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第2章 图像的基本知识.ppt 41页
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第2章 图像的基本知识
.图像都是以模拟图像的形式存在，它们是由连续的有不同色彩及亮度等属性的颜色点组成的。
.要利用数字计算机处理模拟图像，就必须将模拟图像转换为用数字方式表示的数字图像文件，即所谓的数字图像。
.将模拟图像转换成数字图像的过程称为图像数字化过程。
.根据计算机系统处理图像的特点，本章将从图像文件的分类、属性、色彩通道、色彩模式、层次及文件格式等方面介绍有关图像的一些基本知识。
2.1 图像文件及其分类 2.2 图像文件的属性 2.3 图像的色彩通道 2.4 图像的色彩模式 2.5 图像的层次 2.6 图像文件的常见格式 2.1 图像文件及其分类
.数字图像是以计算机图像文件的形式存在的。
.根据计算机具有的处理图像的特殊方式及各种类图像本身具有的不同的表现形式与用途等因素，图像文件一般可按计算机的存储方式与图像本身的颜色来进行分类。
.按前者分有矢量格式与位图格式，按后者分有黑白图像、灰度图像及彩色图像。
1.按在计算机存储方式分类
a.矢量格式(向量格式)是用一系列的绘图指令与参数及数学式来表示一幅图，如点、直线、矩形、圆以及一些复杂的曲线和曲面等。见图2-1。
.常见的有.DXF、.3DS、.MAX、.WMF等。
.处理矢量图形的软件通常称为绘图软件（Draw Program），常见的有AutoCAD、CorelDRAW以及Adobe II1ustrator等软件。
.矢量图形有许多优点:
(1)如对矢量格式的图形移动、缩放、旋转、复制、颜色的改变、线条粗细的变化等很方便。
(2)可以将常见的图形作为构成复杂图形的基本元素预先绘制好，存储在系统的图形库中加以利用。
(3)另外，矢量图形与设备的分辩率无关，一般可对矢量图形进行任意缩放或变形而不影响其清晰度和光滑性等。
(4)矢量图形一般适合表示有规律的线条组成的图形，如三维造型、工程图或艺术字等。
b.位图格式是直接描述像素点属性的图像文件格式。
.计算机屏幕上图像是由屏幕上发光点（常称像素）构成，对每个点可用二进制数据来描述其颜色与亮度等属性。
.像素是构成点阵图像的基本元素，它是离散的，就像是在绘图纸上一样排列成矩阵形式。由连续区域内的像素构成的图像称为点阵图像，也称位图像。全部像素形成的矩阵就构成位图。见图2-2。
.计算机存储位图图像时，是存储图像各像素的位置和颜色数据等。扩展名为.BMP、.TIF及.GIF等的是图像文件。用来绘制位图图像的软件称为画图软件，如Photoshop等。
.位图适用于表示具有颜色、阴影、色调等的变化的图像，如各类照片或绘画作品等。
位图放大后，其清晰度和光滑度都要受到影响。见图2-3与图2-4。
.位图图像中的水平方向上的像素个数和垂直方向上的像素个数决定了该幅图像的分辨率。如屏幕上显示的图像的分辨率为640?480，表示其水平方向上有640个像素，垂直方向上有480个像素，则屏幕上的总像素有640?480=307200个像素，即有307200个发光点。
.位图图像文件一般比矢量图形文件要大。影响位图文件的大小的因素主要有两个，即图像的分辨率与位深。
2.按颜色分类
.图像按颜色分有黑白图像、灰度图像及彩色图像等。
a.黑白图像是最简单的一种图像，它只包含黑白两种信息，占用很少的存储空间。
.黑白图像又可分为两种不同的类型，即线条图和半色调图。线条图是一种简单的黑白线条组成的图像，包括如铅笔或钢笔的素描图或如机械蓝图等单一颜色类的彩图。半色调图是一种模拟灰度图像的黑白图。见图2-5。
b.灰度图像除包含黑色和白色，还包含实际的灰色调。见图2-6。
c.彩色图像包含丰富的图像信息，在计算机中通常采用RGB（红、绿、蓝）三原色的模型来表示。RGB三原色可以组合成世界上所有的颜色。
.彩色图像中的每个像素是用多个位来表示的，常用的是24-bit彩色图像，它是由三个8-bit的RGB通道组成，可以记录1670万种色彩，这种图像常称为真彩色图像。 2.2
图像文件的属性
图像的属性主要有图像的分辨率、颜色、尺寸及存储方式等，这些属性确定了图像的表现形式、操作方式及其适用领域等。
1. 图像的分辨率
.计算机不能直接处理连续的图像信息，而只能处理离散的像素。数字化设备的主要作用之一就是将信息分成可以进行独立处理的单元，即像素。
.像素作为图像元素是可以用来度量图像数据的最小单元。计算机图像是由像素点组成的，在同样大小的面积上，组成图像的像素点越多，图像的清晰度就越高。
a.分辨率表示图像数字信息的数量或密度；它与像素和网格特性有着直
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图形和图像的区别
&&图形和图像的区别
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图形是指由外部轮廓线条构成的矢量图。即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等； &
图像：用数字任意描述像素点、强度和颜色。描述信息文件存储量较大，所描述对象在缩放过程中会损失细节或产生锯齿。图形：用一组指令集合来描述图形的内容，如描述构成该图的各种图元位置维数、形状等。描述对象可任意缩放不会失真。&
图像：是将对象以一定的分辨率分辨以后将每个点的信息以数字化方式呈现，可直接快速在屏幕上显示。图形：使用专门软件将描述图形的指令转换成屏幕上的形状和颜色。&
图像：表现含有大量细节（如明暗变化、场景复杂、轮廓色彩丰富）的对象，如：照片、绘图等，通过图像软件可进行复杂图像的处理以得到更清晰的图像或产生特殊效果。图形：描述轮廓不很复杂，色彩不是很丰富的对象，如：几何图形、工程图纸、、造型软件等。&
图像：用图像处理软件（等）对输入的图像进行编辑处理，主要是对位图文件及相应的调色板文件进行常规性的加工和编辑,但不能对某一部分控制变换。由于位图占用存储空间较大，一般要进行数据压缩。图形：通常用程序编辑，产生矢量图形，可对矢量图形及图元独立进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换。主要参数是描述图元的位置、维数和形状的指令和参数。&
图像格式
图像格式是指计算机中存储图像文件的方法，它们代表不同的图像信息矢量图形还是位图图像、色彩数和压缩程度。下面我们介绍几种常用的图像文件格式及其特点。
PSD格式：PSD是特有的图像文件格式，支持中所有的图像类型。但是，格式的图像文件很少为其他软件和工具所支持。所以，在图像制作完成后，通常需要转换为一些比较通用的图像格式，以便于输出到其他软件中继续编辑BMP格式：BMP是和兼容计算机系统的标准图像格式JPEG格式：JPEG是一种有损图像压缩格式。格式会损失数据信息TIFF格式：TIFF是一种应用非常广泛的位图图像格式GIF格式：GIF格式可以极大地节省存储空间，因此常常用于保存作为网页数据传输的图像文件EPS格式：EPS格式可以用于存储矢量图形，在中打开其他应用程序创建的包含矢量图形的文件时，会对此文件进行栅格化，将矢量图形转换为位图图像SWF&格式:十分适合通过&交付，因为它的文件很小。这是因为它大量使用了矢量图形。与位图图形相比，矢量图形的内存和存储空间要求都要低得多，因为它们是以数学公式而不是大型数据集的形式展示的。位图图形较大，是因为图像中的每个像素都需要一个单独的数据进行展示。
解析速度快
图片品质高
支持alpha通道
解析速度慢
图片品质中
支持alpha通道
压缩率可达1:6
解析速度慢
图片品质低
不支持alpha通道
压缩率高可达1:32
位图(图像)与矢量图(图形)比较
常用制作工具
只要有足够多的不同色彩的像素，就可以制作出色彩丰富的图象，逼真地表现自然界的景象
缩放和旋转容易失真，同时文件容量较大
Photoshop、画图等
文件容量较小，在进行放大、缩小或旋转等操作时图象不会失真
不易制作色彩变化太多的图象
Illustrator、Flash、CorelDraw等
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1. 基本概念
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