圖像處理基礎(chǔ)知識

圖像處理基礎(chǔ)知識第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四第1章圖像處理基礎(chǔ)知識本章簡介

本章主要介紹PhotoshopCS5圖像處理的基礎(chǔ)知識，包括位圖與矢量圖、分辨率、圖像色彩模式等。通過本章的學(xué)習(xí)，可以快速掌握這些基礎(chǔ)知識，有助于更快、更準(zhǔn)確的處理圖像。第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四第1章圖像處理基礎(chǔ)知識了解像素與分辨率的區(qū)別

掌握顏色模式切換的方法

了解圖像的位深度

了解色域與溢色

掌握圖像文件常用格式了解位圖與矢量圖像的差異

課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)

第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.1位圖與矢量圖像位圖圖像

矢量圖像

本節(jié)內(nèi)容第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四位圖圖像在技術(shù)上被稱為柵格圖像，也就是通常所說的“點陣圖像”或“繪制圖像”。位圖圖像由像素組成，每個像素都會被分配一個特定位置和顏色值。相對于矢量圖像，在處理位圖圖像時所編輯的對象是像素而不是對象或形狀。1.1.1位圖圖像位圖圖像是連續(xù)色調(diào)圖像，最常見的有數(shù)碼照片和數(shù)字繪畫。第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.1.2矢量圖像矢量圖像也稱為矢量形狀或矢量對象，在數(shù)學(xué)上定義為一系列由線連接的點，比如Illustrator、CorelDraw、CAD等軟件就是以矢量圖形為基礎(chǔ)進(jìn)行創(chuàng)作的。與位圖圖像不同，矢量文件中的圖形元素稱為矢量圖像的對象，每個對象都是一個自成一體的實體，它具有顏色、形狀、輪廓、大小和屏幕位置等屬性。矢量圖形與分辨率無關(guān)，所以任意移動或修改矢量圖形都不會丟失細(xì)節(jié)或影響其清晰度。當(dāng)調(diào)整矢量圖形的大小、將矢量圖形打印到任何尺寸的介質(zhì)上、在PDF文件中保存矢量圖形或?qū)⑹噶繄D形導(dǎo)入到基于矢量的圖形應(yīng)用程序中時，矢量圖形都將保持清晰的邊緣。第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.2像素與分辨率像素分辨率

本節(jié)內(nèi)容第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.2.1像素像素是構(gòu)成位圖圖像的最基本單位。構(gòu)成一幅圖像的像素點越多，色彩信息越豐富，效果就越好，當(dāng)然文件所占的空間也就更大。在位圖中，像素的大小是指沿圖像的寬度和高度測量出的像素數(shù)目。第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.2.2分辨率分辨率是指位圖圖像中的細(xì)節(jié)精細(xì)度，測量單位是像素/英寸（ppi），每英寸的像素越多，分辨率越高。一般來說，圖像的分辨率越高，印刷出來的質(zhì)量就越好。第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四位圖模式1.3圖像的顏色模式灰度模式LAB模式

本節(jié)內(nèi)容雙色調(diào)模式RGB模式CMYK模式索引顏色模式

多通道模式

第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.3.1位圖模式位圖模式是指使用兩種顏色值（黑色或白色）中的一個來表示圖像中的像素。將圖像轉(zhuǎn)換為位圖模式會使圖像減少到兩種顏色，從而大大簡化了圖像中的顏色信息，同時也減小了文件的大小。第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.3.2灰度模式灰度模式是用單一色調(diào)來表現(xiàn)圖像，在圖像中可以使用不同的灰度級。在8位圖像中，最多有256級灰度，灰度圖像中的每個像素都有一個0（黑色）~255（白色）之間的亮度值；在16位和32位圖像中，圖像的級數(shù)比8位圖像要大得多。第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.3.3雙色調(diào)模式雙色調(diào)模式并不是指由兩種顏色構(gòu)成圖像的顏色模式，而是通過1~4種自定油墨創(chuàng)建的單色調(diào)、雙色調(diào)、三色調(diào)和四色調(diào)的灰度圖像。單色調(diào)是用非黑色的單一油墨打印的灰度圖像，雙色調(diào)、三色調(diào)和四色調(diào)分別是用兩種、3種和4種油墨打印的灰度圖像。第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.3.4RGB模式RGB顏色模式是一種發(fā)光模式，也叫“加光”模式。RGB分別代表Red（紅色）、Green（綠色）、Blue（藍(lán)），在“通道”調(diào)板中可以查看到3種顏色通道的狀態(tài)信息。RGB顏色模式下的圖像只有在發(fā)光體上才能顯示出來，例如顯示器、電視等，該模式所包括的顏色信息（色域）有1670多萬種，是一種真色彩顏色模式。第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.3.5CMYK模式CMYK顏色模式是一種印刷模式，也叫“減光”模式，該模式下的圖像只有在印刷體上才可以觀察到。CMYK顏色模式包含的顏色總數(shù)比RGB模式少很多，所以在顯示器上觀察到的圖像要比印刷出來的圖像亮麗一些。CMY是3種印刷油墨名稱的首字母，C代表Cyan（青色）、M代表Magenta（洋紅）、Y代表Yellow（黃色），而K代表Black（黑色），這是為了避免與Blue（藍(lán)色）混淆，因此黑色選用的是Black最后一個字母K。在“通道”調(diào)板中可以查看到4種顏色通道的狀態(tài)信息。第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.3.6Lab模式Lab顏色模式是由照度（L）和有關(guān)色彩的a、b這3個要素組成，L表示Luminosity（照度），相當(dāng)于亮度；a表示從紅色到綠色的范圍；b表示從黃色到藍(lán)色的范圍，如圖1-13所示。Lab顏色模式的亮度分量（L）范圍是從0~100，在Adobe拾色器和“顏色”調(diào)板中，a分量（綠色-紅色軸）和b分量（藍(lán)色-黃色軸）的范圍是從+127~-128。第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.3.7索引顏色模式索引顏色是位圖圖像的一種編碼方法，需要基于RGB、CMYK等更基本的顏色編碼方法?？梢酝ㄟ^限制圖像中的顏色總數(shù)來實現(xiàn)有損壓縮。如果要將圖像轉(zhuǎn)換為索引顏色模式，那么這張圖像必須是8位/通道的圖像、灰度圖像或是RGB顏色模式的圖像。索引顏色模式可以生成最多256種顏色的8位圖像文件。將圖像轉(zhuǎn)換為索引顏色模式后，Photoshop將構(gòu)建一個顏色查找表（CLUT），用以存放并索引圖像中的顏色。第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.3.8多通道模式多通道顏色模式圖像在每個通道中都包含256個灰階，對于特殊打印時非常有用。將一張RGB顏色模式的圖像轉(zhuǎn)換為多通道模式的圖像后，之前的紅、綠、藍(lán)3個通道將變成青色、洋紅、黃色3個通道。多通道模式圖像可以存儲為PSD、PSB、EPS和RAW格式。第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.4圖像的位深度本節(jié)內(nèi)容8位/通道16位/通道32位/通道第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.4.18位/通道8位/通道的RGB圖像中的每個通道可以包含256種顏色，這就意味著這張圖像可能擁有1600萬個以上的顏色值。第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.4.216位/通道16位/通道的圖像的位深度為16位，每個通道包含65000種顏色信息。所以圖像中的色彩通常會更加豐富與細(xì)膩。第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.4.332位/通道32位/通道的圖像也稱為高動態(tài)范圍（HDRI）圖像。它是一種亮度范圍非常廣的圖像，與其他模式的圖像相比，32位/通道的圖像有著更大亮度的數(shù)據(jù)貯存，而且它記錄亮度的方式與傳統(tǒng)的圖片不同，不是用非線性的方式將亮度信息壓縮到8bit或16bit的顏色空間內(nèi)，而是用直接對應(yīng)的方式記錄亮度信息，它記錄了圖片環(huán)境中的照明信息，因此通?？梢允褂眠@種圖像來“照亮”場景。有很多HDRI文件是以全景圖的形式提供的，同樣也可以用它作為環(huán)境背景來產(chǎn)生反射與折射。第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.5色域與溢色色域

溢色

本節(jié)內(nèi)容第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.5.1色域色域是另一種形式上的色彩模型，它具有特定的色彩范圍。例如，RGB色彩模型就有好幾個色域，即AdobeRGB、sRGB和ProPhotoRGB等。為了能夠直觀的表示色域這一概念，CIE國際照明協(xié)會制定了一個用于描述色域的方法，即CIE-xy色度圖。第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.5.2溢色在計算機中，顯示的顏色超出了CMYK顏色模式的色域范圍，就會出現(xiàn)“溢色”。第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.6常用的文件格式PSD格式BMP格式

本節(jié)內(nèi)容GIF格式

EPS格式

TIF格式第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.6.1PSD格式PSD格式和PDD格式是photoshopCS5自身的專用文件格式，能夠支持從線圖到CMYK的所有圖像類型，但由于仔一些圖形處理軟件中沒有得到很好的支持，所以其通用性不強。PSD格式和PDD格式能有保存圖像數(shù)據(jù)的細(xì)小部分，如圖層、附加的遮膜通道等photoshopCS5對圖像進(jìn)行特殊處理的信息。在沒有最終決定圖像存儲的個事前，最好先以這兩種格式存儲。另外，psotoshopCS5打開和存儲這兩種格式的文件比其他格式更快。但是這兩種格式也有缺點，就是它們所存儲的圖像文件容量大，占用磁盤空間較多。第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.6.2TIF格式TIF格式是標(biāo)簽圖像格式。TIF格式對于色彩通道圖像來說是最有用的格式，具有很強的可移植性，它可以用于PC、Macintosh以及UNIX工作站3打平臺，是這3大平臺上使用最廣泛的繪圖格式。用TIF格式存儲時應(yīng)考慮到文件的大小，因為TIF格式的結(jié)構(gòu)要比其他格式更復(fù)雜。但TIF格式是支持24個通道，能存儲多余4個通道的文件格式。TIF格式還允許試用photoshopCS5中的復(fù)雜工具和濾鏡特效。TIF格式非常適合于印刷和輸出。第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.6.3BMP格式BMP格式是WindowsBitmap的縮寫，此格式是微軟開發(fā)的固有格式，這種格式被大多數(shù)軟件所支持。BMP格式采用了一種叫RLE的無損壓縮方式，對圖像質(zhì)量不會產(chǎn)生什么影響。BMP格式主要用于保存位圖圖像，支持RGB、位圖、灰度和索引顏色模式，但是不支持Alpha通道。第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.6.4GIF格式GIF格式是GraphicsInterchangeFormat的縮寫，GIF格式的圖像文件容量較小，它形成一種壓縮的8bit圖像文件。正因為這樣，一般用這種格式的文件來縮短圖形的加載時間。如果在網(wǎng)絡(luò)中傳送圖像文件，GIF格式的圖像文件安要比其他格式的圖像文件快得多。第30頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.6.5EPS格式EPS是為PostScript打印機上輸出圖像而開發(fā)的文件格式，是處理圖像工作中最重要的格式，它被廣泛應(yīng)用在Mac和PC環(huán)境下的圖形設(shè)計和版面設(shè)計中，幾乎所有的圖形、圖表和頁面排版程序都支持這種格式。如果僅僅是保存圖像，建議不要使用EPS格式。如果文件要打印到無PostScript的打印機上，為避免出現(xiàn)打印錯誤，最好也不要