第1讲_图像处理基本概念与基本操作.

第1讲_图像处理基本概念与基本操作1教师信息•授课教师：袁野•电话：67703886•办公室：博识楼B110•E-mail：[e-mail]•答疑时间：星期二5-8节1-16周；星期三1-4节1-16周•自习辅导时间：星期三9-10节1-10周ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics2教学内容•图像的数字化•数字图像的色彩模式和文件格式•AdobePhotoshopCS4简介•PhotoshopCS4常用工具ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics3图像的数字化4图像处理技术•图形、图像是多媒体中极其重要的媒体，人们获取信息的70%来自视觉系统，其中主要是图形、图像。•图像处理，是对图像进行分析、加工、和处理，使其满足视觉以及其他要求的技术。•目前大多数的图像是以数字形式存储，因而图像处理很多情况下指数字图像处理。•数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics5图像的数字化方法•扫描仪–以扫描方式将图形或图像信息转换为数字信号的装置。–扫描仪存储图片的质量主要与光学分辨率有关，分辨率越高图像越清晰。•数字摄影–通过成像感光器件生成数字图形–图像分辨率同样是数字摄影一个重要指标，常用的有1600×1200(200百万)像素和2048×1536(300百万)像素（图像长度×宽度）。•计算机绘图–计算机绘图是运用相应的绘图软件，能高效率、高质量的完成绘图。•视频捕捉卡–采集视频图像帧或静止画面。–图像质量一般。6ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics图形与图像•计算机中的图，从存储角度来看，有两种形式，一种是矢量图形，称为图形；另一种是点阵位图图像，称为图像。•图形的特征–由图元(直线、曲线、圆、矩形等形状)组成–不会因为放大缩小而失真(矢量图)–图形编辑处理软件：AutoCAD、AdobeIllustrator、CorelDraw等•图像的特征–通过摄像机、照相机或扫描仪输入到计算机–图像由像素构成，随着图像的放大缩小会出现失真(位图)–图像编辑处理软件：PhotoShop、画图等7ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics位图与矢量图•位图也称像素图或点阵图像，由若干细小方块(像素点)组成。–位图图像的大小和质量取决于图像中像素点的多少，放大后图像会显得模糊或呈锯齿状（马赛克现象）。•矢量图通过设计软件生成，是由数学计算法产生的曲线和直线构成的，它能够以任意比例缩放而不会降低图像的质量。–对于矢量图，无论放大和缩小多少倍，不产生马赛克现象，图形都有一样平滑的边缘和清晰的视觉效果。•矢量图形文件比位图图像文件小。8ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics像素和分辨率•像素–像素是计算机生成和再现图像的基本单位，是构成位图图像的最小单位；–在位图图像中，点组成线，线组成面，所以可以将一幅位图看成是由无数个点组成的，组成图像的一个点就是一个像素；–像素的属性包括：色相、彩度和亮度等。•分辨率–单位英寸中所包含的像素点数•如一幅图像的分辨率为72ppi，表示该图像中每英寸包含72个像素；–同样大小的一幅图像，分辨率越高，图像越清晰，看起来就越逼真，当然图像文件所需的存储空间也就越大。9ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics分辨率的分类•屏幕分辨率–计算机屏幕上呈现出的横向与纵向像素点的个数。–如，分辨率1600×1200的意思是水平方向含有像素数为1600个，垂直方向像素数1200个。–屏幕尺寸一样的情况下，分辨率越高，显示效果就越精细和细腻。•图像分辨率–指图像中存储的信息量，是每英寸图像内有多少个像素点，分辨率的单位为PPI(PixelsPerInch)，通常叫做:像素每英寸。•扫描分辨率–扫描仪每扫描1英寸图像所得到的像素点数，单位是dpi。–数字越大，扫描得到的数字图像质量越高，扫描仪性能越好。•打印分辨率–打印机的打印头在每英寸打印纸上所产生的墨点数，单位是dpi。–高清打印机的打印分辨率可以超过600dpi。10ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics分辨率的分类•屏幕分辨率–计算机屏幕上呈现出的横向与纵向像素点的个数。–如，分辨率1600×1200的意思是水平方向含有像素数为1600个，垂直方向像素数1200个。–屏幕尺寸一样的情况下，分辨率越高，显示效果就越精细和细腻。•图像分辨率–指图像中存储的信息量，是每英寸图像内有多少个像素点，分辨率的单位为PPI(PixelsPerInch)，通常叫做:像素每英寸。•扫描分辨率–扫描仪每扫描1英寸图像所得到的像素点数，单位是dpi。–数字越大，扫描得到的数字图像质量越高，扫描仪性能越好。•打印分辨率–打印机的打印头在每英寸打印纸上所产生的墨点数，单位是dpi。–高清打印机的打印分辨率可以超过600dpi。11ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics色阶12ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics色彩平衡•色彩平衡是通过对图像的色彩平衡处理,可以校正图像色偏，过饱和或饱和度不足的情况，也可以根据自己的喜好和制作需要，调制需要的色彩，更好的完成画面效果。•该命令在调整图像的颜色时，根据颜色的补色原理,要减少某个颜色，就增加这种颜色的补色。色彩平衡命令计算速度快,适合调整较大的图像文件。•其中红、绿、蓝为三原色，青、洋红和黄为它们的补色。13ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics数字图像的量化•计算机在采集模拟图像时(数码相机、扫描仪)，对图像的采样有三个参数–采样频率•一秒钟内采样次数•采样频率越高丢失信息越少，图像质量越高，存储量也越大–图像样本的量化等级•图像样本量化后一共可取多少个像素点•量化等级越高，图像质量越高，存储量也越大–通道数•通道数越高，图像质量越高，存储量也越大14保存图像颜色信息的通道称为颜色通道。每个图像都有一个或多个颜色通道，图像中默认的颜色通道数取决于其颜色模式，即一个图像的颜色模式将决定其颜色通道的数量。例如，CMYK图像默认有4个通道，分别为青色、洋红、黄色、黑色。在默认情况下，位图模式、灰度、双色调和索引颜色图像只有一个通道。RGB和Lab图像有3个通道，CMYK图像有４个通道。数字图像的色彩模式和文件格式图像的色彩模式•色彩模式又称色彩空间模型，是计算机为了表示、模拟和描述图像色彩空间的方法。•RGB模式–由红、绿、蓝这3种颜色按不同的比例混合而成，也称真彩色模式，能很好的模拟自然界颜色效果；–是最常见的一种色彩模式，适用于显示器、投影仪、扫描仪、数码相机等。。•CMYK模式–是一种印刷模式，通过青、洋红、黄、黑4种不同的印板在印刷机中印刷色调连续的颜色；–此模式下的图像文件会占用很大的存储空间。•Lab模式–一种描述颜色的科学方法。它将颜色分成3种成分：亮度（L）、A和B；–亮度成分描述颜色的明暗程度；“A”成分描述从红到绿的颜色范围；“B”成分描述从蓝到黄的颜色范围。•位图模式–是只由黑和白两种像素来表示图像的颜色模式。•灰度模式–只有灰度颜色而没有彩色，在灰度模式图像中，每个像素都是介于0(黑色)～255(白色)中的一种；–黑白之间256级平滑过渡。•多通道模式–该模式多用于特定的打印或输出，图像转换为多通道模式时，原始图像中的颜色通道在转换后的图像中变为专色通道；–通过将RGB图像转换为多通道模式，可以创建青色、洋红、黄色专色通道。•HSB模式–其中H代表色相(Hue)表示光谱中的单色等级值；S代表饱和度(saturation)是指颜色的强度或纯度；B代表亮度(brightness)是颜色的明暗程度。ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics16图像色彩模式的转换•图像色彩模式转换–运用“图像/模式”菜单命令17ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics图像的压缩•高分辨率的图像需要占用大量的内存和磁盘空间，通常会通过压缩来减少图像的存储数量。•无损压缩–被压缩的图像还原后与压缩前一样的压缩方式–无损压缩方法能够比较好地保存图像的质量，但压缩率较低•有损压缩–被压缩的图像无法还原到与压缩前完全一样状态的压缩方式–有损压缩通常丢弃图像中高频成分(人眼不敏感部分)–有损压缩可以大大压缩图像文件，但对图像显示质量影响不大(JPEG)18ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics图像文件类型•PSD图像格式–是Photoshop图像处理软件专用的图像格式–保存的图像可以包含图层、蒙版、通道及色彩模式等图像编辑信息–PSD图像格式是不压缩的。•JPG/JPEG图像格式–具有较高压缩率和较高图像质量，压缩率和显示质量可以调节–JPG/JPEG图像格式是属于有损压缩，会丢失掉部分人眼不易察觉的数据，不适合印刷。•BMP图像格式–Windows标准的图像文件格式；–BMP图像格式可以压缩，也可以不压缩。•WMF图像文件格式–Windows系统支持的一种矢量图格式。•GIF图像格式–GIF图像格式最多支持256种色彩；–可以将多张图像存成一个文件而形成动画效果。–GIF图像格式属于无损压缩•PNG图像格式–Adobe公司针对网络图像开发的文件格式，容量比GIF更小–PNG图像格式支持48位真彩色–PNG图像格式使用无损压缩。19ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomics图像处理软件•AdobePhotoshop–最常用的的图象处理软件,在处理图片和拍摄的照片时,有非常强大的功能。是众多平面设计师进行平面设计，图形、图像处理的首选软件。•AdobeIllustrator–平面矢量绘图软件illustrator适合用来搞艺术创作，它和Photoshop界面很像，上手容易。•Fireworks–一款专为网络图形设计的图形编辑软件，它大大简化了网络图形设计的工作难度。可以在直观、可定制的环境中创建和优化用于网页的图像并进行精确控制。•AutoCAD–对于追求精确尺寸的计算机辅助设计来说，没有其他软件可以比得上CAD，比如设计机械零件、绘制建筑施工图。•CorelDRAW–作为世界一流的平面矢量绘图软件，被专业设计人员广泛使用，它的集成环境(称为工作区)为平面设计提供了先进的手段和最方便的工具。20ShanghaiUniversityofInternationalBusinessandEconomicsAdobePhotoshopCS4简介21Photoshop概述•Photoshop是由Adobe公司开发的图形处理系列软件之一，主要应用于在图像处理、广告设计的一个电脑软件。在平面图像处理领域成为行业权威和标准。•Photoshop软件源于20世纪80年代中期，Michigan大学的一位研究生ThomasKaon编制的一个在MacintoshPlus机上显示不同图形文件的程序。•Photoshop版本1.0于1990年2月正式发行。第一个版本只有一个800KB的软盘（Mac）。•Photosh