第三单元 3.1 数字化图像技术《数字媒体技术基础》（高教版）导学案

《数字媒体技术基础》高等教育出版社——导学案 编号：07 审核组：计算机专业教研组 班级： 姓名： 小组： 时间： 第三单元 3.1 数字化图像技术 任务1 走进数字图像与色彩空间 【学习目标】 1.了解数字化图像技术的概念与分类，理解位图与矢量图的区别。 2.了解色彩三要素，掌握色彩模式的应用。 3.理解数字化图像技术的应用。 【重点难点】位图与矢量图的区别、色彩模式的应用。 【预习案】 任务一：数字图像的类型 阅读教材相关内容，回答以下问题： 问题1：“图”与“像”是两个不同的概念。请用自己的话解释什么是“图”，什么是“像”？它们之间是什么关系？ “图”指物体反射或透射光的物理分布，是客观世界的反映 “像”指人的视觉系统对图像的响应，是人脑对图像的印象或认识 两者的关系：“图”与“像”的有机结合，既展现了物体的客观存在，又体现了人类的主观感知 问题2：请分别写出位图和矢量图的定义、基本组成单元和常见文件格式 项目 位图 矢量图 定义 由像素点组成的图像 由数学公式定义的图形 组成单元 像素 图元（点、线、面） 常见格式 JPEG、PNG、BMP、GIF AI、CDR、EPS、SVG 任务二：数字图像色彩空间 阅读教材相关内容，回答以下问题： 问题1：色彩三要素包括哪三个？请分别简要说明它们各自的含义。 要素 含义 色相 色彩的相貌，是区别不同颜色的最基本特征（如红、橙、黄、绿等） 明度 色彩的明暗程度，也叫亮度 纯度 色彩的鲜艳程度或饱和度 问题2：我们平时用的电脑显示器、手机屏幕采用的是哪种色彩模式？印刷品一般采用哪种色彩模式？为什么？ 电脑显示器、手机屏幕：一般采用RGB模式。因为RGB基于色光加法原理，适合发光显示的设备； 印刷品：一般采用CMYK模式。因为CMYK基于颜料减法原理，适合油墨印刷。 任务三：数字图像处理技术 阅读教材相关内容，回答以下问题： 问题1：数字图像处理技术的概念是什么。 数字图像处理技术指对图像进行增强、恢复、分割、特征提取以及识别等处理，旨在改善图像质量并提取有用信息。 问题2：全局处理技术和局部处理技术有什么区别 全局处理技术调整的是图像的整体效果，局部处理技术是对图像中特定局部进行精细修改。 【预习自测】 1.在数字化图像技术中，“图”与“像”是两个既有联系又有区别的概念。“图”指的是物体反射或透射光的分布，是客观世界的反映；而“像”则是人的视觉系统对图像的响应，是人脑对图像的印象或认识。这两者的有机结合，体现了（C） A.图像存储格式的多样性 B.图像文件大小的计算方法 C.图像的客观存在与人类主观感知的统一 D.图像处理技术的复杂性 【解析】“图”是客观世界的反映，“像”是人类的主观感知，两者的有机结合既展现了物体的客观存在，又体现了人类的主观感知。 2.矢量图是由数学算法定义的图形元素组成的图像，通过点、线和面的巧妙组合来描述图像。与位图相比，矢量图最显著的优势是（C） A.能够展现丰富的色彩变化和细腻的色彩过渡 B.文件大小与图像内容的复杂程度无关 C.放大、缩小或旋转操作不会导致图像失真或模糊 D.适合存储照片类真实场景图像 【解析】矢量图仅存储图像的轮廓信息和数学描述，不受分辨率变化制约，因此放大、缩小或旋转都不会失真。A和D是位图的优势，B说法错误（矢量图文件大小与复杂度相关）。 3.色彩三要素是区别各种不同色彩的基本属性，无论是探索自然界的色彩，还是在艺术创作中运用色彩，都离不开对它们的理解和应用。下列选项中，全部属于色彩三要素的一组是（A） A.色相、明度、纯度 B.RGB、CMYK、Lab C.红、绿、蓝 D.亮度、对比度、饱和度 【解析】色彩三要素（三属性）是指色相、明度和纯度。B是色彩模式，C是色光三原色，D中的亮度和饱和度与三要素有关，但对比度不属于三要素。 【探究案】 【探究点一】 探究一：位图与矢量图的灵活运用 假设你要为一家名为“时光印记”的文创店设计一套品牌形象，包括LOGO、IP形象（吉祥物）、宣传册、店内海报和社交媒体宣传图。LOGO和IP形象需要用在各种大小场合（从名片到户外广告），你打算用位图还是矢量图来设计？为什么？ LOGO、IP形象我打算用矢量图来设计，因为需要用在各种大小场合，矢量图无限放大不失真，可灵活调整尺寸。 小组讨论：在文创品牌设计中，哪些部分适合用位图？哪些部分适合用矢量图？为什么需要两者结合使用？ 适合用位图的部分：宣传册内页、海报背景、产品实拍图等 适合用矢量图的部分：LOGO、IP形象、图标、文字排版等 两者结合使用能够取长补短，设计出既清晰又美观的品牌形象。 【探究点二】 探究二：色彩模式的对比与应用 你在电脑上设计了一张海报，用了非常鲜艳的蓝色，屏幕上看效果很好。但是打印出来后发现颜色变暗了，和屏幕显示的不一样。为什么会出现这种情况？这涉及哪两种色彩模式的转换？ 屏幕用RGB模式（色光加法），色彩范围广、鲜艳；印刷用CMYK模式（油墨减法），色彩范围小，某些鲜艳的RGB颜色无法用油墨准确还原 小组讨论：请小组成员通过互联网或人工智能平台，共同完善下表，对比RGB、CMYK、Lab、HSB四种色彩模式： 色彩模式 原理 主要应用 核心特点 RGB 色光加法（红+绿+蓝） 显示器、手机屏、网页设计 设备相关，色彩鲜艳 CMYK 油墨减法（青+品+黄+黑） 印刷、打印 设备相关，色彩范围较RGB小 Lab 理论模型（亮度+绿红+蓝黄） 色彩转换桥梁、高级校色 设备无关，色彩范围最广 HSB 直观对应三要素 软件拾色器、调色 最符合人类直觉 【探究点三】 探究三：数字图像处理技术的应用与社会思考 你拍了一张旅游照片，觉得天空不够蓝，用修图软件调高了饱和度，照片变得更好看了。但是朋友说：“这天空哪有这么蓝，太假了。”你使用的调饱和度属于全局处理技术还是局部处理技术？请说明理由。 调饱和度属于全局处理技术，因为对整个图像的所有像素同时进行统一调整 小组讨论：你认为过度处理照片会不会带来问题？比如新闻照片能不能随意调色？为什么？ 过度处理照片可能使照片失真，失去真实性。新闻照片不能随意调色，应保持客观真实，遵循新闻伦理，仅可做必要的基础调整（如裁剪、明暗），不能改变内容 【小结】 背诵默写位图和矢量图的区别、色彩三元素、数字化图像技术的相关概念及应用。 【训练案】 1.某摄影师拍摄了一张分辨率为1920×1080的照片，采用24位真彩色。他想要将这张照片通过电子邮件发送给朋友，但邮件附件大小限制为5MB。在不改变分辨率的前提下，他需要计算照片的原始文件大小以确定是否可以直接发送。根据位图图像数据容量计算公式，这张照片的文件大小大约是（C） A.1.5 MB B.2.25 MB C.5.93 MB D.10.2 MB 【解析】根据公式：图像大小 = 水平像素点数 × 垂直像素点数 × 颜色深度/8。计算：1920 × 1080 × 24 / 8 = 1920 × 1080 × 3 = 6,220,800字节。转换为MB：6,220,800 / 1024 / 1024 ≈ 5.93 MB。超过5MB限制，无法直接发送（C 正确）。 2.在数字图像处理中，色彩模式的选择直接影响图像的显示、印刷和编辑效果。某广告公司需要为一款产品设计宣传册，设计完成后将交付印刷厂进行彩色印刷。在这种情况下，设计人员最应该在最终交付时采用的色彩模式是（B） A.RGB模式 B.CMYK模式 C.HSB模式 D.Lab模式 【解析】CMYK模式是彩色印刷中广泛应用的色彩模式，基于颜料三原色配色原理，适用于印刷品。RGB模式用于显示设备，HSB模式用于直观调整色彩，Lab模式常用于色彩模式转换的中间桥梁（B 正确）。 3.在数字图像处理中，全局处理技术和局部处理技术分别适用于不同的编辑需求。下列操作中，属于局部处理技术的是（C） A.调整图像的整体亮度对比度 B.对整幅图像应用滤镜效果 C.使用仿制图章工具修复照片中的污点 D.校正图像的整体色彩平衡 【解析】局部处理技术是对图像中特定局部进行精细修改，涉及选择或定位需修改的区域。仿制图章修复污点属于局部处理。A、B、D都是调整图像整体效果的全局处理技术（C 正确）。 4.在医学影像领域，数字图像处理技术通过增强、恢复、分割等操作，帮助医生更准确地观察病灶；在安防监控中，该技术增强画面清晰度和识别度；在自动驾驶中，它助力车辆精准识别路况。这些应用共同体现了数字图像处理技术的______核心价值（D） A.减小图像文件大小，节省存储空间 B.将模拟图像转换为数字形式 C.实现图像的无限放大而不失真 D.改善图像质量并提取有用信息，满足各种应用需求 【解析】数字图像处理技术包含一系列操作和算法，用于对图像进行增强、恢复、分割、特征提取及识别等处理，旨在改善图像质量并提取有用信息，以满足各种应用需求。医学、安防、自动驾驶等领域正是这一核心价值的体现（D 正确）。 5.某摄影师拍摄了一张RAW格式的照片，在后期处理时发现照片整体偏蓝，需要校正色彩使其更接近真实场景。同时，照片中某个区域的亮度不足，需要局部提亮以突出主体。针对这两个问题，摄影师应该分别运用数字图像处理技术中的哪两类技术（C） A.全局处理技术；全局处理技术 B.局部处理技术；局部处理技术 C.全局处理技术；局部处理技术 D.局部处理技术；全局处理技术 【解析】校正照片整体偏蓝是调整图像的整体色彩平衡，属于全局处理技术；局部提亮特定区域是对图像中特定局部进行精细修改，属于局部处理技术。（C 正确）。 - 5 - 学科网（北京）股份有限公司 $ 《数字媒体技术基础》高等教育出版社——导学案 编号：07 审核组：计算机专业教研组 班级： 姓名： 小组： 时间： 第三单元 3.1 数字化图像技术 任务1 走进数字图像与色彩空间 【学习目标】 1.了解数字化图像技术的概念与分类，理解位图与矢量图的区别。 2.了解色彩三要素，掌握色彩模式的应用。 3.理解数字化图像技术的应用。 【重点难点】位图与矢量图的区别、色彩模式的应用。 【预习案】 任务一：数字图像的类型 阅读教材相关内容，回答以下问题： 问题1：“图”与“像”是两个不同的概念。请用自己的话解释什么是“图”，什么是“像”？它们之间是什么关系？ 问题2：请分别写出位图和矢量图的定义、基本组成单元和常见文件格式 项目 位图 矢量图 定义 组成单元 常见格式 任务二：数字图像色彩空间 阅读教材相关内容，回答以下问题： 问题1：色彩三要素包括哪三个？请分别简要说明它们各自的含义。 要素 含义 问题2：我们平时用的电脑显示器、手机屏幕采用的是哪种色彩模式？印刷品一般采用哪种色彩模式？为什么？ 任务三：数字图像处理技术 阅读教材相关内容，回答以下问题： 问题1：数字图像处理技术的概念是什么。 问题2：全局处理技术和局部处理技术有什么区别 【预习自测】 1.在数字化图像技术中，“图”与“像”是两个既有联系又有区别的概念。“图”指的是物体反射或透射光的分布，是客观世界的反映；而“像”则是人的视觉系统对图像的响应，是人脑对图像的印象或认识。这两者的有机结合，体现了（ ） A.图像存储格式的多样性 B.图像文件大小的计算方法 C.图像的客观存在与人类主观感知的统一 D.图像处理技术的复杂性 2.矢量图是由数学算法定义的图形元素组成的图像，通过点、线和面的巧妙组合来描述图像。与位图相比，矢量图最显著的优势是（ ） A.能够展现丰富的色彩变化和细腻的色彩过渡 B.文件大小与图像内容的复杂程度无关 C.放大、缩小或旋转操作不会导致图像失真或模糊 D.适合存储照片类真实场景图像 3.色彩三要素是区别各种不同色彩的基本属性，无论是探索自然界的色彩，还是在艺术创作中运用色彩，都离不开对它们的理解和应用。下列选项中，全部属于色彩三要素的一组是（ ） A.色相、明度、纯度 B.RGB、CMYK、Lab C.红、绿、蓝 D.亮度、对比度、饱和度 【探究案】 【探究点一】 探究一：位图与矢量图的灵活运用 假设你要为一家名为“时光印记”的文创店设计一套品牌形象，包括LOGO、IP形象（吉祥物）、宣传册、店内海报和社交媒体宣传图。LOGO和IP形象需要用在各种大小场合（从名片到户外广告），你打算用位图还是矢量图来设计？为什么？ 小组讨论：在文创品牌设计中，哪些部分适合用位图？哪些部分适合用矢量图？为什么需要两者结合使用？ 【探究点二】 探究二：色彩模式的对比与应用 你在电脑上设计了一张海报，用了非常鲜艳的蓝色，屏幕上看效果很好。但是打印出来后发现颜色变暗了，和屏幕显示的不一样。为什么会出现这种情况？这涉及哪两种色彩模式的转换？ 小组讨论：请小组成员通过互联网或人工智能平台，共同完善下表，对比RGB、CMYK、Lab、HSB四种色彩模式： 色彩模式 原理 主要应用 核心特点 RGB 色光加法（红+绿+蓝） CMYK 油墨减法（青+品+黄+黑） Lab 理论模型（亮度+绿红+蓝黄） HSB 直观对应三要素 【探究点三】 探究三：数字图像处理技术的应用与社会思考 你拍了一张旅游照片，觉得天空不够蓝，用修图软件调高了饱和度，照片变得更好看了。但是朋友说：“这天空哪有这么蓝，太假了。”你使用的调饱和度属于全局处理技术还是局部处理技术？请说明理由。 小组讨论：你认为过度处理照片会不会带来问题？比如新闻照片能不能随意调色？为什么？ 【小结】 背诵默写位图和矢量图的区别、色彩三元素、数字化图像技术的相关概念及应用。 【训练案】 1.某摄影师拍摄了一张分辨率为1920×1080的照片，采用24位真彩色。他想要将这张照片通过电子邮件发送给朋友，但邮件附件大小限制为5MB。在不改变分辨率的前提下，他需要计算照片的原始文件大小以确定是否可以直接发送。根据位图图像数据容量计算公式，这张照片的文件大小大约是（ ） A.1.5 MB B.2.25 MB C.5.93 MB D.10.2 MB 2.在数字图像处理中，色彩模式的选择直接影响图像的显示、印刷和编辑效果。某广告公司需要为一款产品设计宣传册，设计完成后将交付印刷厂进行彩色印刷。在这种情况下，设计人员最应该在最终交付时采用的色彩模式是（ ） A.RGB模式 B.CMYK模式 C.HSB模式 D.Lab模式 3.在数字图像处理中，全局处理技术和局部处理技术分别适用于不同的编辑需求。下列操作中，属于局部处理技术的是（ ） A.调整图像的整体亮度对比度 B.对整幅图像应用滤镜效果 C.使用仿制图章工具修复照片中的污点 D.校正图像的整体色彩平衡 4.在医学影像领域，数字图像处理技术通过增强、恢复、分割等操作，帮助医生更准确地观察病灶；在安防监控中，该技术增强画面清晰度和识别度；在自动驾驶中，它助力车辆精准识别路况。这些应用共同体现了数字图像处理技术的______核心价值（ ） A.减小图像文件大小，节省存储空间 B.将模拟图像转换为数字形式 C.实现图像的无限放大而不失真 D.改善图像质量并提取有用信息，满足各种应用需求 5.某摄影师拍摄了一张RAW格式的照片，在后期处理时发现照片整体偏蓝，需要校正色彩使其更接近真实场景。同时，照片中某个区域的亮度不足，需要局部提亮以突出主体。针对这两个问题，摄影师应该分别运用数字图像处理技术中的哪两类技术（ ） A.全局处理技术；全局处理技术 B.局部处理技术；局部处理技术 C.全局处理技术；局部处理技术 D.局部处理技术；全局处理技术 - 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