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1、教学进程教学进程教学进程教学进程第第2讲讲数字图像基础数字图像基础2.12.1图像数字化技术图像数字化技术图像数字化技术图像数字化技术2.22.2数字图像类型数字图像类型数字图像类型数字图像类型2.32.3图形文件格式图形文件格式图形文件格式图形文件格式2.42.4图像获取图像获取图像获取图像获取教学进程教学进程教学进程教学进程数字图像数字图像人眼能识别的自然景象或图像原也是一种人眼能识别的自然景象或图像原也是一种模拟信模拟信号号，为了使计算机能够记录和处理图像、图形，为了使计算机能够记录和处理图像、图形，必须首先使其必须首先使其数字化数字化。数字化后的图像、图形称。数字化后的图像、图形称为为
2、数字图像、数字图形数字图像、数字图形，一般也简称为图像、图，一般也简称为图像、图形。形。教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程图像处理系统示意图教学进程教学进程教学进程教学进程数字图像：直接量化的原始信号数字图像：直接量化的原始信号数字图像：直接量化的原始信号数字图像：直接量化的原始信号图像的最小单位是像点图像的最小单位是像点图像的最小单位是像点图像的最小单位是像点用于表现自然影像用于表现自然影像用于表现自然影像用于表现自然影像 图形：运算形成的抽象化产物图形：运算形成的抽象化产物图形：运算形成的抽象化产物图形：运算形成的抽象化产物图形由具有方向和长度的图形由具有方向
3、和长度的图形由具有方向和长度的图形由具有方向和长度的矢量表示矢量表示矢量表示矢量表示用于分析运算结果，简单用于分析运算结果，简单用于分析运算结果，简单用于分析运算结果，简单图形表示图形表示图形表示图形表示图像是自然界中多姿多彩的景物和生物图像是自然界中多姿多彩的景物和生物图像是自然界中多姿多彩的景物和生物图像是自然界中多姿多彩的景物和生物通过视觉感官在大脑中留下的印记。通过视觉感官在大脑中留下的印记。通过视觉感官在大脑中留下的印记。通过视觉感官在大脑中留下的印记。教学进程教学进程教学进程教学进程2.2数字图像类型数字图像类型 教学进程教学进程教学进程教学进程根根据据数数字字图图像像的的特特性性
4、可可将将其其分分为为: :矢矢量量(Vector)(Vector)图图和和位位图图（BitmapBitmap）。）。1.1.矢矢量量图图是是用用一一系系列列绘绘图图指指令令来来表表示示一一幅幅图图。这这幅幅图图可可以以分分解解为为一一系系列列子子图图如如：点点、线线、面面等等。这这种种方方法法的的本本质质是是用用数数学学公公式式描描述述一一幅幅图图像像。图图像像中中每每一一个个形形状状都都是是一一个个完完整整的的公公式式，称为一个对象。称为一个对象。2.2.位图位图（bit-mappedimage）是用像素点来描述或映射的图，是用像素点来描述或映射的图，也即位映射图。位图在内存中也就是一组计算
5、机内存地址位也即位映射图。位图在内存中也就是一组计算机内存地址位（bit）组成，这些）组成，这些位位定义图像中每个像素点的颜色和亮度。定义图像中每个像素点的颜色和亮度。位图一般也称为图像。位图一般也称为图像。位图可以从传统的相片、幻灯片上制作出来或使用数字相位图可以从传统的相片、幻灯片上制作出来或使用数字相机得到，机得到， 也可以利用也可以利用WindowsWindows的画笔的画笔(Painbrush)(Painbrush)用颜色点用颜色点填充网格单元来创建位图。填充网格单元来创建位图。2.2数字图像类型数字图像类型 教学进程教学进程教学进程教学进程优点：优点：q容量：它的文件数据量很小；容
6、量：它的文件数据量很小；q图图像像质质量量与与分分辨辨率率无无关关，这这意意味味着着无无论论将将图图像像放放大大或或缩缩小小了了多多少少次次，图图像像总总是是以以显显示示设设备备允允许许的的最最大大清清晰晰度度显显示示。在在计计算算机机计计算算与与显显示示一一幅幅图图像像时时，也也往往往往能能看看到到画画图图的的过过程。程。q存存盘盘后后文文件件的的大大小小与与图图形形中中元元素素的的个个数数和和每每个个元元素素的的复复杂杂程度成正比。而与图形面积和色彩的丰富程度无关。程度成正比。而与图形面积和色彩的丰富程度无关。缺点：缺点：q不不易易制制作作色色调调丰丰富富或或色色彩彩变变化化太太多多的的图
7、图像像，而而且且绘绘出出来来的的图像不是很逼真，同时也不易在不同的软件间交换文件。图像不是很逼真，同时也不易在不同的软件间交换文件。矢量图特点矢量图特点图形由具有方向和长图形由具有方向和长图形由具有方向和长图形由具有方向和长度的矢量表示度的矢量表示度的矢量表示度的矢量表示用于分析运算结果，用于分析运算结果，用于分析运算结果，用于分析运算结果，简单图形表示简单图形表示简单图形表示简单图形表示教学进程教学进程教学进程教学进程 图形：用数学公式或模型来描述图形：用数学公式或模型来描述图形：用数学公式或模型来描述图形：用数学公式或模型来描述数据量小数据量小数据量小数据量小放大缩小不失真放大缩小不失真放
8、大缩小不失真放大缩小不失真必须专用软件才能打开必须专用软件才能打开必须专用软件才能打开必须专用软件才能打开适合表现简单规范的图形适合表现简单规范的图形适合表现简单规范的图形适合表现简单规范的图形CorelDrawCorelDraw：*.cdr*.cdrIllustratorIllustrator：*.AI*.AI、* *.EPS.EPS和和和和SVGSVGAutoCADAutoCAD：*.dwg*.dwg和和和和dxfdxfFreeHandFreeHand：.FH11.FH113DStudio3DStudio：。：。：。：。3DS3DSwindows标准图元文件标准图元文件*.wmf和增强型图
9、元文件和增强型图元文件*.emf等等。等等。教学进程教学进程教学进程教学进程 位图图像特点位图图像特点位图图像特点位图图像特点图像像点图像像点图像像点图像像点教学进程教学进程教学进程教学进程在计算机上存储图像最普通和广泛的形在计算机上存储图像最普通和广泛的形式是位图。式是位图。特点：特点：q适适于于“获获取取”和和“复复制制”，表现力丰富，但编辑较复杂表现力丰富，但编辑较复杂q位位图图的的绘绘制制过过程程也也即即逐逐点点映映射射的的过过程程，与与图图像像的的复复杂杂程程度度无无关关。位位图图的的表表现现力力强强，可可适适于于任任何何自自然然图图像像，细细腻腻、层次多、细节多。层次多、细节多。q
10、图图形形面面积积越越大大，文文件件的的字字节节数数越越多多，文文件件的的色色彩彩越越丰丰富富，文件的字节数越多。文件的字节数越多。教学进程教学进程教学进程教学进程 位图图像位图图像位图图像位图图像图像由基本显示单元图像由基本显示单元图像由基本显示单元图像由基本显示单元“ “像点像点像点像点” ”构成构成构成构成图像像点图像像点图像像点图像像点8bit(28bit(28 8=256=256色色色色 ) )16bit(216bit(21616=65536=65536色色色色 ) )24bit(224bit(22424=16M=16M色色色色 ) )8 8位图像位图像位图像位图像1616位图像位图像
11、位图像位图像2424位图像位图像位图像位图像 二进制位与图像之间二进制位与图像之间二进制位与图像之间二进制位与图像之间存在严格的存在严格的存在严格的存在严格的“ “位映射位映射位映射位映射” ”关系关系关系关系 像点由若干个二进制位进行描述像点由若干个二进制位进行描述像点由若干个二进制位进行描述像点由若干个二进制位进行描述 二进制位代表图像颜色的数量二进制位代表图像颜色的数量二进制位代表图像颜色的数量二进制位代表图像颜色的数量 具有位映射关系的图叫作具有位映射关系的图叫作具有位映射关系的图叫作具有位映射关系的图叫作“ “位图位图位图位图” ” “ “位图位图位图位图” ”特指图像特指图像特指图
12、像特指图像教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程1）矢量图与位图的转换通过软件，矢量图可以轻松地转换为位图，而位图转换为矢量图就需要经过复杂而庞大的数据处理，而且生成的矢量图的质量无法跟原来的图形相比。2）矢量图与位图的组合使用矢量图和位图在应用上可以相互结合，例如可以用矢量图形建模、位图贴图实现逼真的视觉效果等。矢量图与位图的关系 教学进程教学进程教学进程教学进程 计算机显示图像时采用位图块拷贝。对图计算机显示图像时采用位图块拷贝。对图形显示，需要计算机依照特定的算法生成。形显示，需要计算机依照特定的算法生成。 对图形而言，其关键算法主要有：图形数对图形而言，其关键
13、算法主要有：图形数据结构研究、计算机自动造型、参数化设计据结构研究、计算机自动造型、参数化设计等。等。 对图像而言，其关键算法主要有：图像的对图像而言，其关键算法主要有：图像的压缩与编码、图像的恢复与重建、图像的解压缩与编码、图像的恢复与重建、图像的解释与识别、计算机视觉等等。释与识别、计算机视觉等等。教学进程教学进程教学进程教学进程q 我们日常生活中见到的图像一般是连续形式的模我们日常生活中见到的图像一般是连续形式的模 拟图像，所以数字图像处理的一个先决条件就是拟图像，所以数字图像处理的一个先决条件就是 将连续图像离散化，转换为数字图像。将连续图像离散化，转换为数字图像。q 图像的数字化包括
14、图像的数字化包括采样采样和和量化量化两个过程，连续图两个过程，连续图像像f f( (x, yx, y) )经数字化后，可以用一个离散量组成的矩经数字化后，可以用一个离散量组成的矩阵阵g (g (i, ji, j) )（即二维数组）来表示。（即二维数组）来表示。图像数字化概念图像数字化概念 教学进程教学进程教学进程教学进程位图图像的表示位图图像的表示p如果将一幅图像分成许多个被如果将一幅图像分成许多个被称为象素（称为象素（PixelPixel）的小区域，）的小区域，每个象素中的灰度平均值用一每个象素中的灰度平均值用一个整数来表示，这便是数字信个整数来表示，这便是数字信号。号。p数字图像是由矩阵构
15、成，矩阵数字图像是由矩阵构成，矩阵中包含有不同的象素值。数字中包含有不同的象素值。数字图像是以一规则的数字量集合图像是以一规则的数字量集合来表示的物理图像，图像用计来表示的物理图像，图像用计算机处理必须赋予数字形式。算机处理必须赋予数字形式。教学进程教学进程教学进程教学进程（2 2） 数数字字化化采采样样一一般般是是按按正正方方形形点点阵阵取取样样的的， 除除此此之外还有三角形点阵、正六角形点阵取样。如图所示。之外还有三角形点阵、正六角形点阵取样。如图所示。 （3）以上是用以上是用g(i, j)的数值来表示的数值来表示(i, j)位置点上灰度级位置点上灰度级值的大小，即只反映了黑白灰度的关系，
16、值的大小，即只反映了黑白灰度的关系，如果是一幅彩如果是一幅彩色图像，色图像，各点的数值还应当反映色彩的变化，可用各点的数值还应当反映色彩的变化，可用g(i, j, )表示，其中表示，其中是波长。如果图像是运动的，还应是时是波长。如果图像是运动的，还应是时间间t的函数，即可表示为的函数，即可表示为g(i, j, ,t)。教学进程教学进程教学进程教学进程 2.2.采样采样q图图像像在在空空间间上上的的离离散散化化称称为为采采样样。也也就就是是用用空空间间上上部分点的灰度值代表图像，这些点称为采样点。部分点的灰度值代表图像，这些点称为采样点。q由由于于图图像像是是一一种种二二维维分分布布的的信信息息
17、，需需要要先先将将二二维维信信号变为一维信号，再对一维信号完成采样。号变为一维信号，再对一维信号完成采样。 具体做法具体做法: :1.1.先先沿沿垂垂直直方方向向按按一一定定间间隔隔从从上上到到下下顺顺序序地地沿沿水水平平方方向向直直线线扫扫描描，取取出出各各水水平平线线上上灰灰度度值值的的一一维扫描。维扫描。2.2.而而后后再再对对一一维维扫扫描描线线信信号号按按一一定定间间隔隔采采样样得得到到离离散散信信号号，即即先先沿沿垂垂直直方方向向采采样样， 再再沿沿水水平平方方向采样这两个步骤完成采样操作。向采样这两个步骤完成采样操作。 教学进程教学进程教学进程教学进程采样示意图采样示意图教学进程
18、教学进程教学进程教学进程q 模模拟拟图图像像经经过过采采样样后后，在在时时间间和和空空间间上上离离散散化化为为像像素素。但但采采样样所所得得的的像像素素值值（即即灰灰度度值值）仍仍是是离离散散量量。把把采采样样后后所所得得的的各各像像素素的的灰灰度度值值从从模模拟拟量量到到离离散散量量的的转转换换称为图像灰度的量化。称为图像灰度的量化。q 图图a a说说明明了了量量化化过过程程。若若连连续续灰灰度度值值用用z z来来表表示示，对对于于满满足足z zi iz zz zi i+1+1的的z z值值，都都量量化化为为整整数数q qi i。q qi i称称为为像像素素的灰度值，的灰度值，z z与与q
19、qi i的差称为量化误差。的差称为量化误差。q 一一般般，像像素素值值量量化化后后用用一一个个字字节节8bit来来表表示示。如如图图所所示示，把把由由黑黑灰灰白白的的连连续续变变化化的的灰灰度度值值，量量化化为为0255共共256级级灰灰度度值值，灰灰度度值值的的范范围围为为0255，表表示示亮亮度从深到浅，度从深到浅，对应图像中的颜色为从黑到白。对应图像中的颜色为从黑到白。3. 3. 量化量化教学进程教学进程教学进程教学进程量化示意图（a）量化；(b)量化为8bit教学进程教学进程教学进程教学进程q对对一一幅幅图图像像，当当量量化化级级数数Q Q一一定定时时，采采样样点点数数M MN N 对
20、图像质量有着显著的影响。对图像质量有着显著的影响。q如如图图所所示示，采采样样点点数数越越多多，图图像像质质量量越越好好； 当当采采样样点数减少时，图上的块状效应就逐渐明显。点数减少时，图上的块状效应就逐渐明显。4. 采样与量化的选择采样与量化的选择用二进制表示就是从用二进制表示就是从0000000000000000到到1111111111111111，总，总共需要共需要8 8位二进制数。位二进制数。教学进程教学进程教学进程教学进程图图2-4 2-4 不同采样点数对图像质量的影响不同采样点数对图像质量的影响（a a）原始图像）原始图像(256256)(256256)；（；（b b）采样）采样1
21、(128128)1(128128)；（；（c c） 采样采样2(6464)2(6464)；（d d）采样）采样3(3232)3(3232)； （e e）采样）采样4(1616)4(1616)；（；（f f） 采样采样5(88) 5(88) 教学进程教学进程教学进程教学进程图像的属性图像的属性图像的属性图像的属性像素点、图像分辨率、图像深度像素点、图像分辨率、图像深度教学进程教学进程教学进程教学进程图像分辨率图像分辨率图像分辨率是确立组成一幅图像的像素数目，图像分辨率是确立组成一幅图像的像素数目，图像分辨率用每英寸多少点（图像分辨率用每英寸多少点（dotperinchdpi）表示，指组成一幅图像
22、的像素密度的度量方法。对表示，指组成一幅图像的像素密度的度量方法。对同样大小的一幅原图，如果数字化时图像分辨率高，同样大小的一幅原图，如果数字化时图像分辨率高，则组成该图的像素点数目越多，看起来就越逼真。则组成该图的像素点数目越多，看起来就越逼真。图像分辨率在图像输入图像分辨率在图像输入/输出时起作用；它决定图像输出时起作用；它决定图像的点阵数。而且，的点阵数。而且，不同的分辨率会造成不同的图像不同的分辨率会造成不同的图像清晰度清晰度。教学进程教学进程教学进程教学进程300dpi96dpi21dpi300dpi96dpi21dpidpidpi的数值越大，图像越清晰的数值越大，图像越清晰的数值越
23、大，图像越清晰的数值越大，图像越清晰 分辨率的单位分辨率的单位分辨率的单位分辨率的单位dpi(displaypixels/inch)dpi(displaypixels/inch)每英寸显示的点数每英寸显示的点数每英寸显示的点数每英寸显示的点数dpidpi视觉效果视觉效果视觉效果视觉效果清晰度清晰度清晰度清晰度绝对清晰度绝对清晰度绝对清晰度绝对清晰度图像分辨率图像分辨率图像分辨率图像分辨率教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程常见分辨率常见分辨率常见分辨率常见分辨率 平板平板平板平板扫描仪：扫描仪：扫描仪：扫描仪：1200dpi1200dpi底片扫描仪底片扫描仪底片扫描
24、仪底片扫描仪4800dpi4800dpi 印刷图片印刷图片印刷图片印刷图片普通：普通：普通：普通：300dpi300dpi高精度：高精度：高精度：高精度：600dpi600dpi显示器：显示器：显示器：显示器：96dpi96dpi 显示用图片：显示用图片：显示用图片：显示用图片：96dpi96dpi 动画、视频：动画、视频：动画、视频：动画、视频：96dpi96dpi喷墨打印机：喷墨打印机：喷墨打印机：喷墨打印机：7207202880dpi2880dpi激光打印机：激光打印机：激光打印机：激光打印机：6001200dpi6001200dpi教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进
25、程教学进程图像深度图像深度也称像素深度、或色彩深度。是指位图中记录也称像素深度、或色彩深度。是指位图中记录每个像素点所占的位数，它决定了彩色图像中可出每个像素点所占的位数，它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数，或者灰度图像中的最大灰度等级现的最多颜色数，或者灰度图像中的最大灰度等级数。数。图像的色彩需用三维空间来表示，如图像的色彩需用三维空间来表示，如RGB色彩色彩空间，而色彩的空间表示法又不是唯一的，所以每空间，而色彩的空间表示法又不是唯一的，所以每个像素点的图像深度的分配还与图像所用的色彩空个像素点的图像深度的分配还与图像所用的色彩空间有关。以最常用的间有关。以最常用的RGB色彩空间为例，
26、图像深度色彩空间为例，图像深度与色彩的映射关系主要有真彩色、伪彩色和调配色。与色彩的映射关系主要有真彩色、伪彩色和调配色。教学进程教学进程教学进程教学进程q在在灰灰度度图图像像中中，像像素素灰灰度度级级用用8 8 bitbit表表示示，所所以以每每个个像像素素都都是介于黑色和白色之间的是介于黑色和白色之间的256256（2 28 8=256=256）种灰度中的一种。）种灰度中的一种。q灰灰度度图图像像只只有有灰灰度度颜颜色色而而没没有有彩彩色色。我我们们通通常常所所说说的的黑黑白白照照片，其实包含了黑白之间的所有灰度色调。片，其实包含了黑白之间的所有灰度色调。q从技术上来说，就是具从技术上来说
27、，就是具有从黑到白的有从黑到白的256256种灰度色种灰度色域（域（GamutGamut）的单色图像。）的单色图像。 1）灰度图像灰度图像教学进程教学进程教学进程教学进程q索索引引颜颜色色通通常常也也称称为为映映射射颜颜色色， 在在这这种种模模式式下下，颜颜色色都都是是预预先先定定义义的的，并并且且可可供供选选用用的的一一组组颜颜色色也也很很有有限限， 索索引颜色的图像最多只能显示引颜色的图像最多只能显示256256种颜色。种颜色。q一一幅幅索索引引颜颜色色图图像像在在图图像像文文件件里里定定义义，当当打打开开该该文文件件时时，构构成成该该图图像像具具体体颜颜色色的的索索引引值值就就被被读读入
28、入程程序序里里，然然后后根根据据索引值找到最终的颜色。索引值找到最终的颜色。 4）索引图像索引图像教学进程教学进程教学进程教学进程p真彩色真彩色：真彩色（真彩色（true-colortrue-color）是指图像中的每个像素值）是指图像中的每个像素值都分成都分成R R、G G、B B（红、绿和蓝）三个基色分量，每个（红、绿和蓝）三个基色分量，每个基色分量直接决定其基色的强度，这样产生的色彩称基色分量直接决定其基色的强度，这样产生的色彩称为真彩色。例如图像深度为为真彩色。例如图像深度为2424，用，用R R：G G：B B8 8：8 8：8 8来表示色彩，则来表示色彩，则R R、G G、B B各
29、占用各占用8 8位来表示各自基色分位来表示各自基色分量的强度，每个基色分量的强度等级为量的强度，每个基色分量的强度等级为2 28 8256256种。图种。图像可容纳像可容纳2 2242416 M 16 M 种色彩。这样得到的色彩可以反种色彩。这样得到的色彩可以反映原图的真实色彩，故称真彩色。映原图的真实色彩，故称真彩色。教学进程教学进程教学进程教学进程颜色数量与颜色深度颜色数量与颜色深度颜色数量与颜色深度颜色数量与颜色深度 颜色数量颜色数量颜色数量颜色数量用于表示图像色彩的有限位二进制数。用于表示图像色彩的有限位二进制数。用于表示图像色彩的有限位二进制数。用于表示图像色彩的有限位二进制数。颜色
30、深度颜色深度颜色深度颜色深度表示一个像素的二进制位数，以表示一个像素的二进制位数，以表示一个像素的二进制位数，以表示一个像素的二进制位数，以bitbit为单位。为单位。为单位。为单位。颜色深度颜色深度颜色深度颜色深度(bit)(bit)数值数值数值数值颜色数量颜色数量颜色数量颜色数量颜色评价颜色评价颜色评价颜色评价12121122二值二值二值二值( (单色单色单色单色) )图像图像图像图像4242441616简单色图像简单色图像简单色图像简单色图像828288256256基本色图像基本色图像基本色图像基本色图像16216216166553665536增强色图像增强色图像增强色图像增强色图像24
31、224224241677721616777216真彩色图像真彩色图像真彩色图像真彩色图像322322323242949672964294967296真彩色图像真彩色图像真彩色图像真彩色图像36236236366871947673668719476736真彩色图像真彩色图像真彩色图像真彩色图像教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程图像数据的容量图像数据的容量在扫描生成一幅图像时，实际上就是按一定的图像分辨率和在扫描生成一幅图像时，实际上就是按一定的图像分辨率和一定的图像深度对模拟图片或照片进行采样，从而生成一幅一定的图像深度对模拟图片或照片进行采样，从而生成一幅数字化的
32、图像。图像的分辨率越高、图像深度越深，则数字数字化的图像。图像的分辨率越高、图像深度越深，则数字化后的图像效果越逼真、图像数据量越大。如果是按照像素化后的图像效果越逼真、图像数据量越大。如果是按照像素点及其深度映射的图像数据大小可用下面的公式来估算：点及其深度映射的图像数据大小可用下面的公式来估算：图像数据量图像的总像素图像数据量图像的总像素图像深度图像深度 / 8 / 8 （ByteByte） 一幅一幅640480640480、真彩色的图像，其文件大小约为：、真彩色的图像，其文件大小约为： 64048024/ 8 = 1MByte64048024/ 8 = 1MByte在多媒体应用中，更应考
33、虑好图像容量与效果的关系。在多媒体应用中，更应考虑好图像容量与效果的关系。由于图像数据量很大，因此，数据的压缩就成为图像处理的由于图像数据量很大，因此，数据的压缩就成为图像处理的重要内容之一。重要内容之一。图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量教学进程教学进程教学进程教学进程图像的压缩格式图像的压缩格式1 1 图像数据压缩的基本概念图像数据压缩的基本概念 数字图像的数据量是非常大的，存贮时会占用大量空间，数字图像的数据量是非常大的，存贮时会占用大量空间， 在在数据传输时数码率非常高，这对通信信道及网络都造成很大压力。数据传输时数码率非常高，这对
34、通信信道及网络都造成很大压力。因此，图像处理的重要内容之一就是图像的压缩编码。图像数据因此，图像处理的重要内容之一就是图像的压缩编码。图像数据的压缩基于两点：的压缩基于两点：1 1）原始图像信息存在着很大的冗余度，数据之间存在着相关性，）原始图像信息存在着很大的冗余度，数据之间存在着相关性，如相邻像素之间色彩的相关性等。如相邻像素之间色彩的相关性等。2 2）其次是因为在多媒体系统的应用领域中，人眼是图像信息的）其次是因为在多媒体系统的应用领域中，人眼是图像信息的接收端。因此，可利用人的视觉对于边缘急剧变化不敏感（视觉接收端。因此，可利用人的视觉对于边缘急剧变化不敏感（视觉掩盖效应），以及掩盖效
35、应），以及人眼对图像的亮度信息敏感、对颜色分辨率弱人眼对图像的亮度信息敏感、对颜色分辨率弱的特点实现高压缩比，而解压缩后的图像信号仍有着满意的主观的特点实现高压缩比，而解压缩后的图像信号仍有着满意的主观质量。质量。教学进程教学进程教学进程教学进程人眼对图像的亮度信息敏感、对颜色分辨率弱人眼对图像的亮度信息敏感、对颜色分辨率弱 教学进程教学进程教学进程教学进程 由此发展出数据压缩的两类基本方法：由此发展出数据压缩的两类基本方法： 一种是将相同的或相似的数据或数据特征归类，使用较少一种是将相同的或相似的数据或数据特征归类，使用较少的数据量描述原始数据，达到减少数据量的目的。这种压缩的数据量描述原始
36、数据，达到减少数据量的目的。这种压缩一般为一般为无损压缩无损压缩。 第二类方法是利用人眼的视觉特性有针对性地简化不重要第二类方法是利用人眼的视觉特性有针对性地简化不重要的数据，以减少总的数据量。这种压缩一般为的数据，以减少总的数据量。这种压缩一般为有损压缩有损压缩，只，只要损失的数据不太影响人眼主观接收的效果，就可采用。要损失的数据不太影响人眼主观接收的效果，就可采用。 图像压缩的主要参数之一是图像压缩的主要参数之一是图像压缩比图像压缩比。 教学进程教学进程教学进程教学进程三、数据压缩的可能性三、数据压缩的可能性1 1空间冗余空间冗余2 2时间冗余时间冗余3 3结构冗余结构冗余4 4知识冗余知
37、识冗余5 5视觉冗余视觉冗余6 6图像区域相同性冗余图像区域相同性冗余7 7纹理的统计冗余纹理的统计冗余教学进程教学进程教学进程教学进程2 2 行程编码行程编码 在一些图块中，许多连续的扫描行都具有同一种颜色，或者同一扫描行上有许多连续的像素都具有相同的颜色值。仅仅存储一个像素值以及具有相同颜色的像素数目。这种编码称为行程编码，或称游程编码，常用RLE（Run-Length Encoding）表示。直观和经济，运算也相当简单，因此解压缩速度很快。RLE 的压缩率的大小取决于图像本身的特点。如果图像中具有相同颜色的横向色块越大、这样的图像块数目越多，压缩比就越大；反之就越小。如果图像中有大量纵向
38、色块，则可先把图像旋转90度，再用RLE压缩，也可以得到较大的压缩比。教学进程教学进程教学进程教学进程3 3 增量调制编码增量调制编码 RLE RLE 编码实际上是利用图像的横向坐标间像素值的编码实际上是利用图像的横向坐标间像素值的一致性压缩坐标数目，如果连续的像素值不完全一致则不能一致性压缩坐标数目，如果连续的像素值不完全一致则不能压缩。自然图像往往具有这样的特点：在比较大的范围内，压缩。自然图像往往具有这样的特点：在比较大的范围内，图像的颜色虽不完全一致，但变化不大。因此，在这些区域图像的颜色虽不完全一致，但变化不大。因此，在这些区域中，相邻像素的像素值相差很小，具有很大的相关性。在一中，
39、相邻像素的像素值相差很小，具有很大的相关性。在一幅图像中，除了轮廓特别明显的地方，大部分区域都具有这幅图像中，除了轮廓特别明显的地方，大部分区域都具有这种特点。增量调制编码（种特点。增量调制编码（Delta Modulation EncodingDelta Modulation Encoding）就）就是利用图像相邻像素值的相关性来压缩每个像素值的位数，是利用图像相邻像素值的相关性来压缩每个像素值的位数，达到最终减少图像存贮容量的目的。达到最终减少图像存贮容量的目的。教学进程教学进程教学进程教学进程4 霍夫曼编码霍夫曼编码 霍夫曼编码的基本方法是先对图像数据扫描一遍，计算出各种像素出现的概率，
40、按概率的大小指定不同长度的唯一码字，由此得到一张该图像的霍夫曼码表。编码后的图像数据记录的是每个像素的码字，而码字与实际像素值的对应关系记录在码表中。当然，码表是附在图像文件中的。实际应用中，霍夫曼编码也常与别的编码方法一起结合起来使用。如把霍夫曼编码与增量调制编码结合起来对图像进行编码，得到的压缩比要比采用单一的编码方法所得的压缩比高，效果更好。 教学进程教学进程教学进程教学进程图像文件结构图像文件结构1 1 图像文件的一般结构图像文件的一般结构 一般的图像文件结构主要都包含有文件头、文件体和文一般的图像文件结构主要都包含有文件头、文件体和文件尾等三部分：件尾等三部分：文件头文件头的主要内容
41、包括产生或编辑该图像文件的软件的信息以的主要内容包括产生或编辑该图像文件的软件的信息以及图像本身的参数。这些参数必须完整地描述图像数据的所有及图像本身的参数。这些参数必须完整地描述图像数据的所有特征，因此是图像文件中的关键数据。当然，根据不同的文件，特征，因此是图像文件中的关键数据。当然，根据不同的文件，有的参数是可选的，如压缩算法，有的文件无压缩，有的文件有的参数是可选的，如压缩算法，有的文件无压缩，有的文件可选择多种方法压缩。可选择多种方法压缩。教学进程教学进程教学进程教学进程文件尾文件尾是可选项，可包含一些用户信息。有的是可选项，可包含一些用户信息。有的文件格式不包括这部分内容。由于文件
42、体数据文件格式不包括这部分内容。由于文件体数据量较之文件头与文件尾要大得多，而文件体中量较之文件头与文件尾要大得多，而文件体中色彩变换表或调色板所占用的空间一般也比图色彩变换表或调色板所占用的空间一般也比图像数据小得多，因此图像文件的容量一般能够像数据小得多，因此图像文件的容量一般能够表示图像数据的容量（压缩或无压缩）。表示图像数据的容量（压缩或无压缩）。 文件体主要包括图像数据以及色彩变换查找表或调色板数据。这部分是文件的主体，对文件容量的大小起决定作用。如果是真彩色图像，则无色彩变换查找表或调色板数据，对于256色的调色板，每种颜色值用24bit表示，则调色板的数据长度为2563（Byte
43、）。教学进程教学进程教学进程教学进程424DC6000000000000007600000028000000100000000A000000010004000000000050000000C40E0000C40E000000000000000000000000000000008000008000000080800080000000800080008080000080808000C0C0C0000000FF0000FF000000FFFF00FF00FF00FF00FF00FFFF0000FFFFFF0088888844448888888888884FF488888888888949949888
44、8888999F4664F9998889FFFF4664FFFF9889FFFF4664FFFF9888999F4664F999888888教学进程教学进程教学进程教学进程（1 1）42 4D42 4D用用ASCASC码表示为码表示为“BMBM”，表示，表示该文件为该文件为WindowsWindows位图文件。位图文件。C6 00 00 00C6 00 00 00为为该位图文件实际数据长度，用十进制表示为该位图文件实际数据长度，用十进制表示为198198，为该文件实际长度；其后的四个字节，为该文件实际长度；其后的四个字节00 00 00 00 0000 00 00为保留字节，为保留字节，76
45、00 00 0076 00 00 00为该位图为该位图文件图像数据的偏移地址，表示实际图像数文件图像数据的偏移地址，表示实际图像数据从地址：据从地址：00000076h00000076h开始，即加粗、阴影处开始，即加粗、阴影处的的8888为起始图像数据为起始图像数据教学进程教学进程教学进程教学进程（2 2）28 00 00 0028 00 00 00为该位图文件信息头大为该位图文件信息头大小，用十进制表示为小，用十进制表示为4040，它表示包含其自身，它表示包含其自身以后的以后的4040字节为该位图文件信息头。字节为该位图文件信息头。（3 3）对照）对照BITMAPINFOHEADERBITM
46、APINFOHEADER定义结构，该定义结构，该位图文件为位图文件为161016161016图像，即图像宽度为图像，即图像宽度为1616（10 00 00 0010 00 00 00四字节）、高度为四字节）、高度为1010（0A 0A 00 00 0000 00 00）、颜色数为）、颜色数为1616（biBitCountbiBitCount：04 04 0000，每个像素占，每个像素占4 4个二进制位，所以颜色数为个二进制位，所以颜色数为1616）教学进程教学进程教学进程教学进程图像文件的格式图像文件的格式q 数数字字图图像像有有多多种种存存储储格格式式，每每种种格格式式一一般般由由不不同同的
47、的开开发发商商支支持持。随随着着信信息息技技术术的的发发展展和和图图像像应应用用领领域域的的不不断断拓拓宽宽，将将会不断有新的图像格式出现。会不断有新的图像格式出现。q 要要进进行行图图像像处处理理，必必须须了了解解图图像像文文件件的的格格式式，即即图图像像文文件件的的数数据据构构成成。每每一一种种图图像像文文件件均均有有一一个个文文件件头头， 在在文文件件头头之之后后才才是是图图像像数数据据。文文件件头头的的内内容容由由制制作作该该图图像像文文件件的的公公司司决决定定，一一般般包包括括文文件件类类型型、文文件件制制作作者者、制制作作时时间间、版版本本号号、 文件大小等内容。文件大小等内容。q
48、 各各种种图图像像文文件件的的制制作作还还涉涉及及到到图图像像文文件件的的压压缩缩方方式式和和存存储储效率等。下面介绍几种常见的图像文件格式。效率等。下面介绍几种常见的图像文件格式。教学进程教学进程教学进程教学进程图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量1BMPn是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广。它是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广。它采用位映射存贮格式，除了图像深度可选以外，不采用其采用位映射存贮格式，除了图像深度可选以外，不采用其它任何压缩，因此，它任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选文件的图像深度可选1b
49、it、4bit、8bit及及24bit。BMP文文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。的顺序。nBMP BMP 是是 DOS DOS 和和 Windows Windows 兼容计算机系统的标准兼容计算机系统的标准 Windows Windows 图象格式。图象格式。nBMP BMP 格式支持格式支持 RGBRGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式。可、索引颜色、灰度和位图颜色模式。可以指定图象采用以指定图象采用 Microsoft Windows Microsoft Windows 或或 OS/2 OS/2 格式，并格式，并指
50、定图象的位深度。指定图象的位深度。n对于使用对于使用 Windows Windows 格式的格式的 4 4 位和位和 8 8 位图象，可以指定位图象，可以指定采用采用 RLE RLE 压缩。压缩。但无法支持含但无法支持含Alpha通道的图像信息。通道的图像信息。教学进程教学进程教学进程教学进程图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量2 2GIFGIFqCompuServeCompuServe开发的图形交换文件格式开发的图形交换文件格式GIFGIF（Graphics Graphics Interchange FormatInterchange Fo
51、rmat），目的是在不同的系统平台上交），目的是在不同的系统平台上交流和传输图像。流和传输图像。q它是在它是在WebWeb及其他联机服务上常用的一种文件格式，用于及其他联机服务上常用的一种文件格式，用于超文本标记语言超文本标记语言(HTML)(HTML)文档中的索引颜色图像，文档中的索引颜色图像， 但图像但图像最大不能超过最大不能超过64 M64 M，颜色最多为，颜色最多为256256色。色。qGIF文件的数据是经过压缩的，它采用了可变长度文件的数据是经过压缩的，它采用了可变长度LZWLZW等等压缩算法。压缩算法。GIF的图像深度从的图像深度从1bit到到8bit，也即，也即GIF最多最多支持
52、支持256种色彩的图像。一个特点是其在一个种色彩的图像。一个特点是其在一个GIF文件中文件中可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单最简单的动画的动画。qGIFGIF主要是为数据流而设计的一种传输格式，而不是作为主要是为数据流而设计的一种传输格式，而不是作为文件的存储格式。文件的存储格式。教学进程教学进程教学进程教学进程图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量2 2GIFGIF教学进程教学进程教学进程教
53、学进程图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量3 3JPEGJPEGqJPEG(Joint JPEG(Joint Photographers Photographers Experts Experts Group)Group)格格式式即即联联合合图图像像专专家家组组, , 是是由由ISOISO和和CCITTCCITT为为静静态态图图像像所所建建立立的的第第一一个个国国际际数数字字图图像像压压缩缩标标准准，主主要要是是为为了了解解决决专专业业摄摄影影师师所所遇遇到到的的图图像信息过于庞大的问题。像信息过于庞大的问题。q由由于于JPEGJPEG的的高
54、高压压缩缩比比和和良良好好的的图图像像质质量量， 使使得得它它广广泛泛应应用用于于多多媒媒体体和和网网络络程程序序中中。JPEGJPEG和和GIFGIF成成为为HTMLHTML语语法法选选用用的的图图像像格格式。式。q JPEG JPEG 格格式式支支持持 24 24 位位颜颜色色，并并保保留留照照片片和和其其他他连连续续色色调调图图像中存在的亮度和色相的显著和细微的变化。像中存在的亮度和色相的显著和细微的变化。qJPEG JPEG 通通过过有有选选择择地地减减少少数数据据来来压压缩缩文文件件大大小小，因因为为它它会会弃弃用用数数据据，故故 JPEG JPEG 压压缩缩为为有有损损压压缩缩。较
55、较高高品品质质设设置置导导致致弃弃用用的的数数据据较较少少，但但是是 JPEG JPEG 压压缩缩方方法法会会降降低低图图像像中中细细节节的的清清晰晰度度， 尤尤其其是是包包含含文文字字或或矢矢量量图图形形的的图图像像。JPEG格式支持CMYK、RGB、灰度等颜色模式，但不支持含Alpha通道的图像信息。教学进程教学进程教学进程教学进程当使用当使用JPEG格格式保存图像时，Photoshop给出了多种保存选项，你可以选择用不同的压缩比例对JPEG文件进行压缩，即压缩率和图像质量都是可选的。JPEG2000格式JPEG2000作为JPEG的升级版，其压缩率比JPEG高约30%左右。无损压缩对保存
56、一些重要图片是十分有用的。JPEG2000的一个极其重要的特征在于它能实现渐进传输，这一点与GIF的渐显有异曲同工之妙，即先传输图像的轮廓，然后逐步传输数据，不断提高图像质量，让图象由朦胧到清晰显示，而不必是像现在的JPEG一样，由上到下慢慢显示。此外，JPEG2000还支持所谓的感兴趣区域特性，你可以任意指定影像上你感兴趣区域的压缩质量，还可以选择指定的部份先解压缩。JPEG2000和JPEG相比优势明显，且向下兼容，因此取代传统的JPEG格式指日可待。JPEG2000可应用于传统的JPEG市场，如扫描仪、数码相机等，亦可应用于新兴领域，如网路传输、无线通讯等等。教学进程教学进程教学进程教学
57、进程教学进程教学进程教学进程教学进程图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量3 3JPEGJPEG教学进程教学进程教学进程教学进程4 4TIFFTIFFnTIFF（TagImageFileFormat）文件是由）文件是由Aldus和和Microsoft公公司为扫描仪和桌上出版系统研制开发的一种较为通用的图像文司为扫描仪和桌上出版系统研制开发的一种较为通用的图像文件格式。件格式。TIFF格式灵活易变，它又定义了四类不同的格式：格式灵活易变，它又定义了四类不同的格式：TIFFB适用于二值图像；适用于二值图像；TIFFG适用于黑白灰度图像；适用于黑白灰
58、度图像；TIFFP适用于带调色板的彩色图像；适用于带调色板的彩色图像；TIFFR适用于适用于RGB真真彩图像。彩图像。TIFF支持多种编码方法，其中包括支持多种编码方法，其中包括RGB无压缩、无压缩、RLE压缩及压缩及JPEG压缩等。压缩等。n标记图像文件格式标记图像文件格式TIF (Tag Image File Format)TIF (Tag Image File Format)， 是现存图是现存图像文件格式中最复杂的一种，它提供存储各种信息的完备的手像文件格式中最复杂的一种，它提供存储各种信息的完备的手段，段， 可以存储专门的信息而不违反格式宗旨，是目前流行的可以存储专门的信息而不违反格式
59、宗旨，是目前流行的图像文件交换标准之一。图像文件交换标准之一。nTIFTIF格式文件的设计考虑了扩展性、格式文件的设计考虑了扩展性、 方便性和可修改性。因此方便性和可修改性。因此非常复杂，导致文件很大非常复杂，导致文件很大, ,读写速度也很慢。读写速度也很慢。n但但TIFTIF是排版印刷时常用的文件格式，是排版印刷时常用的文件格式，TIF TIF 被所有绘画、图象被所有绘画、图象编辑和页面排版应用程序所支持，。而且几乎所有桌面扫描仪编辑和页面排版应用程序所支持，。而且几乎所有桌面扫描仪都可以生成都可以生成 TIF TIF 图象。图象。教学进程教学进程教学进程教学进程图像文件的格式与数据量图像文
60、件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量5 5PCXPCXPCX文文件件采采用用RLE行行程程编编码码，文文件件体体中中存存放放的的是是压压缩缩后后的的图图像像数数据据。因因此此，将将采采集集到到的的图图像像数数据据写写成成PCX文文件件格格式式时时，要要对对其其进进行行RLE编编码码；而而读读取取一一个个PCX文文件件时时首首先先要要对其进行对其进行RLE解码，才能进一步显示和处理。解码，才能进一步显示和处理。PCXPCX文文件件格格式式由由ZSoftZSoft公公司司设设计计, , 最最早早使使用用的的图图像像文文件件格格式式之之一一。PCXPCX支支持持256256种
61、种颜颜色色，不不如如TIFTIF等等格格式式功功能能强强，但但结结构构较较简简单单，存存取取速速度度快快，压压缩缩比比适适中中，适适合合于于一一般般软软件件的的使用。使用。PCX PCX 格格式式支支持持RGBRGB、索索引引颜颜色色、灰灰度度和和位位图图颜颜色色模模式式，但但不不支支持持 alpha alpha 通通道道。PCX PCX 支支持持 RLE RLE 压压缩缩方方法法， 图图像像颜颜色的位数可以是色的位数可以是 1 1、 4 4、8 8 或或 2424。 教学进程教学进程教学进程教学进程PNG是是20世纪世纪90年代中期开始开发的图像文件存储格年代中期开始开发的图像文件存储格式，
62、其目的是企图替代式，其目的是企图替代GIF和和TIFF文件格式，同时增文件格式，同时增加一些加一些GIF文件格式所不具备的特性。流式网络图形格文件格式所不具备的特性。流式网络图形格式式(PortableNetworkGraphicFormat，PNG)名称来源名称来源于非官方的于非官方的“PNGsNotGIF”，是一种位图文件，是一种位图文件(bitmapfile)存储格式，读成存储格式，读成“ping”。PNG用来存储用来存储灰度图像时，灰度图像的深度可多到灰度图像时，灰度图像的深度可多到16位，存储彩色位，存储彩色图像时，彩色图像的深度可多到图像时，彩色图像的深度可多到48位，并且还可存储
63、位，并且还可存储多到多到16位的位的通道数据。通道数据。PNG使用从使用从LZ77派生的无损派生的无损数据压缩算法。数据压缩算法。该格式在RGB和灰度颜色模式下支持Alpha通道,PNG能够提供长度比能够提供长度比GIF小小30的无损压缩图像文件。它同的无损压缩图像文件。它同时提供时提供24位和位和48位真彩色图像支持以及其他诸多技术位真彩色图像支持以及其他诸多技术性支持。性支持。PNG教学进程教学进程教学进程教学进程PSD（*.psd）Photoshop文件格式，可以保存图像的图层、通道、路径、文件格式，可以保存图像的图层、通道、路径、蒙版等许多信息，是我们在未完成图像处理任务前，一种蒙版等
64、许多信息，是我们在未完成图像处理任务前，一种常用且可以较好地保存图像信息的格式。常用且可以较好地保存图像信息的格式。AI（*.ai）Illustrator文件格式，是一种矢量图形文件，可直接将文件格式，是一种矢量图形文件，可直接将AI文件载入文件载入Photoshop中，广泛使用在美工排版作业中。中，广泛使用在美工排版作业中。CDR（*.cdr）CorelDRAW文件格式，可包含矢量和位图图形，适用于设文件格式，可包含矢量和位图图形，适用于设计排版。计排版。教学进程教学进程教学进程教学进程图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量图像文件的格式与数据量数字化图像以文件的
65、形式存在，文件扩展名有严格的约定数字化图像以文件的形式存在，文件扩展名有严格的约定数字化图像以文件的形式存在，文件扩展名有严格的约定数字化图像以文件的形式存在，文件扩展名有严格的约定, ,不要修改不要修改不要修改不要修改文件格式文件格式文件格式文件格式文件扩展名文件扩展名文件扩展名文件扩展名分辨率分辨率分辨率分辨率 颜色深度颜色深度颜色深度颜色深度说说说说 明明明明BITMAPbmpBITMAPbmp、dibdib、rlerle任意任意任意任意32bitWindows32bitWindows及及及及OS/2OS/2用位图用位图用位图用位图EMFemfEMFemf任意任意任意任意24bit24b
66、it增强图元文件增强图元文件增强图元文件增强图元文件GIFgif96dpi8bit256GIFgif96dpi8bit256索引颜色索引颜色索引颜色索引颜色JPEGjpgJPEGjpg、jpejpe任意任意任意任意32bitJPEG32bitJPEG压缩文件压缩文件压缩文件压缩文件PCDpcdPCDpcd任意任意任意任意32bitKodak32bitKodak照片照片照片照片CDCD文件文件文件文件PSDpsdPSDpsd任意任意任意任意24bitPhotoshop24bitPhotoshop图层文件图层文件图层文件图层文件TARGAtga96dpi32bitTARGAtga96dpi32bi
67、t视频单帧图像文件视频单帧图像文件视频单帧图像文件视频单帧图像文件TIFFtifTIFFtif任意任意任意任意24bit24bit通用图像文件通用图像文件通用图像文件通用图像文件WMFwmf96dpi24bitWindowsWMFwmf96dpi24bitWindows的剪贴画文件的剪贴画文件的剪贴画文件的剪贴画文件教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程 A4A4幅面幅面幅面幅面( (横横横横) )24bit24bit彩色彩色彩色彩色300dpi300dpi分辨率分辨率分辨率分辨率图像数据量对比图像数据量对比图像数据量对比图像数据量对比.jpg.jpg883KB损失损
68、失15%色色重复保存重复保存,损失加剧损失加剧.gif.gif4,501KB256色色格式转换容易失真格式转换容易失真.bmp.bmp25,481KB真彩色真彩色数据量大数据量大.tga.tga25,481KB真彩色真彩色数据量大数据量大.pcd.pcd25,481KB真彩色真彩色数据量大数据量大.tif25,697KB真彩色真彩色数据量大数据量大数据对比数据对比数据对比数据对比教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程如何得到图像如何得到图像如何得到图像如何得到图像 胶卷胶卷胶卷胶卷 ( (负片负片负片负片) )的感光度的感光度的感光度的感光度6060感光速度慢，颗粒小
69、，影像清晰，适于光照条件非常好的场合感光速度慢，颗粒小，影像清晰，适于光照条件非常好的场合感光速度慢，颗粒小，影像清晰，适于光照条件非常好的场合感光速度慢，颗粒小，影像清晰，适于光照条件非常好的场合 100100感光速度中等，颗粒中，影像较清晰，适于白天感光速度中等，颗粒中，影像较清晰，适于白天感光速度中等，颗粒中，影像较清晰，适于白天感光速度中等，颗粒中，影像较清晰，适于白天 400400感光速度快，颗粒较粗，影像一般，适于傍晚、黎明、室内感光速度快，颗粒较粗，影像一般，适于傍晚、黎明、室内感光速度快，颗粒较粗，影像一般，适于傍晚、黎明、室内感光速度快，颗粒较粗，影像一般，适于傍晚、黎明、室
70、内10001000感光速度极快，颗粒粗，影像一般，适于高速运动物体的摄影感光速度极快，颗粒粗，影像一般，适于高速运动物体的摄影感光速度极快，颗粒粗，影像一般，适于高速运动物体的摄影感光速度极快，颗粒粗，影像一般，适于高速运动物体的摄影 摄影要点摄影要点摄影要点摄影要点(1)(1)画面布局错落有致画面布局错落有致画面布局错落有致画面布局错落有致(2)(2)前景与背景讲求纵深感前景与背景讲求纵深感前景与背景讲求纵深感前景与背景讲求纵深感(3)(3)光与影突出立体感光与影突出立体感光与影突出立体感光与影突出立体感(4)(4)画面留有加工余地画面留有加工余地画面留有加工余地画面留有加工余地(5)(5)
71、正确设置光圈与快门正确设置光圈与快门正确设置光圈与快门正确设置光圈与快门快门快门快门快门 1/s1/s光圈光圈 B B 8 15 30 60 125 250 500 10008 15 30 60 125 250 500 1000感光指数为常数时的关系感光指数为常数时的关系感光指数为常数时的关系感光指数为常数时的关系2.82.84 45.65.68 8111116162222使用数码相机拍照使用数码相机拍照使用数码相机拍照使用数码相机拍照扫描扫描扫描扫描使用现成图像使用现成图像使用现成图像使用现成图像教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程扫描图像扫描图像扫描图像扫描图像
72、 使用数码相机拍照使用数码相机拍照使用数码相机拍照使用数码相机拍照使用现成图像使用现成图像使用现成图像使用现成图像 扫描要点扫描要点扫描要点扫描要点根据使用场合，使用适当的扫描分辨率。根据使用场合，使用适当的扫描分辨率。根据使用场合，使用适当的扫描分辨率。根据使用场合，使用适当的扫描分辨率。分辨率分辨率分辨率分辨率(dpi)(dpi)应用场合应用场合应用场合应用场合说说说说 明明明明96Windows96Windows环境环境环境环境投影、网页、动画画面、视频投影、网页、动画画面、视频投影、网页、动画画面、视频投影、网页、动画画面、视频300300普通彩色印刷普通彩色印刷普通彩色印刷普通彩色印
73、刷广告、书刊、杂志、各种效果图广告、书刊、杂志、各种效果图广告、书刊、杂志、各种效果图广告、书刊、杂志、各种效果图600600高级彩色印刷高级彩色印刷高级彩色印刷高级彩色印刷印刷品、票证印刷、产品印样印刷品、票证印刷、产品印样印刷品、票证印刷、产品印样印刷品、票证印刷、产品印样72028807202880彩色喷墨打印彩色喷墨打印彩色喷墨打印彩色喷墨打印彩色文稿和图片、家用照片打印彩色文稿和图片、家用照片打印彩色文稿和图片、家用照片打印彩色文稿和图片、家用照片打印1200480012004800照片底片扫描照片底片扫描照片底片扫描照片底片扫描正片扫描、负片扫描正片扫描、负片扫描正片扫描、负片扫描
74、正片扫描、负片扫描即使图像用于分辨率要求不高的场合，扫描分辨率也不可太低即使图像用于分辨率要求不高的场合，扫描分辨率也不可太低即使图像用于分辨率要求不高的场合，扫描分辨率也不可太低即使图像用于分辨率要求不高的场合，扫描分辨率也不可太低扫描扫描扫描扫描教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程使用现成图像使用现成图像使用现成图像使用现成图像 使用数码相机拍照使用数码相机拍照使用数码相机拍照使用数码相机拍照扫描扫描扫描扫描图片来源图片来源图片来源图片来源11正式出版的图片库光盘正式出版的图片库光盘正式出版的图片库光盘正式出版的图片库光盘 ( (文件格式：文件格式：文件格式：文
75、件格式：JPGJPG、PCD)PCD)22国际互联网络国际互联网络国际互联网络国际互联网络 ( (以共享方式提供，或支付少量费用以共享方式提供，或支付少量费用以共享方式提供，或支付少量费用以共享方式提供，或支付少量费用) )一定要合法地使用图像，避免版权纠纷。一定要合法地使用图像，避免版权纠纷。一定要合法地使用图像，避免版权纠纷。一定要合法地使用图像，避免版权纠纷。注意的问题注意的问题注意的问题注意的问题11图像是否被授予使用权或转让权图像是否被授予使用权或转让权图像是否被授予使用权或转让权图像是否被授予使用权或转让权22是否需要支付费用是否需要支付费用是否需要支付费用是否需要支付费用33是否
76、需要注册是否需要注册是否需要注册是否需要注册使用现成图像使用现成图像使用现成图像使用现成图像教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程 AldusAldusPhotoStylerPhotoStyler(1)(1)简单绘图简单绘图简单绘图简单绘图(2)(2)位图图像加工位图图像加工位图图像加工位图图像加工(3)(3)滤镜集成效果滤镜集成效果滤镜集成效果滤镜集成效果如何处理图像如何处理图像如何处理图像如何处理图像 AdobeAdobe PhotoshopPhotoshop(1)(1)简单绘图简单绘图简单绘图简单绘图(2)(2)位图图像分层加工位图图像分层加工位图图像分层加工位
77、图图像分层加工(3)(3)滤镜集成效果滤镜集成效果滤镜集成效果滤镜集成效果 MacromediaMacromediaFREEHANDFREEHAND(1)(1)强大的绘制图形功能强大的绘制图形功能强大的绘制图形功能强大的绘制图形功能(2)(2)矢量图形处理矢量图形处理矢量图形处理矢量图形处理(3)(3)格式转换格式转换格式转换格式转换 ( (图形图形图形图形图像图像图像图像) )图像处理软件图像处理软件图像处理软件图像处理软件教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程4.3.14.3.1图像处理软件图像处理软件图像处理软件图像处理软件PhotoshopPhotoshop
78、扫描输入功能扫描输入功能扫描输入功能扫描输入功能运行扫描驱动程序，驱动扫描仪，进行扫描编辑运行扫描驱动程序，驱动扫描仪，进行扫描编辑运行扫描驱动程序，驱动扫描仪，进行扫描编辑运行扫描驱动程序，驱动扫描仪，进行扫描编辑图像编辑功能图像编辑功能图像编辑功能图像编辑功能色彩变换，尺寸变换，抠图，组合等色彩变换，尺寸变换，抠图，组合等色彩变换，尺寸变换，抠图，组合等色彩变换，尺寸变换，抠图，组合等图层编辑功能图层编辑功能图层编辑功能图层编辑功能变换图层，图层融合，合并图层变换图层，图层融合，合并图层变换图层，图层融合，合并图层变换图层，图层融合，合并图层 打印输出功能打印输出功能打印输出功能打印输出功
79、能彩色彩色彩色彩色RGBRGB输出输出输出输出 文件管理功能文件管理功能文件管理功能文件管理功能打开各类文件、保存多种文件格式打开各类文件、保存多种文件格式打开各类文件、保存多种文件格式打开各类文件、保存多种文件格式 傻瓜编辑功能傻瓜编辑功能傻瓜编辑功能傻瓜编辑功能图像调整，丰富多彩的滤镜图像调整，丰富多彩的滤镜图像调整，丰富多彩的滤镜图像调整，丰富多彩的滤镜图像处理软件的特点图像处理软件的特点图像处理软件的特点图像处理软件的特点使用要求使用要求使用要求使用要求硬盘硬盘硬盘硬盘 150MB150MB，内存，内存，内存，内存 64MB64MB彩色模式彩色模式彩色模式彩色模式 1616位，显示位，
80、显示位，显示位，显示800600800600若安装到若安装到若安装到若安装到C:C:盘以外的驱动器时，盘以外的驱动器时，盘以外的驱动器时，盘以外的驱动器时，C:C:盘至少保留盘至少保留盘至少保留盘至少保留16MB16MB的可用空间的可用空间的可用空间的可用空间 Photoshop6.0.1Photoshop6.0.1不支持不支持不支持不支持 Windows3.1.xWindows3.1.x或或或或 Windows95Windows95教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程教学进程自选一幅不小于400x400点阵的彩色数字图像，在Photosho
81、p中打开改图像，记录其技术参数：文件格式、文件容量、图像尺寸（pixel和cm）、分辨率、色彩模式等。1.步骤1：存为JPEG格式：执行菜单【File】【SaveaCopy】命令，打开SaveaCopy对话框，在“SaveAs”下拉菜单里执行菜单格式为JEPG,在“保存在”栏里可以设置路径，在文件名里输入想取的名字，单击“OK”，打开JEPGOptions对话框，Quality(品质)选12,单击“OK”。完成。步骤2：用以上方法存储，但Quality选0，观察结果与步骤一有何不同。2.TIFF格式也是常用的格式，TIFF选项对话框。选择【LZWCompression】选项即为无损压缩，单击“
82、OK”保存。3.一般的存储方法都是在图像制作完毕之后，最后才使用的，它们无法记下我们对图像用的一些功能，如图层、通道等。要想记下这些功能，以便以后再对此图进行修改，就需要存成PSD格式。在“SaveAs”下拉菜单里选择格式为PSD,作业根据以上观察与操作，分析和比较图像文件的指标参数与显示模式的参数之间的关系与区别。教学进程教学进程教学进程教学进程作业图像的基本分析变换：1）自选一幅不小于400x400点阵的彩色数字图像，在Photoshop中打开改图像，记录其技术参数：文件格式、文件容量、图像尺寸（pixel和cm）、分辨率、色彩模式等。2）对该图像重采样，要求采样后的图像分辨率为150dpi,图像尺寸为250*250pixel。色彩模式分别换成灰度、Indexed和RGB模式，按BMP格式分别保存成不同名称的图像文件，重新打开并观察变换后的显示效果，并记录各个文件的容量。3）把重采样后所保存的RGB模式图像按jpeg格式保存，设置压缩因子分别为0，3、6、8，记录压缩后文件的容量，并观察压缩后图像的显示效果。根据以上观察与操作，分析和比较图像文件的指标参数与显示模式的参数之间的关系与区别。
