第1章图像处理基础知识课件.ppt

1、主讲教师：主讲教师：第第1章章 图像处理基础知识图像处理基础知识本章简介本章简介 本章主要介绍本章主要介绍Photoshop CS5图像处理的基础知识，图像处理的基础知识，包括位图与矢量图、分辨率、图像色彩模式等。通过本包括位图与矢量图、分辨率、图像色彩模式等。通过本章的学习，可以快速掌握这些基础知识，有助于更快、章的学习，可以快速掌握这些基础知识，有助于更快、更准确的处理图像。更准确的处理图像。第第1 1章章 图像处理基础知识图像处理基础知识 了解像素与分辨率的区别 掌握颜色模式切换的方法 了解图像的位深度 了解色域与溢色 掌握图像文件常用格式了解位图与矢量图像的差异 课堂学习课堂学习目标目

2、标 1.1 1.1 位图与矢量图像位图与矢量图像 位图图像 矢量图像 本节内容本节内容位图图像在技术上被称为栅格图像，也就是通常所说的位图图像在技术上被称为栅格图像，也就是通常所说的“点阵点阵图像图像”或或“绘制图像绘制图像”。位图图像由像素组成，每个像素都会。位图图像由像素组成，每个像素都会被分配一个特定位置和颜色值。相对于矢量图像，在处理位图被分配一个特定位置和颜色值。相对于矢量图像，在处理位图图像时所编辑的对象是像素而不是对象或形状。图像时所编辑的对象是像素而不是对象或形状。1.1.1 1.1.1 位图图像位图图像 位图图像是连续色调图像，最常见的有数码照片和数字绘画。位图图像是连续色调

3、图像，最常见的有数码照片和数字绘画。1.1.2 1.1.2 矢量图像矢量图像矢量图像也称为矢量形状或矢量对象，在数学上定义为一系矢量图像也称为矢量形状或矢量对象，在数学上定义为一系列由线连接的点，比如列由线连接的点，比如Illustrator、CorelDraw、CAD等软等软件就是以矢量图形为基础进行创作的。与位图图像不同，矢件就是以矢量图形为基础进行创作的。与位图图像不同，矢量文件中的图形元素称为矢量图像的对象，每个对象都是一量文件中的图形元素称为矢量图像的对象，每个对象都是一个自成一体的实体，它具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕个自成一体的实体，它具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕位置等属性

4、。位置等属性。矢量图形与分辨率无关，所以任意移动或修改矢量图形都不矢量图形与分辨率无关，所以任意移动或修改矢量图形都不会丢失细节或影响其清晰度。当调整矢量图形的大小、将矢会丢失细节或影响其清晰度。当调整矢量图形的大小、将矢量图形打印到任何尺寸的介质上、在量图形打印到任何尺寸的介质上、在PDFPDF文件中保存矢量图文件中保存矢量图形或将矢量图形导入到基于矢量的图形应用程序中时，矢量形或将矢量图形导入到基于矢量的图形应用程序中时，矢量图形都将保持清晰的边缘。图形都将保持清晰的边缘。1.2 1.2 像素与分辨率像素与分辨率 像素分辨率 本节内容本节内容1.2.1 1.2.1 像素像素像素是构成位图图

5、像的最基本单位。构成一幅图像的像素像素是构成位图图像的最基本单位。构成一幅图像的像素点越多，色彩信息越丰富，效果就越好，当然文件所占的点越多，色彩信息越丰富，效果就越好，当然文件所占的空间也就更大。在位图中，像素的大小是指沿图像的宽度空间也就更大。在位图中，像素的大小是指沿图像的宽度和高度测量出的像素数目。和高度测量出的像素数目。1.2.2 1.2.2 分辨率分辨率分辨率是指位图图像中的细节精细度，测量单位是像素分辨率是指位图图像中的细节精细度，测量单位是像素/英英寸（寸（ppippi），每英寸的像素越多，分辨率越高。一般来说，），每英寸的像素越多，分辨率越高。一般来说，图像的分辨率越高，印刷

6、出来的质量就越好。图像的分辨率越高，印刷出来的质量就越好。位图模式1.3 1.3 图像的颜色模式图像的颜色模式灰度模式LAB模式 本节内容本节内容双色调模式RGB模式CMYK模式索引颜色模式 多通道模式 1.3.1 1.3.1 位图模式位图模式位图模式是指使用两种颜色值（黑色或白色）中的一个来表示图位图模式是指使用两种颜色值（黑色或白色）中的一个来表示图像中的像素。将图像转换为位图模式会使图像减少到两种颜色，像中的像素。将图像转换为位图模式会使图像减少到两种颜色，从而大大简化了图像中的颜色信息，同时也减小了文件的大小从而大大简化了图像中的颜色信息，同时也减小了文件的大小。1.3.2 1.3.2

7、 灰度模式灰度模式灰度模式是用单一色调来表现图像，在图像中可以使用不同的灰灰度模式是用单一色调来表现图像，在图像中可以使用不同的灰度级。在度级。在8 8位图像中，最多有位图像中，最多有256256级灰度，灰度图像中的每个像素级灰度，灰度图像中的每个像素都有一个都有一个0 0（黑色）（黑色）255 255（白色）之间的亮度值；在（白色）之间的亮度值；在1616位和位和3232位位图像中，图像的级数比图像中，图像的级数比8 8位图像要大得多。位图像要大得多。1.3.3 1.3.3 双色调模式双色调模式双色调模式并不是指由两种颜色构成图像的颜色模式，而是通过双色调模式并不是指由两种颜色构成图像的颜色

8、模式，而是通过1414种自定油墨创建的单色调、双色调、三色调和四色调的灰度图种自定油墨创建的单色调、双色调、三色调和四色调的灰度图像。单色调是用非黑色的单一油墨打印的灰度图像，双色调、三像。单色调是用非黑色的单一油墨打印的灰度图像，双色调、三色调和四色调分别是用两种、色调和四色调分别是用两种、3 3种和种和4 4种油墨打印的灰度图像。种油墨打印的灰度图像。1.3.4 RGB1.3.4 RGB模式模式RGBRGB颜色模式是一种发光模式，也叫颜色模式是一种发光模式，也叫“加光加光”模式。模式。RGBRGB分别代表分别代表RedRed（红（红色）、色）、GreenGreen（绿色）、（绿色）、Blu

9、eBlue（蓝），（蓝），在在“通道通道”调板中可以查看到调板中可以查看到3 3种颜种颜色通道的状态信息。色通道的状态信息。RGBRGB颜色模式下颜色模式下的图像只有在发光体上才能显示出来，的图像只有在发光体上才能显示出来，例如显示器、电视等，该模式所包括例如显示器、电视等，该模式所包括的颜色信息（色域）有的颜色信息（色域）有16701670多万种，多万种，是一种真色彩颜色模式。是一种真色彩颜色模式。1.3.5 CMYK1.3.5 CMYK模式模式CMYKCMYK颜色模式是一种印刷模式，也叫颜色模式是一种印刷模式，也叫“减光减光”模式，该模式下的图模式，该模式下的图像只有在印刷体上才可以观察到

10、。像只有在印刷体上才可以观察到。CMYKCMYK颜色模式包含的颜色总数比颜色模式包含的颜色总数比RGBRGB模式少很多，所以在显示器上观察到的图像要比印刷出来的图模式少很多，所以在显示器上观察到的图像要比印刷出来的图像亮丽一些。像亮丽一些。CMYCMY是是3 3种印刷油墨名称的首字母，种印刷油墨名称的首字母，C C代表代表CyanCyan（青（青色）、色）、M M代表代表MagentaMagenta（洋红）、（洋红）、Y Y代表代表YellowYellow（黄色），而（黄色），而K K代表代表BlackBlack（黑色），这是为了避免与（黑色），这是为了避免与BlueBlue（蓝色）混淆，因此

11、黑色选（蓝色）混淆，因此黑色选用的是用的是BlackBlack最后一个字母最后一个字母K K。在。在“通道通道”调板中可以查看到调板中可以查看到4 4种颜种颜色通道的状态信息。色通道的状态信息。1.3.6 Lab1.3.6 Lab模式模式LabLab颜色模式是由照度（颜色模式是由照度（L L）和有关色彩的）和有关色彩的a a、b b这这3 3个要个要素组成，素组成，L L表示表示LuminosityLuminosity（照度），相当于亮度；（照度），相当于亮度；a a表表示从红色到绿色的范围；示从红色到绿色的范围；b b表示从黄色到蓝色的范围，表示从黄色到蓝色的范围，如图如图1-131-13所

12、示。所示。LabLab颜色模式的亮度分量（颜色模式的亮度分量（L L）范围是从）范围是从0 1000 100，在，在 AdobeAdobe拾色器和拾色器和“颜色颜色”调板中，调板中，a a分量分量（绿色（绿色-红色轴）和红色轴）和b b分量（蓝色分量（蓝色-黄色轴）的范围是从黄色轴）的范围是从+127-128+127-128。1.3.7 1.3.7 索引颜色模式索引颜色模式 索引颜色是位图图像的一种编码方法，需要基于索引颜色是位图图像的一种编码方法，需要基于RGBRGB、CMYKCMYK等更基等更基本的颜色编码方法。可以通过限制图像中的颜色总数来实现有损压本的颜色编码方法。可以通过限制图像中的

13、颜色总数来实现有损压缩。如果要将图像转换为索引颜色模式，那么这张图像必须是缩。如果要将图像转换为索引颜色模式，那么这张图像必须是8 8位位/通道的图像、灰度图像或是通道的图像、灰度图像或是RGBRGB颜色模式的图像。颜色模式的图像。索引颜色模式可以生成最多索引颜色模式可以生成最多256种颜色的种颜色的8位图像文件。将图像转位图像文件。将图像转换为索引颜色模式后，换为索引颜色模式后，Photoshop将构建一个颜色查找表将构建一个颜色查找表（CLUT），用以存放并索引图像中的颜色。），用以存放并索引图像中的颜色。1.3.8 1.3.8 多通道模式多通道模式多通道颜色模式图像在每个通多通道颜色模式

14、图像在每个通道中都包含道中都包含256256个灰阶，对于特个灰阶，对于特殊打印时非常有用。将一张殊打印时非常有用。将一张RGBRGB颜色模式的图像转换为多通道颜色模式的图像转换为多通道模式的图像后，之前的红、绿、模式的图像后，之前的红、绿、蓝蓝3 3个通道将变成青色、洋红、个通道将变成青色、洋红、黄色黄色3 3个通道。多通道模式图像个通道。多通道模式图像可以存储为可以存储为PSDPSD、PSBPSB、EPSEPS和和RAWRAW格式。格式。1.4 1.4 图像的位深度图像的位深度本节内容本节内容8位/通道16位/通道32位/通道1.4.1 81.4.1 8位位/通道通道8 8位位/通道的通道的

15、RGBRGB图像中的每个通道可以包含图像中的每个通道可以包含256256种颜色，这就意味着种颜色，这就意味着这张图像可能拥有这张图像可能拥有16001600万个以上的颜色值。万个以上的颜色值。1.4.2 161.4.2 16位位/通道通道1616位位/通道的图像的位深度为通道的图像的位深度为1616位，每个通道包含位，每个通道包含6500065000种颜色信息。种颜色信息。所以图像中的色彩通常会更加丰富与细腻。所以图像中的色彩通常会更加丰富与细腻。1.4.3 321.4.3 32位位/通道通道 3232位位/通道的图像也称为高动态范围（通道的图像也称为高动态范围（HDRIHDRI）图像。它是一

16、种亮度）图像。它是一种亮度范围非常广的图像，与其他模式的图像相比，范围非常广的图像，与其他模式的图像相比，3232位位/通道的图像有通道的图像有着更大亮度的数据贮存，而且它记录亮度的方式与传统的图片不同，着更大亮度的数据贮存，而且它记录亮度的方式与传统的图片不同，不是用非线性的方式将亮度信息压缩到不是用非线性的方式将亮度信息压缩到8bit8bit或或16bit16bit的颜色空间内，的颜色空间内，而是用直接对应的方式记录亮度信息，它记录了图片环境中的照明而是用直接对应的方式记录亮度信息，它记录了图片环境中的照明信息，因此通常可以使用这种图像来信息，因此通常可以使用这种图像来“照亮照亮”场景。有

17、很多场景。有很多HDRIHDRI文文件是以全景图的形式提供的，同样也可以用它作为环境背景来产生件是以全景图的形式提供的，同样也可以用它作为环境背景来产生反射与折射。反射与折射。1.5 1.5 色域与溢色色域与溢色色域 溢色 本节内容本节内容1.5.1 1.5.1 色域色域色域是另一种形式上的色彩模色域是另一种形式上的色彩模型，它具有特定的色彩范围。型，它具有特定的色彩范围。例如，例如，RGBRGB色彩模型就有好几个色彩模型就有好几个色域，即色域，即Adobe RGBAdobe RGB、sRGBsRGB和和ProPhotoProPhoto RGB RGB等。等。为了能够直观的表示色域这一为了能够

18、直观的表示色域这一概念，概念，CIECIE国际照明协会制定了国际照明协会制定了一个用于描述色域的方法，即一个用于描述色域的方法，即CIE-CIE-xyxy色度图。色度图。1.5.2 1.5.2 溢色溢色在计算机中，显示的颜色超出了在计算机中，显示的颜色超出了CMYKCMYK颜色模式的色域范围，就会出颜色模式的色域范围，就会出现现“溢色溢色”。1.6 1.6 常用的文件格式常用的文件格式PSD格式BMP格式 本节内容本节内容GIF格式 EPS格式 TIF格式1.6.1 PSD1.6.1 PSD格式格式PSDPSD格式和格式和PDDPDD格式是格式是photoshopphotoshop CS5 C

19、S5自身的专用文件格式，能够支自身的专用文件格式，能够支持从线图到持从线图到CMYKCMYK的所有图像类型，但由于仔一些图形处理软件中没的所有图像类型，但由于仔一些图形处理软件中没有得到很好的支持，所以其通用性不强。有得到很好的支持，所以其通用性不强。PSDPSD格式和格式和PDDPDD格式能有保格式能有保存图像数据的细小部分，如图层、附加的遮膜通道等存图像数据的细小部分，如图层、附加的遮膜通道等photoshopphotoshop CS5CS5对图像进行特殊处理的信息。在没有最终决定图像存储的个事对图像进行特殊处理的信息。在没有最终决定图像存储的个事前，最好先以这两种格式存储。另外，前，最好

20、先以这两种格式存储。另外，psotoshoppsotoshop CS5 CS5打开和存储打开和存储这两种格式的文件比其他格式更快。但是这两种格式也有缺点，就这两种格式的文件比其他格式更快。但是这两种格式也有缺点，就是它们所存储的图像文件容量大，占用磁盘空间较多。是它们所存储的图像文件容量大，占用磁盘空间较多。1.6.2 TIF1.6.2 TIF格式格式TIFTIF格式是标签图像格式。格式是标签图像格式。TIFTIF格式对于色彩通道图像来说是最有用格式对于色彩通道图像来说是最有用的格式，具有很强的可移植性，它可以用于的格式，具有很强的可移植性，它可以用于PCPC、MacintoshMacinto

21、sh以及以及UNIXUNIX工作站工作站3 3打平台，是这打平台，是这3 3大平台上使用最广泛的绘图格式。大平台上使用最广泛的绘图格式。用用TIFTIF格式存储时应考虑到文件的大小，因为格式存储时应考虑到文件的大小，因为TIFTIF格式的结构要比其格式的结构要比其他格式更复杂。但他格式更复杂。但TIFTIF格式是支持格式是支持2424个通道，能存储多余个通道，能存储多余4 4个通道的个通道的文件格式。文件格式。TIFTIF格式还允许试用格式还允许试用photoshopphotoshop CS5 CS5中的复杂工具和滤镜中的复杂工具和滤镜特效。特效。TIFTIF格式非常适合于印刷和输出。格式非常

22、适合于印刷和输出。1.6.3 BMP1.6.3 BMP格式格式BMPBMP格式是格式是Windows BitmapWindows Bitmap的缩写，此格式是微软开发的固有格式，的缩写，此格式是微软开发的固有格式，这种格式被大多数软件所支持。这种格式被大多数软件所支持。BMPBMP格式采用了一种叫格式采用了一种叫RLERLE的无损压的无损压缩方式，对图像质量不会产生什么影响。缩方式，对图像质量不会产生什么影响。BMPBMP格式主要用于保存位格式主要用于保存位图图像，支持图图像，支持RGBRGB、位图、灰度和索引颜色模式，但是不支持、位图、灰度和索引颜色模式，但是不支持AlphaAlpha通道。

23、通道。1.6.4 GIF1.6.4 GIF格式格式GIFGIF格式是格式是Graphics Interchange FormatGraphics Interchange Format的缩写，的缩写，GIFGIF格式的图像格式的图像文件容量较小，它形成一种压缩的文件容量较小，它形成一种压缩的8bit8bit图像文件。正因为这样，一图像文件。正因为这样，一般用这种格式的文件来缩短图形的加载时间。如果在网络中传送图般用这种格式的文件来缩短图形的加载时间。如果在网络中传送图像文件，像文件，GIFGIF格式的图像文件安要比其他格式的图像文件快得多。格式的图像文件安要比其他格式的图像文件快得多。1.6.5

24、 EPS1.6.5 EPS格式格式EPSEPS是为是为PostScriptPostScript打印机上输出图像而开发的文件格式，是处理打印机上输出图像而开发的文件格式，是处理图像工作中最重要的格式，它被广泛应用在图像工作中最重要的格式，它被广泛应用在MacMac和和PCPC环境下的图形环境下的图形设计和版面设计中，几乎所有的图形、图表和页面排版程序都支持设计和版面设计中，几乎所有的图形、图表和页面排版程序都支持这种格式。如果仅仅是保存图像，建议不要使用这种格式。如果仅仅是保存图像，建议不要使用EPSEPS格式。如果文格式。如果文件要打印到无件要打印到无PostScriptPostScript的

25、打印机上，为避免出现打印错误，最好的打印机上，为避免出现打印错误，最好也不要使用也不要使用EPSEPS格式，可以用格式，可以用TIFFTIFF格式或格式或JPEGJPEG格式来代替。格式来代替。1.7 1.7 本章小结本章小结通过本章的学习，我们对图像文件的相关知识应该有了一个深刻的通过本章的学习，我们对图像文件的相关知识应该有了一个深刻的认识，这些知识很基础，但是在图像处理中的运用却非常的广泛，认识，这些知识很基础，但是在图像处理中的运用却非常的广泛，因此对每一个基础知识都应该做到了如指掌，才能确保在图像处理因此对每一个基础知识都应该做到了如指掌，才能确保在图像处理中做到最好。细节决定成败，因此希望大家在学习中一定要认真仔中做到最好。细节决定成败，因此希望大家在学习中一定要认真仔细，并且不断的练习巩固。细，并且不断的练习巩固。