《圖像處理基礎(chǔ)》

圖像處理基礎(chǔ)本章要點(diǎn)本章主要介紹圖像處理必須掌握的基本概念、常用的圖像文件格式以及圖像的色彩模式等。其中基本概念有：像素、分辨率、點(diǎn)陣圖像、矢量圖形；常用的圖像文件格式：PSD格式、BMP格式、GIF文件、JPEG文件、TIFF文件等；圖像的色彩模式：位圖模式、灰度模式、雙色調(diào)模式、索引色模式、RGB顏色模式、CMYK模式、Lab模式、多通道模式。本章難點(diǎn)理解基本概念和常用術(shù)語(yǔ)，各種圖像文件格式和色彩模式的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。圖像處理基礎(chǔ)3.1基本概念3.2圖像的種類(lèi)3.3圖像文件格式3.4

圖像色彩模式圖像處理基礎(chǔ)3.1基本概念在Photoshop中，像素（Pixel）是組成圖像的最基本單元，它是一個(gè)方形的色塊，每個(gè)色塊有自己特定的位置和顏色值。在Photoshop中用縮放工具將圖像放到足夠大時(shí)，可以看到類(lèi)似馬賽克的效果，一個(gè)小方塊就是一個(gè)像素。一幅圖像單位面積內(nèi)的像素越多，圖像的質(zhì)量就越好。3.1.1像素圖像處理基礎(chǔ)3.1基本概念分辨率（Resolution）是和圖像相關(guān)的一個(gè)重要概念，它是衡量圖像細(xì)節(jié)表現(xiàn)力的技術(shù)參數(shù)。分辨率可以分為4種類(lèi)型：圖像分辨率，屏幕分辨率，輸出分辨率，位分辨率。3.1.2分辨率分辨率為72dpi細(xì)節(jié)放大630倍的顯示效果分辨率為300dpi細(xì)節(jié)放大150倍的顯示效果圖像處理基礎(chǔ)3.1基本概念圖像分辨率：圖像中每單位打印長(zhǎng)度像素（點(diǎn)）的數(shù)量。屏幕分辨率：屏幕分辨率是顯示器上每單位長(zhǎng)度顯示的像素?cái)?shù)目。輸出分辨率：輸出分辨率是激光打印機(jī)等輸出設(shè)備在輸出圖像時(shí)產(chǎn)生的每英寸的油墨點(diǎn)數(shù)（dpi）。位分辨率：圖像的位分辨率又稱位深，是用來(lái)衡量每個(gè)像素儲(chǔ)存信息的位數(shù)。3.1.2分辨率圖像處理基礎(chǔ)3.2圖像的種類(lèi)點(diǎn)陣圖像由許多色點(diǎn)組成，每一個(gè)點(diǎn)稱為像素（Pixel），每一個(gè)像素都有自己特定的位置和顏色值。點(diǎn)陣圖像的質(zhì)量與分辨率有關(guān)，就是說(shuō)，如果在屏幕上把一幅低分辨率的圖像放大較大的倍數(shù)，點(diǎn)陣圖像就會(huì)出現(xiàn)鋸齒狀的邊緣。點(diǎn)陣圖像可以由Photoshop和其它圖像編輯軟件生成。3.2.1點(diǎn)陣圖像圖像處理基礎(chǔ)3.2圖像的種類(lèi)矢量圖形由直線、曲線、文字和色塊組成。而這些曲線和文字以數(shù)學(xué)公式來(lái)描述。矢量圖形與分辨率無(wú)關(guān)，把它們縮放到任意尺寸并按任意分辨率打印，也不會(huì)丟失細(xì)節(jié)或降低清晰度，所以常用于標(biāo)志設(shè)計(jì)、工程繪圖。3.2.2矢量圖形圖像處理基礎(chǔ)3.3圖像文件格式Photoshop7.0能夠打開(kāi)并導(dǎo)入多種文件格式，處理完成的文件也可以輸出為不同的文件格式。Photoshop7.0可以支持20多種格式的圖像文件。圖像處理基礎(chǔ)3.3圖像文件格式PSD格式是Photoshop默認(rèn)的文件格式，支持所有Photoshop軟件功能，也是唯一支持所有圖像模式的文件格式。這種格式可以存儲(chǔ)Photoshop文件中所有的圖層、圖層效果、Alpha通道、參考線、剪貼路徑、顏色模式等信息。PSD格式在保存時(shí)會(huì)經(jīng)過(guò)壓縮，但與其它文件格式相比，文件要大很多。因?yàn)樗鎯?chǔ)了所有原圖的信息，編輯修改很方便，所以在圖像編輯過(guò)程中，最好存儲(chǔ)為PSD文件格式，圖像作品處理完成后，再轉(zhuǎn)換為其它格式的文件。3.3.1PSD格式圖像處理基礎(chǔ)3.3圖像文件格式BMP格式是Windows系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式。BMP格式支持RGB、索引顏色、灰度和位圖顏色模式，不支持Alpha通道。3.3.2BMP格式圖像處理基礎(chǔ)3.3圖像文件格式TIFF（TaggedImageFileFormat）格式用于在應(yīng)用程序和計(jì)算機(jī)平臺(tái)之間交換文件，是一種靈活的位圖圖像格式，受幾乎所有的繪畫(huà)、圖像編輯和頁(yè)面排版應(yīng)用程序的支持，幾乎所有的掃描儀都可以產(chǎn)生TIFF圖像。TIFF格式支持具有Alpha通道的CMYK、RGB、Lab、索引顏色和灰度圖像以及無(wú)Alpha通道的位圖模式圖像。Photoshop可以在TIFF文件中存儲(chǔ)圖層，但是，如果在其他應(yīng)用程序中打開(kāi)此文件，則只有拼合圖像是可見(jiàn)的。3.3.3TIFF格式圖像處理基礎(chǔ)3.3圖像文件格式JPEG（JointPictureExpertGroup）是一種有損圖像壓縮格式。利用JPEG格式可以進(jìn)行高倍率的壓縮圖像，所以壓縮后的圖像文件比較小。JPEG格式支持CMYK、RGB和灰度顏色模式，但不支持Alpha通道。與GIF格式不同，JPEG保留RGB圖像中的所有顏色信息，但通過(guò)有選擇地扔掉數(shù)據(jù)來(lái)壓縮文件大小。3.3.4JPEG格式圖像處理基礎(chǔ)3.3圖像文件格式GIF（GraphicInterchangeFormat）格式是網(wǎng)頁(yè)上通用的一種文件格式，用于顯示超文本標(biāo)記語(yǔ)言（HTML）文檔中的索引顏色圖形和圖像，最多只有256種顏色。GIF格式（CompuServe）保留索引顏色圖像中的透明度，但不支持Alpha通道。3.3.5GIF格式圖像處理基礎(chǔ)3.3圖像文件格式PDF（PortableDocumentFormat）是一種靈活的、跨平臺(tái)、跨應(yīng)用程序的文件格式。PDF文件精確地顯示并保留字體、頁(yè)面版式以及矢量圖形和位圖圖像。PDF文件支持電子文檔搜索和超鏈接功能。PhotoshopPDF格式支持標(biāo)準(zhǔn)Photoshop格式所支持的所有顏色模式和功能。PhotoshopPDF還支持JPEG和ZIP壓縮。3.3.6PDF格式圖像處理基礎(chǔ)3.3圖像文件格式EPS（EncapsulatedPostScript）格式是一種通用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式。EPS格式同時(shí)可以包含矢量圖形和位圖圖像，并且?guī)缀跛械膱D形、圖表和頁(yè)面排版程序都支持該格式。EPS格式用于在應(yīng)用程序之間傳遞PostScript語(yǔ)言圖片。當(dāng)打開(kāi)包含矢量圖形的EPS文件時(shí)，Photoshop柵格化圖像，將矢量圖形轉(zhuǎn)換為像素。3.3.7EPS格式圖像處理基礎(chǔ)3.4圖像色彩模式色彩模式?jīng)Q定了一幅數(shù)碼圖像以什么樣的方式在電腦中顯示或打印輸出。不同的色彩模式在Photoshop中所定義的顏色范圍也不同。除了影響圖像色彩的顯示，色彩模式還影響圖像的通道數(shù)和文件的大小。常見(jiàn)的色彩模式包括HSB模式，RGB模式，CMYK和Lab模式。圖像處理基礎(chǔ)3.4圖像色彩模式位圖模式的圖像只有黑色和白色的像素，通常線條稿采用這種模式。只有雙色調(diào)模式和灰度模式可以轉(zhuǎn)換為位圖模式，如果要將位圖圖像轉(zhuǎn)換為其它模式，需要先將其轉(zhuǎn)換為灰度模式。3.4.1位圖模式在位圖模式中，只有少數(shù)的工具可以使用，所有和色調(diào)有關(guān)的工具都不能使用，所有的濾鏡都不能使用，只有一個(gè)背景層和一個(gè)被命名的通道可以使用。圖像處理基礎(chǔ)3.4圖像色彩模式灰度模式通常是8位的圖像，包含256個(gè)灰階，即用256種不同灰度值來(lái)表示圖像，0表示黑色，255表示白色。任何模式的圖像都可轉(zhuǎn)換為灰度模式，但原來(lái)圖像中的彩色信息將被丟失。在8位的灰度模式中

，所有工具和大部分的濾鏡都可以使用?；叶葓D像可以有多個(gè)層和通道，包含一個(gè)原始的灰色通道。3.4.2灰度模式圖像處理基礎(chǔ)3.4圖像色彩模式雙色調(diào)模式通過(guò)2～4種自定油墨創(chuàng)建雙色調(diào)的灰度圖像。雙色調(diào)模式不是一個(gè)單獨(dú)的圖像模式，它包含四種不同的圖像模式：?jiǎn)紊{(diào)、雙色調(diào)（兩種顏色）、三色調(diào)（三種顏色）和四色調(diào)（四種顏色）。3.4.3雙色調(diào)模式圖像處理基礎(chǔ)3.4圖像色彩模式索引色模式使用0～256種顏色來(lái)表示圖像，當(dāng)一幅RGB或CMYK的圖像轉(zhuǎn)化為索引顏色時(shí)，PhotoShop將建立一個(gè)256色的顏色查找表（CLUT）存放并索引圖像所用到的顏色，因此索引色的圖像占硬盤(pán)空間較小，但是圖像質(zhì)量也不高，適用于多媒體動(dòng)畫(huà)和網(wǎng)頁(yè)圖像制作。3.4.4索引色模式圖像處理基礎(chǔ)3.4圖像色彩模式RGB模式的圖像通過(guò)R（紅）G（綠）B（藍(lán)）三個(gè)顏色通道，為每個(gè)像素的RGB分量指定一個(gè)介于0（黑色）到255（白色）之間的強(qiáng)度值。通過(guò)RGB三個(gè)顏色通道，RGB色彩模式的圖像可以在屏幕上生成多達(dá)1,670萬(wàn)種顏色，RGB顏色模式下的每個(gè)像素包含24（8×3）位顏色信息。3.4.5RGB模式圖像處理基礎(chǔ)3.4圖像色彩模式CMYK模式是針對(duì)印刷而設(shè)計(jì)出的一種顏色模式，由青色、洋紅、黃色、黑色四種顏色組成。在Photoshop中，在C（青色）M（洋紅）Y（黃色）K（黑色）四個(gè)通道中為每個(gè)像素的每種印刷油墨指定一個(gè)百分比值。在CMYK模式的圖像中每像素包含32位（8×4）位顏色信息。3.4.6CMYK模式圖像處理基礎(chǔ)3.4圖像色彩模式Lab模式通過(guò)兩個(gè)色調(diào)參數(shù)（a、b）和一個(gè)光強(qiáng)度