiàn)女性的柔性。4.色彩的聯(lián)想性。不同色彩會(huì)產(chǎn)生不同的聯(lián)想，藍(lán)色想到天空，黑色想到黑夜。配色忌諱：

1.不要將所有顏色都用到，盡量控制在三種色彩以內(nèi)。古詩(shī)《鵝》2.背景和前文的對(duì)比盡量要大，(絕對(duì)不要用花紋繁復(fù)的圖案作背景)，以便突出主要文字內(nèi)容。你好嗎你好嗎幾種調(diào)色方法1.用一種色彩。這里是指先選定一種色彩，然后調(diào)整透明度或者飽和度，產(chǎn)生新的色彩，這樣的頁(yè)面看起來(lái)色彩統(tǒng)一，有層次感。2.用兩種色彩。先選定一種色彩，然后選擇它的對(duì)比色。整個(gè)頁(yè)面色彩豐富但不花稍。3.用一個(gè)色系。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是用一個(gè)感覺(jué)的色彩，例如淡藍(lán)，淡黃，淡綠；或者土黃，土灰，土藍(lán)。

4.用黑色和一種彩色。比如大紅的字體配黑色的邊框。

PC機(jī)灰度效果蘋果機(jī)灰度效果不同計(jì)算機(jī)顯示效果的差異最為常見(jiàn)的色彩模式是RGB，因?yàn)樗秋@示器工作的方式。顯示器將不同的紅綠藍(lán)光（由此叫RGB）聚集在屏幕上，產(chǎn)生全波長(zhǎng)的色溫和色調(diào)。RGB通過(guò)一組的三個(gè)數(shù)字來(lái)識(shí)別某種顏色，這樣的一組顏色叫做一個(gè)通道。它將紅綠藍(lán)的聚集組合分別識(shí)別為從0到255的數(shù)字，全為0時(shí)是全黑色，全為255時(shí)是全白色。你可以象調(diào)不同顏色的油漆一樣調(diào)節(jié)這三個(gè)數(shù)字，達(dá)到你想要的色彩。等量的紅綠混合生成黃色，等量的綠藍(lán)混合生成青色，等量的藍(lán)紅混合生成紫色。而不等量的顏色值摻合在一起的話則會(huì)生成各種豐富的色彩，比如，橙色是由紅色和少許的綠色組成的。R：25500255G：02550255B：002550象以上數(shù)值組合產(chǎn)生的是單純的色調(diào)。使用從0到255之間等值的通道產(chǎn)生的是中性色彩，即從全為0時(shí)的全黑色到全為255時(shí)的全白色。色彩就是由這樣三個(gè)數(shù)值的等值變化，產(chǎn)生中性效果：R：0255510G：02551530B：0255255255當(dāng)三個(gè)數(shù)值同時(shí)增加時(shí)，色彩就朝白色方向變化，產(chǎn)生淡化的淺效果；當(dāng)三個(gè)數(shù)值同時(shí)減少時(shí)，色彩就朝黑色方向變化，產(chǎn)生陰暗的深效果。R：025551200G：0255153100B：

0255255100紅色粉紅褐紫紅珊瑚紅

CMYK色彩模式則是通過(guò)紙張印刷時(shí)所需的青色、品紅、黃色和黑色顏料的數(shù)量來(lái)定義一種色彩的，它是設(shè)計(jì)成印刷專用的色彩模式，因而構(gòu)造所需的4個(gè)CMYK通道所描述的色彩精確性超過(guò)了絕大多數(shù)顯示器所能表現(xiàn)的，所以CMYK通常被與高質(zhì)印刷相關(guān)的應(yīng)用程序所使用低性能的舊計(jì)算機(jī)硬件和某些文件格式只能處理每像素8位的格式所有的計(jì)算機(jī)和打印機(jī)，無(wú)論色彩深度如何，都是以網(wǎng)格的形式產(chǎn)生像素的。這就給那些不是以網(wǎng)格組形的圖形造成一些問(wèn)題。像素間嚴(yán)格的分界叫做鋸齒，所以有些應(yīng)用程序使用抗鋸齒使圖形變得平滑。抗鋸齒將色彩相接的地方融合，產(chǎn)生非水平或非垂直的平滑感錯(cuò)覺(jué)。鋸齒的抗鋸齒的三、常見(jiàn)的圖形圖像格式GIF格式GraphicsInterchangeFormat從這個(gè)名字可以看出，這種圖像格式主要是為了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像而設(shè)計(jì)的。GIF格式的特點(diǎn)是壓縮比高，磁盤空間占用較少，所以這種圖像格式迅速得到了廣泛的應(yīng)用。由于8位存儲(chǔ)格式的限制，使其不能存儲(chǔ)超過(guò)256色的圖像。兩種版本：1、GIF87a：只是簡(jiǎn)單地用來(lái)存儲(chǔ)單幅靜止圖像。2、GIF89a：可以同時(shí)存儲(chǔ)若干幅靜止圖象進(jìn)而形成連續(xù)的動(dòng)畫，使之成為支持2D動(dòng)畫的格式?？芍付ㄍ该鲄^(qū)域，使圖像具有非同一般的顯示效果。目前Internet上大量采用的彩色動(dòng)畫文件多為這種格式的文件。像素畫。QQ秀，QQ空間等N多QQ的東西。

GIF圖像格式還增加了漸顯方式，也就是說(shuō)，在圖像傳輸過(guò)程中，用戶可以先看到圖像的大致輪廓，然后隨著傳輸過(guò)程的繼續(xù)而逐步看清圖像中的細(xì)節(jié)部分，從而適應(yīng)了用戶的"從朦朧到清楚"的觀賞心理。GIF(2,440字節(jié))

JPEG(2,469字節(jié))

GIF

(2,440字節(jié))

JPEG

(2,469字節(jié))

它的優(yōu)點(diǎn)是：Ａ、gif支持２５６色以內(nèi)的圖象，因此很容易在所有的web頁(yè)面上顯示，而不必考慮瀏覽器的色彩功能。Ｂ、可用許多具有同樣大小的圖像文件組成動(dòng)畫。Ｃ、交錯(cuò)關(guān)聯(lián)的文件在下載過(guò)程中即可呈現(xiàn)圖象內(nèi)容。Ｄ、由于使用顏色少、高效率的壓縮，gif圖象極小，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。Ｅ、無(wú)損壓縮保持了原始圖象的清晰度。Ｆ、可以制作出背景透明的圖象效果出來(lái)。它的缺點(diǎn)是：Ａ、某些gif調(diào)色板的顯示效果可能不好，即使在２５６色顯示器下亦是如此。Ｂ、GIF僅支持256種或更少的顏色。一個(gè)小技巧：如需將網(wǎng)頁(yè)切片導(dǎo)出成gif格式的時(shí)候，如果色彩較豐富，不宜一起導(dǎo)出，而應(yīng)該將切片一個(gè)一個(gè)的導(dǎo)出。如下圖的按鈕：JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)JPEG是由聯(lián)合照片專家組開(kāi)發(fā)的。JPEG文件的擴(kuò)展名為.jpg或.jpeg，其壓縮技術(shù)十分先進(jìn)，它用有損壓縮方式去除冗余的圖像和彩色數(shù)據(jù)，獲取得極高的壓縮率的同時(shí)能展現(xiàn)十分豐富生動(dòng)的圖像，換句話說(shuō)，就是可以用最少的磁盤空間得到較好的圖像質(zhì)量。JPEG2000同樣是由JPEG組織負(fù)責(zé)制定的，與JPEG相比，它具備更高壓縮率以及更多新功能的新一代靜態(tài)影像壓縮技術(shù)。JPEG2000作為JPEG的升級(jí)版，其壓縮率比JPEG高約30%左右。與JPEG不同的是，JPEG2000同時(shí)支持有損和無(wú)損壓縮，而JPEG只能支持有損壓縮。無(wú)損壓縮對(duì)保存一些重要圖片是十分有用的。JPEG解碼的色調(diào)以類似于方塊的散射狀呈現(xiàn)，由于這些方塊要層疊，所以要產(chǎn)生色彩間的明顯分界線是很困難的。但是這一技術(shù)對(duì)帶有漸變色彩變化的沒(méi)有清晰輪廓的圖形是非常適宜的。

JPEG

(3,849字節(jié))

GIF(3,968字節(jié))

JPEG

(3,849字節(jié))

GIF(3,968字節(jié))JPEG的優(yōu)點(diǎn)是：Ａ、它支持極高的壓縮率，因此JPEG圖象的下載速度大大加快；Ｂ、能輕松地處理16．8M顏色，可以很好地再現(xiàn)全彩色的圖象。Ｃ、在對(duì)圖象的壓縮處理過(guò)程中，可以自由地在最小文件尺寸（和最大文件尺寸（最高圖象質(zhì)量）之間選擇。Ｄ、該格式的文件尺寸相對(duì)較小，下載速度快，３、BMP格式BMP圖像文件最早應(yīng)用于Windows操作系統(tǒng)，是Windows操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，是最簡(jiǎn)單的圖像格式。這種格式的特點(diǎn)是包含的圖像信息較豐富，幾乎不壓縮，但由此導(dǎo)致了它與生俱生來(lái)的缺點(diǎn)--占用磁盤空間過(guò)大。BMP圖片BMP圖像格式非常簡(jiǎn)單，僅具有最基本的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，能存儲(chǔ)每個(gè)像素1位、4位、8位和24位的位圖。雖然它提供的信息過(guò)于簡(jiǎn)單，但是由于Windows系統(tǒng)的普及以及BMP本身具有格式簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)、透明的特點(diǎn)，BMP圖像文件格式得到了推廣，它一般應(yīng)用于Windows系統(tǒng)下的屏幕顯示以及一些簡(jiǎn)單圖像系統(tǒng)中。TIFF(TaggedInformationFileFormat)是一種作為跨平臺(tái)使用的不損失24位色彩格式，在多數(shù)系統(tǒng)上被絕大多數(shù)的圖形編輯軟件所接受。唯一的缺點(diǎn)是TIFF有幾種不相兼容的版本，所以不同的圖形編輯軟件可能讀不懂彼此的TIFF文件。但近來(lái)的流行應(yīng)用程序如Photoshop和CorelDraw應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。適用于桌面出版和掃描儀PNGPortableNetworkGraphics，到目前為止最好的不損失質(zhì)量格式，一種可攜式網(wǎng)絡(luò)圖像格式。PNG一開(kāi)始便結(jié)合GIF及JPG兩家之長(zhǎng)，打算一舉取代這兩種格式。1996年10月1日由PNG向國(guó)際網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟提出并得到推薦認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)，并且大部分繪圖軟件和瀏覽器開(kāi)始支持PNG圖像瀏覽，從此PNG圖像格式生機(jī)煥發(fā)。特點(diǎn)1：兼有g(shù)if和jpg的色彩模式。

我們知道gif格式圖像采用了256色以下的indexcolor色彩模式，jpg采用的是24位真彩模式。png不僅能儲(chǔ)存256色以下的indexcolor圖像，還能儲(chǔ)存24位真彩圖像，甚至能最高可儲(chǔ)存至48位超強(qiáng)色彩圖像。

特點(diǎn)２：png能把圖像文件壓縮到極限以利于網(wǎng)絡(luò)傳輸，但又能保留所有與圖像品質(zhì)有關(guān)的信息。

如果圖像是以文字、形狀及線條為主，png會(huì)用類似gif的壓縮方法來(lái)得到較好的壓縮率，而且不破壞原始圖像的任何細(xì)節(jié)。八位的png圖像比同位的gif圖像小10%到30%。而對(duì)于相片品質(zhì)一類的壓縮，png則采用類似jpg的壓縮演算法。但是jpg壓縮程度越大、影像的品質(zhì)越差。png不同于jpg的地方在于：它處理相片類圖像亦是采用非破壞性壓縮，圖像壓縮后能保持與壓縮前圖像質(zhì)量一樣，沒(méi)有一點(diǎn)失真。特點(diǎn)３：更優(yōu)化的傳輸顯示。

熟悉gif格式的圖像處理者知道，gif圖像有兩種模式——normal（普通）模式和interlaced（交錯(cuò)）模式。interlaced模式更適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸。在傳送圖像過(guò)程中，瀏覽者先看到圖像一個(gè)大略的輪廓然后再慢慢清晰。png也采取了interlaced模式，使圖像得以水平及垂直方式顯像在螢?zāi)簧?，加?/p>