专题3 数字化图像技术（讲义）-浙江省（单独招生）计算机类《数字媒体技术》考纲讲练测

编写说明：本专辑为浙江省（单独招生）计算机类《数字媒体技术考纲讲练测》，严格依据浙江省普通高校单独招生考试大纲（专业课）计算机类考试范围及要求编写，精准对标考纲，兼顾考点覆盖与实战应用。每套讲练测提供讲义、课件、练习三大配套教学文件，贯穿九大核心环节：考点解读、思维导图、知识梳理、背诵环节、常考题、高考真题、课堂练习、课堂小结及课后测验，形成“讲-练-测-评”闭环式教学与复习逻辑，助力考生夯实基础、突破重难点。 浙江省计算机类 《数字媒体技术考纲讲练测》 专题3 数字化图像技术 讲义 [考点解读] 1．掌握数字媒体作品制作的关键技术。 [思维导图] [知识梳理] 1.数字图像的类型 数字化图像技术不仅涉及将模拟图像转换为数字形式，还涵盖了如何存储和处理这些数字图像。根据存储方式和处理方式的不同，数字图像主要分为两大类：位图和矢量图。 (1)位图 位图也称栅格图、像素图或点阵图。由许多离散的、方格状的点组成，类似于位图，“行x列”的点阵，这些点称为像素。像素作为位图的基本组成单元，通过二进制数记录其位置、颜色等属性信息，当这些像素按照特定规则排列组合时，便形成了位图图像。 位图文件的大小，主要取决于图像被分割成的小方块数量(即分辨率的高低)。分辨率越高，像素点总数越多。另一个重要因素则是颜色深度(又称灰度级)，它反映了图像中每个像素所能表达的颜色种类或色彩精细程度。颜色深度通常以“位(bit)”为单位计量，例如一个24位的颜色深度则能让每个像素表达出约1677万(224)种不同颜色，这样的色彩范围让人类肉眼难以分辨出颜色之间的差异。位图图像数据容量的大小计算公式如下：位图图像大小(B)=水平像素点数(像素)x垂直像素点数(像素)x颜色深度(bit)/8。例如，一幅分辨率为1024像素x768像素，采用24位真彩色的图像，其数据容量为：1024x768x24/8/1024/1024=2.25(MB)。 因此，位图文件通常占用较大的存储空间，适合展现丰富的色彩变化与细腻的色彩过波效果。然而，当在屏幕上以较大倍数放大显示时，由于仅放大单个像素点，位图可能会出现失真或模糊。 常见的位图文件格式有BMP(.bmp)、JPEG(jpg或.jpeg)、TIFF(.tiff或.tif)、GIF(.gif)和PNG(.png)等。 (2)矢量图 矢量图，也称向量图或绘图图形，是由数学算法定义的图形元素，图元是它的基本构建块。它通过点、线和面的巧妙组合来描述图像，仅存储图像的轮信息，而非逐一记录每个像素点的数据，因此，其图像质量不会因分辨率变化而受到制约。无论是放大、缩小还是旋转操作，矢量图都不会出现失真或模糊的情况。 常见的矢量图文件格式有CDR(.cdr)、Al(.ai)、EPS(.eps)和DWG(.dwg)等。 2.色彩三要素的概念 色彩的种类成千上万，除了无彩色以外，任何有彩色均有色相、明度和纯度上的变化，以此来区别各种不同的色彩，人们称它们为色彩的三要素或三属性。无论是探索自然界的绚而色彩，还是在艺术创作与设计中运用色彩，都离不开对色彩三要素的深刻理解和灵活应用。 (1)色相 又称色度，是区分不同色彩的首要特征。简单来说，色相就是色彩的名称，在可见光谱的广阔范围内，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等每一种色相都对应着特定的波长与频率。它们有序地排列，从短到长，既展现出色彩的多样性，又保持着和谐的统一。 (2)明度 是色彩的明亮程度，即色彩的亮度或深浅。明度的变化可以通过增加或减少光线来实现，也可以通过调整色彩中的黑、白成分来改变，明度的变化能创造层次感和空间感，使画面更加立体和生动。 (3)纯度 又称饱和度，是色彩中某一特定色成分所占的比例。当色彩中该色成分比例增大时，其纯度随之提升；反之，则纯度降低。 3.常见的色彩模式 色彩模式是数字世界中表示颜色的一种算法，它将某种颜色表现为数字形式的模型。常用的色彩模式有RGB模式、CMYK模式、Lab模式和HSB模式等。 (1)RGB模式 是一种基于三原色混合的色彩模型，它依据色光的加法混合原理，通过红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三种色光以不同的比例混合来生成各种颜色。R、G、B三种成分的取值范围均为0~255，能够组合出约1677万种颜色(即256x256x256种组合)，几乎涵盖了人类视力可感知的全部颜色范围，因此被称为真彩色。例如，RGB(255，0，0)代表红色；RGB(0，255，0)代表绿色；RGB(0，0，255)代表蓝色。在显示器、数字摄影、图形设计和网页设计等领域，一般采用RGB模式。 (2)CMYK模式 是基于减法混合原理的色彩模式，在印刷领域广泛应用。它基于颜料三原色的配色原理，并加入了黑色油墨，通过四种色彩混合叠加实现全彩印刷。其中，青色(Cyan，C)、品红色(Magenta，M)和黄色(Yellow，Y)为颜料三原色。CMYK模式的4色取值范围为0%~100%，当4种色彩均为0%时，就会产生纯白色;当4种色彩均为100%时，则会得到纯黑色。 (3)Lab模式 是一种色彩范围较广的色彩模式，包含RGB模式和CMYK模式中所有的色彩，它不依赖于光线或颜料，是与设备无关的颜色系统。它用亮度通道L(0~100整数)和两个色相通道a(-128~127整数，代表绿到红)、b(-128~127整数，代表蓝到黄)来定义色彩，正为暖色，负为冷色。由于Lab模式的色彩一致性，它常用作RGB和CMYK等色彩模式转换的中间桥梁。 (4)HSB模式 是一种更直观、更接近人们视觉原理的色彩模式，它采用颜色的三属性来表色，即将颜色的三属性进行量化，H代表色相、S代表饱和度、B代表亮度。饱和度和亮度以百分比值(0%~100%)表示，色相以角度(0°~360°)表示。HSB模式为将自然色彩转换为计算机创建的色彩提供了一种直接方法。因此，在进行色彩校正等图像处理工作时，HSB模式经常被采用，以便精确设置和调整色彩的色相、饱和度和亮度。 4.数字图像处理技术的概念 数字图像处理技术包会一系列的操作和算法，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。 5.数字图像处理技术的分类 数字图像处理技术可分为全局处理技术和局部处理技术两大类。 (1)全局处理技术 能够调整图像的整体效果，如优化亮度与对比度、校正色彩平衡及创意应用滤镜效果等。 (2)局部处理技术 是对图像中特定局部进行精细修改，通常涉及选择或定位需要修改的区域，如使用仿制图章进行精准修复、使用涂抹工具实现平滑过渡以及使用橡皮擦工具进行精确擦除等。 (3)其他 数字图像处理技术在众多领域展现出广泛的应用价值。在医学影像领域，它提高了诊断的准确性和效率;在安防监控中，它增强了监控画面的清晰度和识别度;在自动驾驶技术中，它助力车辆精准识别路况;此外，在广告、艺术等领域，它也发挥着创意设计和美化图像的重要作用。 [背诵环节] 1.简述数字图像的两大类型及各自特点？ 【答案】 数字化图像技术不仅涉及将模拟图像转换为数字形式，还涵盖了如何存储和处理这些数字图像。根据存储方式和处理方式的不同，数字图像主要分为两大类：位图和矢量图。 ①位图：位图文件通常占用较大的存储空间，适合展现丰富的色彩变化与细腻的色彩过波效果。然而，当在屏幕上以较大倍数放大显示时，由于仅放大单个像素点，位图可能会出现失真或模糊。 ②矢量图：其图像质量不会因分辨率变化而受到制约。无论是放大、缩小还是旋转操作，矢量图都不会出现失真或模糊的情况。 2.简述位图图像数据容量大小的计算公式？ 【答案】位图图像大小(B)=水平像素点数(像素)x垂直像素点数(像素)x颜色深度(bit)/8 3.简述色彩三要素和色彩三原色？ 【答案】色彩三要素包括：色相、明度、纯度。色彩三原色包括：红、绿、蓝。 4.简述常见的色彩模式及其各自特点？ 【答案】常用的色彩模式有RGB模式、CMYK模式、Lab模式和HSB模式等。 ①RGB模式：基于三原色混合的色彩模型，依据色光的加法混合原理，几乎涵盖了人类视力可感知的全部颜色范围，因此被称为真彩色。在显示器、数字摄影、图形设计和网页设计等领域，一般采用RGB模式。 ②CMYK模式：基于减法混合原理的色彩模式，在印刷领域广泛应用。 ③Lab模式：是一种色彩范围较广的色彩模式，包含RGB模式和CMYK模式中所有的色彩，它不依赖于光线或颜料，是与设备无关的颜色系统。它常用作RGB和CMYK等色彩模式转换的中间桥梁。 ④HSB模式：是一种更直观、更接近人们视觉原理的色彩模式，它采用颜色的三属性来表色。将自然色彩转换为计算机创建的色彩提供了一种直接方法。在进行色彩校正等图像处理工作时经常被采用。 5.简述数字图像处理技术的分类及其特点? 【答案】数字图像处理技术可分为全局处理技术和局部处理技术两大类。①全局处理技术：能够调整图像的整体效果，如优化亮度与对比度、校正色彩平衡及创意应用滤镜效果等。②局部处理技术：对图像中特定局部进行精细修改，通常涉及选择或定位需要修改的区域。 [常考题] 1.日常发朋友圈、分享生活照片时，最常用的图像文件格式是（ ） A.JPG B.AI C.RAW D.SVG 【答案】A 2.我们用手机拍摄的风景照片，本质上属于（ ）类图像 A.矢量图 B.位图 C.动态图 D.3D模型 【答案】B 3.制作透明背景的微信表情包时，为了保留透明效果，应优先选择（ ）种格式保存 A.BMP B.JPG C.PNG D.TIFF 【答案】C 4.日常用修图APP调整照片的亮度，本质上是调整色彩三要素中的（ ） A.色相 B.明度 C.纯度 D.对比度 【答案】B 5.为了把大体积照片压缩成小文件发邮件，日常常用的图片压缩方式属于（ ） A.无损压缩 B.有损压缩 C.加密压缩 D.格式转换 【答案】B 6.手机拍的照片放大到很大时会变模糊，这是因为它是位图。（ ） 【答案】√ 7.微信里发送的“原图”，是完全没有经过任何压缩的原始文件。（ ） 【答案】× 8.做透明背景的表情包，用JPG格式保存就能保留透明效果。（ ） 【答案】× 9.修图时把照片调亮一点，本质上就是调整了色彩的明度。（ ） 【答案】√ 10.同样的企业Logo，矢量图的文件体积通常比位图要小很多。（ ） 【答案】√ [高考真题] 1.（单项选择题）要打印一张清晰的A4宣传海报，避免打印后出现模糊、锯齿，最适合的图像分辨率是（ ）A.72dpi B.150dpi C.300dpi D.600dpi 【答案】C 2.（单项选择题）PNG格式的半透明背景效果，本质上是通过（ ）来实现的 A.Alpha通道 B.RGB色彩通道 C.无损压缩算法 D.透明度滤镜 【答案】A 3.（单项选择题）放大位图时，为了减少边缘锯齿、让放大后的图像更平滑，通常会用到的核心技术是（ ）A.压缩算法 B.插值算法 C.编码算法 D.加密算法 【答案】B 4.（多项选择题）下列关于专业图像格式的说法，正确的有（ ） A.RAW格式是专业相机的原始图像格式，可保留拍摄时的全部感光细节 B.WebP格式同时支持有损/无损压缩，还支持透明背景，体积比同画质的PNG/JPG更小 C.TIFF格式常用于印刷行业，支持多图层、大体积文件，兼容性强 D.GIF格式仅能制作动图，无法存储静态图像 【答案】ABC 5.（判断题）Alpha通道仅能用来记录图像的透明信息，无法用来存储选区。( ) 【答案】× 6.（判断题）同一组像素的图像，分辨率设置得越高，打印出来的实际尺寸就越大。( ) 【答案】× 7.（判断题）无损压缩可以在完全不损失画质的前提下，把图片体积压缩到比有损压缩更小。( ) 【答案】× 8.（判断题）矢量图放大后不会失真，所以它的分辨率是无限大的。( ) 【答案】× [课堂练习] 1.8位灰度图像，最多可以表示（ ）种不同的灰度等级 A.8 B.16 C.256 D.1024 【答案】C 2.我们常说的“1080P”高清图像，它的垂直方向像素数量是（ ） A.1080 B.1920 C.720 D.2160 【答案】A 3.印刷用的CMYK色彩模式中，字母K指代的颜色是（ ） A.红色 B.蓝色 C.黑色 D.黄色 【答案】C 4.GIF格式的图像，最多可以支持（ ）种颜色 A.16 B.256 C.1677万 D.无限制 【答案】B 5.下列选项中，属于模拟图像转换为数字图像的基本过程是（ ） A.采样、量化、编码 B.压缩、解压、传输 C.输入、处理、输出 D.扫描、修图、保存 【答案】A 6.像素是数字图像的最小基本单位。（ ） 【答案】√ 7.BMP是Windows系统的原生无压缩位图格式，文件体积通常较大。（ ） 【答案】√ 8.灰度图像只有明暗的亮度信息，没有彩色信息。（ ） 【答案】√ 9.位图可以无损地转换为矢量图，完全保留所有细节。（ ） 【答案】× 10.常规JPEG格式可以存储动态的图像内容。（ ） 【答案】× [课堂小结] 1、 数字图像技术 1、 数字图像的类型 2、 数字图像色彩空间 2、 数字图像处理技术 1、 全局处理技术 2、 局部处理技术 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $