第6章 图像与图形处理技术（课件）- 《多媒体技术与应用》同步教学（国防科大版）

第6章 图像与图形处理技术 1 本章重点： 图像概述 图像颜色与颜色空间 数字图像处理 Photoshop简介 6.1 图像概述 多媒体技术中得到的数字化图形与图像都是以文件的形式存储在计算机中的，图形与图像不仅包含着轮廓、颜色、明暗等外在显示属性，而且还包含着分辨率、文件大小、像素深度等计算机技术的内在属性。按照其在计算机中显示和存储的原理不同，分为位图和矢量图等类型。 6.1.1图像的基本属性 1.像素深度 像素深度也称为位深度或颜色深度，是指存储图像中每个像素数据所占用的二进制位数。图像中的每一个像素都要用一位或多位比特来存放与它相关的颜色、亮度等信息。像素深度决定了彩色图像中可表现的最多颜色数目，或者灰度图像中的最大灰度等级数。表示一个像素的位数越多，它能表达的颜色数目就越多，而它的深度就越深。 像素深度除R、G、B分量用固定位数表示外， 往往还增加一位或几位作为属性(attribute)位，用来 指定该像素应具有的属性。 2.真彩色、伪彩色与直接色 （1）真彩色（True-color）：真彩色是指在组成一 副彩色图像的每个像素值中有R、G、B3个基色 分量，每个基色分量的值直接决定显示设备的 基色强度，这样产生的颜色为真彩色。 （2）伪彩色（Pseudo-color）：伪彩色图像每个像 素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定 ，而是把像素值当作彩色查找表(color look-up table，CLUT)的表项入口地址，去查 找一个显示图像时使用的R，G，B强度值，用查 找出的R，G，B强度值产生的彩色称为伪彩色。 （3）直接色（Direct-color）：直接色的获取是通 过每个像素的R、G、B分量分别作为单独的索引 值进行变换，经相应的颜色变换表找出各自的 基色强度，用变换后的R、G、B强度值产生的颜 色。 3.分辨率 （1）图像分辨率:度量一幅图像的像素密度的指标， 指图像中每单位长度含有的像素数目，其单位 是“像素/英寸” ，通常使用dpi（dot per inch）来表示。 （2）显示分辨率:指在某一种显示方式下，显示屏上 能够显示出的像素数目，以水平和垂直的像素 数来表示。 （3）扫描分辨率:用扫描仪扫描图像时，通常要指定 扫描的分辨率，用每英寸包含的点数dpi（dots per inch）表示。 （4）打印分辨率:指图像打印时每英寸可识别的点 数，也使用dpi为衡量单位。 6.1.2 图像的类型 计算机显示的图像从其生成、显示、处理和存储 的数据运算机制角度看，可分为矢量图（vector）和 位图（bitmap）两种基本形式。 1.矢量图 矢量图形是用一系列计算机指令集合的形式来描述、记录和处理一幅图的。这些指令描述的对象包括一幅图中所包含的各图形元素的位置、颜色、大小、形状、轮廓和其他一些特性，也可以用更复杂的形式表示图像中的曲面、光照、阴影、材质等效果。其矢量文件存储的信息是许许多多的数学表达式和指令。 由于矢量图是计算生成的，因而显示精度高、操作灵活性大。图元对象可任意放大、缩小而不变形，也不必考虑其对图形分辨率的影响。图6-1是两幅矢量图，其中（b）图是将（a）图中的局部进行了放大，放大后的图像依然很清晰。这些特征使得矢量图常常被用来设计精细的线框型图案、商标、标志等。存盘后文件的大小与图形中元素的个数和每个元素的复杂程度成正比，而与图形面积和色彩的丰富程度无关。 （a） （b） 图6-1 矢量图和局部放大 2.位图 位图图像，亦称为点阵图像，是由称作像素的单个点组成的。它是把一幅彩色图分成许许多多的像素，每个像素用若干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度和属性。因此一幅图由许许多多描述每个像素的数据组成，这些数据通常称为图像数据，而这些数据作为一个文件来存储，这种文件称为图像文件。图像文件中的每一个元素（像素）与显示器上的显示点一一对应，故显示器上显示的图像称之为位图映射图像。 扩大位图尺寸的方法是增多单个像素，从而是线条和形状显得参差不齐。然而，如果从稍远的位置观看，位图图像的颜色和形状又显得是连续的。缩小位图尺寸也会使原图变形，因为它是通过减少像素使整个图像变小的。同样，由于位图图像是以排列的像素集合体的形式创建的，所以位图不易进行空间上