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1、多媒体技术与应用多媒体技术与应用第第3 3章章 图像素材处理与制作图像素材处理与制作第第3 3章章 图像素材处理与制作图像素材处理与制作3.1 3.1 数字图像基础数字图像基础3.2 3.2 数字图像处理过程及处理工具介绍数字图像处理过程及处理工具介绍3.3 Photoshop3.3 Photoshop图像处理应用实例图像处理应用实例本章小结本章小结知识链接知识链接练习与思考练习与思考上机实践上机实践3.1 3.1 数字图像基础数字图像基础3.1.1 3.1.1 数字图像的基本属性数字图像的基本属性 3.1.2 3.1.2 数字图像的色彩数字图像的色彩 3.1.3 3.1.3 数字图像的文件格
2、式数字图像的文件格式3.1.1 3.1.1 数字图像的基本属性数字图像的基本属性 1 1 分辨率分辨率指单位长度内所含的像素点的数目，常用单位是DPI，即每英寸所含的像素点数。 屏幕分辨率数字图像分辨率(又称显示分辨率)设备分辨率分辨率分辨率屏幕分辨率：计算机显示器屏幕上的最大显示区域，即水平与垂直方向的像素个数。图像分辨率：数字化图像的大小，即该图像的水平与垂直方向的像素个数。如：320*240像素的图像。其高低会直接影响图像的质量。其分辨率越高，图像越清晰。设备分辨率：指不同的设备，如显示器、扫描仪和数码相机等，都有各自固定的分辨率。图像的分辨率可以更改，设备分辨率不能更改；设备分辨率用每
3、英寸可产生的点数dpi来度量，而对于它们要处理的图像，其分辨率则以每英寸上的像素数ppi来衡量，像素本身包括像素点的位置和亮度两个数值。2 2 数字图像的灰度与颜色描述数字图像的灰度与颜色描述对于对于黑白图像黑白图像用灰度表示像素点的亮度，灰度用灰度级别或比用灰度表示像素点的亮度，灰度用灰度级别或比特数表示，目前多采用特数表示，目前多采用256256级，即级，即8 8比特。对应二进制编码表示比特。对应二进制编码表示8 8位位 ，图像灰度值范围为，图像灰度值范围为0 0255255，即图像最暗点灰度为，即图像最暗点灰度为0 0，最亮点则是，最亮点则是 255255。对于对于彩色图像彩色图像的颜色
4、的颜色物理上用物理上用H(HueH(Hue色调色调、S(SaturationS(Saturation饱和度饱和度) )、 B(BrightnessB(Brightness亮度亮度) )来描述来描述在电视系统中可用在电视系统中可用R(RedR(Red红红) )、G (GreenG (Green绿绿) )、B(BlueB(Blue蓝蓝) )三基色的比例来描述三基色的比例来描述。为有利于对图像的压缩为有利于对图像的压缩R R、G G、B B，又可转换成，又可转换成Y Y、U U、V V，其中，其中Y Y表示亮度，表示亮度，U U、V V表示色差。表示色差。3 3 图像文件大小图像文件大小用用字节存储
5、空间为单位字节存储空间为单位表示图像文件大小时，计算表示图像文件大小时，计算方法为：方法为：图像文件大小=(高宽灰度或颜色位数)/8。高是指垂直方向的像素值，是指垂直方向的像素值，宽是指水平方向的像是指水平方向的像素值图像文件大小不仅直接影响到图像从硬盘或光盘素值图像文件大小不仅直接影响到图像从硬盘或光盘 读入内存的传送时间，更影响到进行远程网络传输。读入内存的传送时间，更影响到进行远程网络传输。为减少文件体积，除尽量缩小图像尺寸或采用尽为减少文件体积，除尽量缩小图像尺寸或采用尽可能低的颜色值可能低的颜色值( (但要在保证图像质量的前提下但要在保证图像质量的前提下) )外，外， 还应采用各种图
6、像压缩技术解决之。还应采用各种图像压缩技术解决之。3.1.2 3.1.2 数字图像的色彩数字图像的色彩 1 1 色彩基础色彩基础色彩的要素色彩的要素颜色的构成颜色的构成图像处理中关于图像处理中关于颜色的术语颜色的术语 色彩的要素色彩的要素客观世界的色彩千变万化，各有不同，根据人类的客观世界的色彩千变万化，各有不同，根据人类的视觉生理感觉可以从色调视觉生理感觉可以从色调( (色相色相) )、明度和彩度三个方面、明度和彩度三个方面 来确定颜色，也称为来确定颜色，也称为颜色知觉三属性：颜色知觉三属性：色调色调(hue)(hue)：也称为色相，表示红、黄、绿、蓝、紫也称为色相，表示红、黄、绿、蓝、紫等
7、颜色特性，是区别颜色种类的名称。等颜色特性，是区别颜色种类的名称。明度明度(lightness)(lightness)：表示物体表面颜色明亮程度的视表示物体表面颜色明亮程度的视觉特性值，以绝对白色和绝对黑色为基准给予分度。色觉特性值，以绝对白色和绝对黑色为基准给予分度。色 彩的明暗程度，即色彩的深浅差别，明度差别既指同色彩的明暗程度，即色彩的深浅差别，明度差别既指同色 的深浅变化，又指不同色相之间存在的明度差别。的深浅变化，又指不同色相之间存在的明度差别。色彩的要素色彩的要素彩度彩度( (chromachroma) )：用距离等明度无彩色点的视觉特性用距离等明度无彩色点的视觉特性 来表示物体表
8、面颜色的浓淡，并给予分度。来表示物体表面颜色的浓淡，并给予分度。彩度是同一色调，在相等明度下距离灰色远近的一彩度是同一色调，在相等明度下距离灰色远近的一种表示法。种表示法。无彩色无彩色就是指由白色、黑色以及由白色和黑色两者就是指由白色、黑色以及由白色和黑色两者按照不同比例混合成的灰色。彩度也称为按照不同比例混合成的灰色。彩度也称为纯度或饱和度纯度或饱和度 ，是颜色纯与不纯的区别；彩度越高，色越纯，彩度最，是颜色纯与不纯的区别；彩度越高，色越纯，彩度最 高的一级是纯色。某一纯净色加上白或黑可降低其纯度高的一级是纯色。某一纯净色加上白或黑可降低其纯度 ，或趋于柔和，或趋于沉重。，或趋于柔和，或趋于
9、沉重。 颜色的构成颜色的构成色彩混合有三种形式：色光的混合、颜料的混合及色彩混合有三种形式：色光的混合、颜料的混合及色彩并置混合。色彩并置混合。色光的混合：用三种原色的用三种原色的光光( (红色、蓝色和绿色红色、蓝色和绿色) )以不同的比以不同的比例加到一起，形成各种颜色的光。例加到一起，形成各种颜色的光。主要用于电视和计算机显示器。主要用于电视和计算机显示器。后面介绍的后面介绍的RGBRGB色彩标准模式色彩标准模式就是根据这个原理形成的。就是根据这个原理形成的。颜料的混合：颜料的混合：颜料的混合有两种。颜料的混合有两种。一种是一种是基色，又称原色、第一次色基色，又称原色、第一次色，不能用其它
10、任，不能用其它任何单色混合而成的基本色彩，包括：红色、黄色、蓝色何单色混合而成的基本色彩，包括：红色、黄色、蓝色( (理想的颜料三原色是明亮的红色、柠檬黄和湖蓝理想的颜料三原色是明亮的红色、柠檬黄和湖蓝) )；另一种是另一种是混色，又称间色混色，又称间色，由两原色相混合而得，由两原色相混合而得( (包包括：橙色、绿色、紫色括：橙色、绿色、紫色) )。两种间色混合就得到复色。两种间色混合就得到复色。颜色的构成颜色的构成色彩并置混合：色彩并置混合：蓝色点或色块并置的画面，放置到较远的地方观看蓝色点或色块并置的画面，放置到较远的地方观看，就会发现红色与蓝色变成了紫色，只是由于空间距离，就会发现红色与
11、蓝色变成了紫色，只是由于空间距离和视觉生理的限制，眼睛辨别不出过小或过远物体和视觉生理的限制，眼睛辨别不出过小或过远物体( (或图或图像像) )的细节，因此把各不相同的色块感受成一个新的色彩的细节，因此把各不相同的色块感受成一个新的色彩，这种现象便称为色彩的并置混合或空间混合，这种现象便称为色彩的并置混合或空间混合。颜色的构成颜色的构成图像处理中关于颜色的术语图像处理中关于颜色的术语 在图像处理中调整图像色彩通常用到关于颜色的术语有色阶、色调、饱和度、亮度、对比度等。 色阶：色阶：指各种图像色彩模式下的图形原色指各种图像色彩模式下的图形原色( (如如RGBRGB中的红、绿、蓝色中的红、绿、蓝色
12、) )的明暗度，调整色阶就是调整图形原的明暗度，调整色阶就是调整图形原 色的明暗度，调整范围值为色的明暗度，调整范围值为0 0255255。 色调：色调：画面中总是由具有某种内在联系的各种色画面中总是由具有某种内在联系的各种色彩组成一个完整统一的整体，形成画面色彩总的趋向，彩组成一个完整统一的整体，形成画面色彩总的趋向， 称为色调。称为色调。 饱和度：饱和度：指图像色彩鲜艳的程度，调整范围值指图像色彩鲜艳的程度，调整范围值为为-100-100+100+100，当饱和度降至，当饱和度降至-100-100时，图像就变成灰时，图像就变成灰 度图。度图。 亮度：亮度：指图像中明暗程度的平衡，决定明暗色
13、指图像中明暗程度的平衡，决定明暗色调的强度。调的强度。 对比度：对比度：指不同颜色间的差异，对比度越大，指不同颜色间的差异，对比度越大，两种颜色之间的差异越大。当对比度增加到极限时，两种颜色之间的差异越大。当对比度增加到极限时， 一幅灰度图像只剩黑白两色，减小到极限则一幅灰度一幅灰度图像只剩黑白两色，减小到极限则一幅灰度 图像只剩灰色底图。图像只剩灰色底图。 2 2 色彩的标准模式色彩的标准模式 RGB RGB模式模式( (加色模式加色模式) )RGB是有色光的彩色模式，用来描述由光源所发出的光波的颜色。使用RGB模式，每个图像由红、绿、蓝三基色组成，每种基色使用8位数据表示，则三种基色构成的
14、颜色组合用24位数据表示，相当有16.7M种颜色，也称 “24位真彩色模式”。RGB是屏幕显示最佳模式，自然真实，故适用显示器、扫描仪、投影机、电视机。图像编辑过程主要选用之，RGB图像也广泛用于网络中，但无法实现高质量印刷。 CMYK CMYK模式模式( (减色模式减色模式) )CMYKCMYK是印刷中普遍使用的色彩模式，由是印刷中普遍使用的色彩模式，由品蓝、品品蓝、品红、品黄红、品黄三种印刷油墨色和黑色组成，其中品蓝、品三种印刷油墨色和黑色组成，其中品蓝、品 红、品黄是红、品黄是RGBRGB中红、绿、蓝的补色，中红、绿、蓝的补色，CMYKCMYK每个像素颜每个像素颜 色共用色共用3232位
15、表示。位表示。传统上，印刷以每种颜色数值范围传统上，印刷以每种颜色数值范围0%0%100%100%来定来定义网络密度，若以义网络密度，若以1%1%为单位分割，可产生为单位分割，可产生101101种深浅色种深浅色 调，印刷品已可避免失真。调，印刷品已可避免失真。若用该模式在进行图像编辑，会因计算转换导致若用该模式在进行图像编辑，会因计算转换导致工作速度慢。工作速度慢。 Lab Lab模式模式该模式是国际标准照明委员会该模式是国际标准照明委员会(CIE)(CIE)于于19311931年制订的年制订的标准，是一个理论上包括人眼可见的所有色彩的色彩模标准，是一个理论上包括人眼可见的所有色彩的色彩模式。
16、式。该模式是目前所有模式中色彩范围最广的模式，它该模式是目前所有模式中色彩范围最广的模式，它弥补了弥补了RGBRGB与与CMYKCMYK模式的不足，它对色彩描述完全采用数模式的不足，它对色彩描述完全采用数字方式，既不依赖光线、也不依赖颜色且与系统设备无字方式，既不依赖光线、也不依赖颜色且与系统设备无关。关。LabLab模式使用模式使用LabLab颜色模型，由三个颜色通道组成颜色模型，由三个颜色通道组成: :L(照明度，值0100)；a(色彩，绿灰粉红)；b(色彩，蓝灰黄),每个通道的一个像素用8位数据表示。用用LabLab模式选色比较困难，因为其参数变化不像模式选色比较困难，因为其参数变化不像RGBRGB与与CMYKCMYK模式那样直观，因此用于不同系统交换文件、单模式那样直观，因此用于不同系统交换文件、单独对颜色进行控制和操作等特殊情况。独对颜色进行
