项目一 任务1.2了解图像的基础知识（课件）《图形图像处理》（高教版第四版）同步精品课堂

1.2了解图像的基础知识 图像图像处理 同步精品课堂 高等教育出版社 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 熟悉图像的分辨率种类和颜色模式种类 掌握图像文件格式的分类 教学重难点 二 熟悉分辨率的种类和应用场景 掌握不同颜色模式的应用场景 了解颜色位深度的计算方法 熟悉图像文件的格式 重点： 难点： 同学们，上节课我们最后学习了图像的类型分为矢量图和位图，并且仔细了解了他们的优点和缺点，不同的图片除了类型作为他们的分类标准，你们还知道有哪些分类图片的标准吗？ 导入新课 三 这些分类标准我们都是按照图像的属性进行区分的，同学们能描述一下这些属性分别有什么不同的展示吗？ ps中展示了不同的图像属性在图片中的影响，请同学们根据课本内容预习来告诉我，那些图像属性是我们分类的标准？ 图像属性 l 分辨率。 l 颜色位深度。 三种类型的分辨率需要掌握分类标准和应用场景。 需要掌握计 算公式。 l 颜色模式。 掌握常用几种格式特点即可 l 图像文件格式。 种类很多，掌握常用 的即可 课前预习 ※ 启动Photoshop CC程序，可以看到Photoshop CC的工作界面主要由菜单栏、工具选项栏、工具箱、各种面板、图像编辑窗口等组成。 新知讲授 四 一、分辨率 分辨率通常分为显示分辨率、图像分辨率和输出分辨率。 他们的使用场景分别是，计算机、图像、各种输出设备展示出来的不同图片类型 三种分辨率基本可以概括我们的全部图像使用场景，让我们以应用场景为分类标准来仔细学习一下三种分辨率！ 新知讲授 四 一、分辨率------1、显示分辨率 显示分辨率：是指显示器屏幕上能够显示的像素个数，通常用显示器水平和垂直方向上能够显示的像素个数的乘积来表示 例如：左图中提到的显示分辨率参数有三个，1k显示的分辨率为1920*1080，解释为该显示器在水平方向可以显示1920个像素，在垂直方向可以显示1080个像素，共显示2073600（1920x1080）个像素。 结论：显示器的显示分辨率越高，显示的图像越清晰 新知讲授 四 一、分辨率------1、显示分辨率 同学们有没有留意过，为什么几年前许多热播的电视剧，再观看时没有印象中那么清晰了？ 而有些表明修复过的视频和图片，仍然可以在我们的显示器中清晰的展示？ 随着时间的发展，我们的计算器显示器的显示分辨率是在不断提高的，曾经低分辨率的视频和照片与我们现使用的显示器中像素个数有所差别，少量像素的图片呈现在大量像素的显示器中，所以展示出了不清晰的图片。 而图像和视频的修复过程，就是补充像素点。 新知讲授 四 一、分辨率------2、图像分辨率 图像分辨率：是指图像中存储的信息量。图像分辨率有多种衡量方法，通常用图像在长和宽方向上所能容纳的像素个数的乘积来表示（ppi表示图像分辨率） 例如：左图中展示了不同价位的相机，不同价位的相机拍摄出的图片清晰度不同，同样占的内存空间也不同（价位越高，越清晰。） 所以图像分辨率不止向我们展示了图像清晰程度，更代表的不同内存大小。 结论：在显示分辨率一定的情况下，图像分辨率越高，图像越清晰，同时图像也越大 新知讲授 四 一、分辨率------3、输出分辨率 输出分辨率：输出分辨率是指输出设备（主要指打印机）在每个单位长度内所能输出的点数，通常用dpi（dots per inch，点每英寸）来表示。 不同价位的打印机，功能也有不同是展示，例如材质不同，在是否能双面打印，能都彩色打印，打印速度也根据价位的不同有区别 目前一般激光打印机和喷墨打印机的分辨率都在600dpi以上。若打印文本，600dpi已经达到相当出色的线条质量； 若打印黑白照片，最好用分辨率在1 200dpi以上的喷墨打印机； 若打印彩色照片，则分辨率最好是4 800dpi或更高。 结论：输出分辨率越高，则输出的图像质量就越好。 局域网（LAN）：将有限范围内（如一个办公室、一栋教学楼、一个校园）的计算机及其他设备连接起来的网络。 新知讲授 四 二.颜色位深度 定义：在图像中，各像素的颜色信息是用二进制位数来描述的。颜色位深度就是指存储每个像素所用的二进制位数。颜色位深度确定彩色图像的每个像素可能有的颜色数,或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。 如果图像的颜色位深度用n来表示的话，那么该图像能够支持的颜色数（或灰度级数）为2n。图像的颜色位深度通常有1位、4位、8位、16位、24位之分。在1位图像中，每个像素的颜色只能是黑或白；若颜色位深度为24位，则支持的颜色数目达1 677万余种，通常称为真彩色。 问题：右侧熊猫图片，颜色位深度是多少？ 答案为1，只有黑白两种颜色，2的1次方=2 启动Photoshop CC程序，可以看到Photoshop CC的工作界面主要由菜单栏、工具选项栏、工具箱、各种面板、图像编辑窗口等组成。 新知讲授 四 三、颜色模式 定义： 颜色模式是指在显示器屏幕上和打印页面上重现图像色彩的模式。对于数字图像来说，颜色模式是个很重要的概念，它不但会影响图像中能够显示的颜色数目，还会影响图像的通道数和文件的大小。不同颜色模式显示的图像效果如图所示。 常见颜色模式分为： RGB模式 CMYK模式 Lab模式 新知讲授 四 三、颜色模式---1、RGB模式 RGB模式是Photoshop中最常用的颜色模式，也是Photoshop图像的默认颜色模式。 RGB模式用红、绿、蓝三原色来混合产生各种颜色，该模式的图像中每个像素的R、G、B颜色值均为0～255，各用8位二进制数来描述，因此每个像素的颜色信息是由24位颜色位深度来描述的，即所谓的真彩色。 就编辑图像而言，RGB是最佳的颜色模式，但并不是最佳的打印模式，因为其定义的许多颜色超出了打印范围。采用RGB模式的图像有三个颜色通道，分别用于存放红、绿、蓝三种颜色数据 适用场景： 适用于电子屏幕显示 如电脑显示器、手机屏幕、电视等 因为这些设备是通过发射光线来显示颜色的 新知讲授 四 三、颜色模式---2、CMYK模式 CMYK模式是针对印刷行业设计的颜色模式，是一种基于青、洋红、黄和黑四色印刷的颜色模式。CMYK模式是通过油墨反射光来产生色彩的，该模式定义的色彩数比RGB模式少得多，所以若图像由RGB模式直接转换为CMYK模式必将损失一部分颜色。采用CMYK模式的图像有四个颜色通道，分别用于存放青色、洋红、黄色和黑色4种颜色数据。 适用场景： 在印刷行业广泛使用，像书籍、海报 宣传单页等印刷品的色彩制作 都是基于cmyk模式 拓展：理论上，当青色油墨和品红色油墨混合时，会吸收红色和绿色光，从而反射蓝色光。黑色油墨用于补充青、品红、黄混合后不够黑的部分，以及加深暗部颜色。 新知讲授 四 三、颜色模式---3、Lab模式 Lab模式是Photoshop内部的颜色模式，是目前色彩范围最广的一种颜色模式。 Lab模式由三个通道组成，其中，L通道是亮度通道，a和b通道是颜色通道。Lab模式弥补了RGB模式和CMYK模式的不足，在进行色彩模式转换时，Lab模式转换为CMYK模式不会出现颜色丢失现象，因此，在Photoshop中常利用Lab模式作为RGB模式转换为CMYK模式时的过渡模式。 补充：RGB模式--->Lab模式--->CMYK模式 新知讲授 四 三、颜色模式 RGB模式 vs CMYK模式 颜色构成： C青M洋红Y黄K黑 R红G绿B蓝 色彩模式： RGB是发光的色彩模式，你在一间黑暗的房间内仍然可以看见荧屏上的内容。 CMYK也称为印刷的色彩模式，是一种依靠反光的色彩模式，需要有外界光源的情况下才可以看得到 成像效果： 不同屏幕显示的图像 印刷品上看到的图像 示例 要展开某个面板，可以直接单击其图标或面板名称标签；如果要隐藏某个已经显示出来的面板，只需再次单击其图标或名称标签即可。 停放是一组放在一起显示的面板或面板组，通常在垂直方向显示。可通过将面板移到停放中或从停放中移走来停放或取消停放面板。 停放面板：将其标签拖移到停放中（顶部、底部或两个其它面板之间）；要停放面板组，将其标题栏（标签上面的实心空白栏）拖移到停放中。 取消停放：可将其标签或标题栏从停放中拖走；还可以将其拖移到另一个停放中或者使其变为自由浮动。 新知讲授 四 四、图像文件的格式 图像的存储格式有很多种，每种格式都有不同的特点和应用范围，可根据不同的需求将图像保存为不同的格式。下面简要介绍目前常用的几种文件格式。 1、BMP格式 2、JPEG格式 3、PSD格式 4、GIF格式 5、TIFF格式 6、PNG格式 7、PDF格式 除此之外，第一章节中为了区分位图和矢量图的学习，分别列举了不同的文件格式，可以作为补充学习 局域网（LAN）：将有限范围内（如一个办公室、一栋教学楼、一个校园）的计算机及其他设备连接起来的网络。 新知讲授 四 定义：BMP格式是Windows系统的标准图像格式。这种格式不采用压缩技术，所以占用磁盘空间较大。 四、图像文件的格式---1、BMP格式 特点：无损压缩，体积较大不适用于网络传输应用，应用于单机 用途：主要用于Windows操作系统，较少用于分享和网络发布 优点：兼容性好 缺点：文件大，不易于网络传输 局域网（LAN）：将有限范围内（如一个办公室、一栋教学楼、一个校园）的计算机及其他设备连接起来的网络。 新知讲授 四 定义：JPEG格式是采用JPEG（Joint Photographic Experts Group，联合图像专家小组）压缩标准进行压缩的图像文件格式，可以选用不同的压缩比，为一种有损压缩。由于它的压缩比可以很大，文件较小，所以是因特网上最常用的图像文件格式之一。 四、图像文件的格式---2、JPEG格式 特点：有损压缩，支持百万种颜色，适合照片 用途：广泛应用于网页图像，因为JPEG文件通常较小，适合在线分享。 优点：压缩率高，多次编辑后质量会下降，且不支持透明度 缺点：是有损压缩，多次编辑后质量会下降，且不支持透明度 局域网（LAN）：将有限范围内（如一个办公室、一栋教学楼、一个校园）的计算机及其他设备连接起来的网络。 新知讲授 四 定义：PSD格式是Photoshop的专用格式。这种格式可以将Photoshop的图层、通道、参考线、蒙版和颜色模式等信息都保存起来，以便对图像做进一步的修改，它是一种支持所有图像颜色模式的文件格式。 四、图像文件的格式---3、PSD格式 特点：Photoshop的原生文件格式，支持图层、通道、蒙版等 用途：用于保存Photoshop中的工作进度，方便后续编辑操作 优点：能保留完整的编辑信息，易于修改 缺点：文件较大，不易于网络传输和分享 局域网（LAN）：将有限范围内（如一个办公室、一栋教学楼、一个校园）的计算机及其他设备连接起来的网络。 新知讲授 四 定义：GIF（Graphics Interchange Format，图像互换格式）格式是一种采用LZW算法压缩的8位图像文件格式。LZW算法是一种无损压缩技术，该技术在压缩包含大面积单色区域的图像时最有效。 四、图像文件的格式---4、GIF格式 特点：支持动画和透明背景，但仅限于256中颜色 用途：适合简单的动画效果，如网站加载动画或广告 优点：支持动画和透明度 缺点：颜色深度有限，不适合复杂图像 局域网（LAN）：将有限范围内（如一个办公室、一栋教学楼、一个校园）的计算机及其他设备连接起来的网络。 新知讲授 四 定义：TIFF（Tagged Image File Format，标签图像文件格式）格式被许多图形图像软件所支持，是一种灵活的位图图像格式。TIFF格式支持具有Alpha通道的CMYK、RGB、Lab等多种颜色模式。 四、图像文件的格式---5、TIFF格式 特点：无损压缩，支持多种颜色和数据格式，适合保存高质量图像 用途：常用于印刷行业，因为可以保持图像的高精度 优点：无损压缩，支持高质量图像 缺点：文件可能很大 局域网（LAN）：将有限范围内（如一个办公室、一栋教学楼、一个校园）的计算机及其他设备连接起来的网络。 新知讲授 四 定义：PNG (Portable Network Graphics，可移植网络图形)格式是一种位图文件存储格式，它采用从LZ77派生的无损数据压缩算法。用PNG格式来存储灰度图像时，灰度图像的颜色深度可多达16位；存储彩色图像时，彩色图像的颜色深度可多达48位，并且还可存储多达16位的α通道数据。PNG格式具有高保真性、透明性、文件较小等特性，被广泛应用于网页设计、平面设计领域。 四、图像文件的格式---6、PNG格式 特点：无损压缩，支持透明背景，有24位和32两种颜色位深度 用途：常用于需要透明背景的设计元素，如图标，logo和网页图形 优点：无损压缩，支持透明 缺点：文件大小相对较大 局域网（LAN）：将有限范围内（如一个办公室、一栋教学楼、一个校园）的计算机及其他设备连接起来的网络。 新知讲授 四 定义：PDF（Portable Document Format，可移植文档格式）格式与软件、硬件和操作系统无关，是一种跨平台的文件格式，便于交换文件与浏览，它支持RGB、CMYK、Lab等多种颜色模式。 四、图像文件的格式---7、PDF格式 特点：自包含所有必要信息，不可轻易编辑，但可通过软件修改，保持文档原始布局和样式 用途：广泛用于文档共享，电子书制作，合同法律文件存储，工程图像交流及学术论文提交等 优点：跨平台兼容性强，文件保真度高，支持加密保护，适合打印和共享 缺点：编辑困难 随堂练习 五 1.Photoshop中最常用的颜色模式（ ） A. Lab模式 B. RGB模式 C. CMYK模式 D.灰度模式 答案：B 解析：RGB模式 是 Photoshop 中最常用的颜色模式，因为它适用于屏幕显示（如网页、视频、数码图像等），并且是 Photoshop 的默认颜色模式。RGB 代表红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三种光色，通过加色混合原理生成各种颜色。 CMYK模式 主要用于印刷领域，但在设计过程中通常先在 RGB 模式下编辑，最终输出前再转换为 CMYK。 Lab模式 是一种与设备无关的颜色模式，常用于颜色校正和特殊处理，但不是最常用的。 灰度模式 仅使用黑白灰表示图像，适用于黑白印刷或特殊效果，使用频率低于 RGB 模式。 因此，RGB 模式 是 Photoshop 中最常用的颜色模式。 随堂练习 五 2.目前色彩范围最广的一种颜色模式是（ ） A. Lab模式 B. RGB模式 C. CMYK模式 D.灰度模式 答案：A 解析：Lab模式 是由国际照明委员会（CIE）制定的一种与设备无关的颜色模式。它的设计目标是在视觉上实现均匀性，并包含人眼可见的所有颜色。因此，Lab色彩空间是所有颜色模式中范围最广的，它完全包含了RGB和CMYK的色彩范围。 RGB模式 的色彩范围取决于具体的设备（如显示器），虽然比CMYK范围广，但仍然小于Lab模式。 CMYK模式 是用于印刷的颜色模式，使用青、品红、黄、黑四种油墨混合。由于颜料和印刷技术的限制，它的色彩范围是这四种模式中最小的。 灰度模式 只包含从黑到白的亮度信息，没有任何颜色，所以它的“色彩范围”最小。 总结： 色彩范围从广到窄的排序是：Lab > RGB > CMYK > 灰度。因此，色彩范围最广的是 Lab 模式。 随堂练习 五 3.被称为可移植网络图形的图像格式是（ ） A. GIF格式 B. PNG格式 C. JPG格式 D.BMP格式 答案：B 解析：PNG格式：其英文全称为 Portable Network Graphics，中文直译就是“可移植网络图形”。它是一种支持无损压缩和透明度通道（Alpha通道）的位图格式，专门为网络传输而设计，旨在替代旧的GIF格式。 其他选项分析： A. GIF格式：全称为 Graphics Interchange Format（图形交换格式）。它支持动画和简单透明度，但色彩范围有限（最多256色）。 C. JPG格式：更准确的名称是JPEG，全称为 Joint Photographic Experts Group（联合图像专家小组）。它是一种采用有损压缩的图像格式，适用于照片类连续色调图像，但不支持透明度。 D. BMP格式：全称为 Bitmap（位图）。它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，通常不进行压缩，因此文件体积较大，不适合网络传输。 因此，被称为“可移植网络图形”的图像格式是 PNG格式。 随堂练习 五 4.要打印彩色照片，打印机的分辨率最好是（ ） A. 600dpi B. 1200dpi C. 2400dpi D.4800dpi 答案：D 解析：DPI的概念：DPI代表“每英寸点数”，是衡量打印机打印精度的指标。DPI数值越高，表示打印机在每英寸的区域内能喷射的墨点越多，图像的细节就越丰富，色彩过渡也越平滑。彩色照片的打印需求：彩色照片通常包含丰富的细节、微妙的色彩渐变和阴影。为了忠实地再现这些效果，避免出现颗粒感、色块或不自然的条纹，需要非常高的打印分辨率。 A. 600dpi：这是普通文档打印（如文字、简单图表）的典型分辨率。用于打印照片会显得非常粗糙，质量很差。 B. 1200dpi：这是黑白文本和线条图打印的高质量分辨率，但对于色彩连续变化的照片来说，仍然不够精细，可能会看到明显的墨点。 C. 2400dpi：这是许多中高端照片打印机的标准分辨率，能够输出质量相当不错的彩色照片。对于大多数日常照片打印来说，这个分辨率已经可以接受。 D. 4800dpi：这是专业级或高端照片打印机常见的分辨率。它能提供最高的细节表现力和最平滑的色彩渐变，是打印高质量彩色照片的最佳选择，可以最大限度地保证照片输出的锐利度和逼真感。 随堂练习 五 5.能够支持4096种颜色的图像，它的颜色位深度为（ ） A. 10 B. 11 C. 12 D.13 答案：C 解析：这道题考察的是图像颜色位深度与所能表现颜色数量之间的关系。 核心公式：颜色数量 = 2 ^ (位深度) 这里的“位深度”指的是用来存储一个像素颜色信息的二进制位数。 例如，1位深度可以表示2种颜色（2^1=2，通常是黑和白）。 计算过程： 题目给出的颜色数量是 4096 种。 我们需要找到一个位深度 n，使得 2^n = 4096。 我们知道 2^10 = 1024，2^11 = 2048，2^12 = 4096。 因此，位深度 n = 12。 六 课堂小结 谢谢 $