第5章 多媒体图形图像编辑处理技术

2020/3/17武汉科技大学中南分校12020/3/17武汉科技大学中南分校1第5章多媒体图形图像编辑处理技术2020/3/17武汉科技大学中南分校2学习目标（第1次课）认识色彩和色彩模式掌握图像的基本属性了解图像的文件格式2020/3/172武汉科技大学中南分校2020/3/17武汉科技大学中南分校32020/3/173武汉科技大学中南分校5.1图像的基本知识5.1.1认识色彩色彩的来源——色彩始于光，也源于光。1672年牛顿用三棱镜将太阳光（白光）分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫（品红）顺序排列渐变的彩带，这种现象称作色散（dispersion）。2020/3/17武汉科技大学中南分校42020/3/174武汉科技大学中南分校5.1图像的基本知识不同的波段对应电磁波不同的波长，波长约350-750纳米的光波能被人眼所接收，称为可见光。电磁波谱可见光光谱2020/3/17武汉科技大学中南分校52020/3/175武汉科技大学中南分校5.1图像的基本知识色彩的三要素从人的视觉系统看，色彩可用色调（Hue）、亮度（Lightness）和饱和度（Saturation）来描述。1.色调不同的波长反映不同的颜色感。颜色的种类，是决定颜色的基本特性。光谱中的基本色调2020/3/17武汉科技大学中南分校62020/3/176武汉科技大学中南分校5.1图像的基本知识2.亮度光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉。色彩明暗深浅的程度。(2)强度相同的不同色光，亮度感不同。黄色的亮度最高，显得最亮；紫色亮度最低，显得最暗。亮度的两种特性：(1)同一物体因受光不同会产生亮度上的变化。2020/3/17武汉科技大学中南分校72020/3/17武汉科技大学中南分校73．饱和度颜色的纯度，或颜色的深浅程度，即掺入白光的程度。对于同一色调的彩色光，饱和度越深颜色越鲜明，或越纯。同一色调的彩色光，越亮或越暗越不纯。5.1图像的基本知识掺入白光对饱和度的影响2020/3/17武汉科技大学中南分校82020/3/17武汉科技大学中南分校85.1图像的基本知识色彩模型——彩色图像所使用的颜色描述方法。1.RGB模型自然界常见的各种颜色，都可以由红（R）、绿（G）、蓝（B）三种中颜色光按不同比例相配而成。也就是色度学的基本原理——三基色原理。2020/3/17武汉科技大学中南分校95.1图像的基本知识•每个图像有R、G、B三个值，每个值可以用0～255取值。•符合加色法原理，值越大越亮。RGB都是255为白色，RGB值都为0为黑色。•RGB模式下表示的颜色有256x256x256＝216种。•RGB模式下的图像称为真彩色图像。2020/3/17武汉科技大学中南分校10RGB色彩空间色彩空间（colorspace）：色彩通常用三个相对独立的属性来描述，三个独立变量综合作用就构成了一个空间坐标，即色彩空间。5.1图像的基本知识2020/3/17武汉科技大学中南分校112020/3/17武汉科技大学中南分校112.Lab模型5.1图像的基本知识红绿黄蓝黄绿橙紫蓝绿黑白+a*-a*-b*+b*L*=100L*=0灰•第一通道是心理明度，即L，其取值范围为0～100，数值越大，颜色的明度值越大。•另外两个是色度通道：a通道表示颜色的红绿反映；b通道表示颜色的黄蓝反映。•a和b的取值范围为-128～127，a值越大，颜色越红；b值越大，颜色越黄。2020/3/17武汉科技大学中南分校122020/3/17武汉科技大学中南分校123.HSL模型HSL（Hue、Lightness、Saturation）模型是使用H、S和L三个参数来生成颜色。5.1图像的基本知识双圆锥型•纵向——亮度，从下到上，从黑到白。•径向——饱和度，自内向外，逐渐增高。•圆周方向——色调变化。2020/3/17武汉科技大学中南分校132020/3/17武汉科技大学中南分校135.1图像的基本知识Windows操作系统画图软件中的HSL颜色模型•每个像素有H、S、L三个值，每个值可以用0～255取值。L是从黑（0）到白（255）渐变。•HSL模式下表示的颜色有256x256x256＝216种。2020/3/17武汉科技大学中南分校142020/3/17武汉科技大学中南分校145.1图像的基本知识4.CMY模型——印刷油墨的工作空间CMY模型（Cyan、Magenta、Yellow）是采用青、粉红、黄色三种基本颜色按一定比例合成颜色的方法。CMY模式和RGB模式不同RGB模式色彩的产生直接来自于光线的色彩。CMY模式由照射在颜料上反射回来的光线所产生，减色法。2020/3/17武汉科技大学中南分校15每个像素的每种印刷油墨会被分配一个百分比值。最亮（高光）颜色分配较低的印刷油墨颜色百分比值。较暗（暗调）颜色分配较高的百分比值。四个值都为0％，明亮的纯白色。三原色等量“相加”得到黑色5.1图像的基本知识2020/3/17武汉科技大学中南分校162020/3/17武汉科技大学中南分校16彩色印刷品四色胶片新年贺年福字帖图通过Photoshop设计，设计效果如图所示。5.1图像的基本知识2020/3/17武汉科技大学中南分校172020/3/17武汉科技大学中南分校17通过通道标签，可以看到青色、洋红(品红)、黄色和黑色的情况。例如选择“黑色”通道，2007新年贺年福字帖图中含有的黑色成分如图所示。5.1图像的基本知识2020/3/17武汉科技大学中南分校182020/3/17武汉科技大学中南分校185.1图像的基本知识5.1.2图像的基本属性图像的分辨率1.显示分辨率——显示屏上能够显示出的像素数目。屏幕能够显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图像质量也就越高。相同显示分辨率显示不同图像分辨率的图像（1024×1024~32×32）2020/3/17武汉科技大学中南分校192020/3/1719武汉科技大学中南分校5.1图像的基本知识2.图像分辨率——组成一幅图像的像素密度的度量方法。对同样大小的一幅图，如果组成该图的图像像素越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼真（包含了更多的图像细节）。（a）256×256图像（b）由32×32图像放大的256×256图像2020/3/17武汉科技大学中南分校202020/3/1720武汉科技大学中南分校5.1图像的基本知识图像的像素深度——存储每个像素所用的位数。像素深度决定了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。灰度等级参考图谱2020/3/17武汉科技大学中南分校212020/3/1721武汉科技大学中南分校5.1图像的基本知识图像的大小在磁盘上存储整幅图像所有像素的字节数（Bytes），可按下面的公式计算：图像数据量=图像水平分辨率×图像垂直分辨率×像素深度/8几种常用格式的图像的数据量2020/3/17武汉科技大学中南分校222020/3/17矢量图图像效果差，放大后不会失真225.1图像的基本知识图像的种类1.矢量图与位图矢量图是用一系列计算机指令来表示一幅图。实际上是数学方法来描述一幅图，然后变成数学表达式，再编程，用语言来表达。武汉科技大学中南分校2020/3/17武汉科技大学中南分校232020/3/17武汉科技大学中南分校23位图法是把一幅彩色图分成许多的像素，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。这种文件又称为图像文件。5.1图像的基本知识位图图像效果好，放大后会失真2020/3/17武汉科技大学中南分校242020/3/17武汉科技大学中南分校242.灰度图与彩色图灰度图（gray-scaleimage）按照灰度等级的数目来划分。只有黑白两种颜色的图像称为单色图像（monochromeimage）5.1图像的基本知识（a）标准单色图像（b）标准灰度图像2020/3/17武汉科技大学中南分校252020/3/17武汉科技大学中南分校25彩色图像（colorimage）可按照颜色的数目来划分，例如256色图像和真彩色图像等。5.1图像的基本知识256色图像24位真彩色图像2020/3/17武汉科技大学中南分校26●定义：多帧图像的有序组合Δt●动态原理Δt≤1/24s(视觉滞留时间)，就会在人眼产生连续活动视觉效果。●动态图像分类⑴动画；⑵视频。5.1图像的基本知识2020/3/1726武汉科技大学中南分校3.动态图像文件2020/3/17武汉科技大学中南分校27动态图像文件●AVI(AudioVideoInterlaced)音频视频交互文件(.avi)音频+视频●FLC(Flicks)电影(动画)文件(.fli或.flc)AVI固定显示分辨率320×240视频FLC多种显示分辨率640×480…END2020/3/1727武汉科技大学中南分校5.1图像的基本知识2020/3/17武汉科技大学中南分校282020/3/17武汉科技大学中南分校285.1图像的基本知识5.1.3图像的文件格式图像在存储媒体中的存储格式。图像文件的格式有多种，如：BMP、GIF、JPEG、TIFF、PSD等格式。文件颜色与分辨率用途.BMP256～224/*dpi用于Windows环境下的任何场合.JPG216～232/*dpi用于数字图片保存、传送.PSD216～232/*dpi用于PHOTOSHOP.GIF256/*dpi用于动画、多媒体程序界面，网页界面.TIF256～232/*dpi用于专业印刷2020/3/17武汉科技大学中南分校292020/3/17武汉科技大学中南分校291.BMP格式——Bitmap，Microsoft公司开发。(1)扩展名采用“.bmp”(2)描述单一(静止)图像(3)彩色模式:24~2325.1图像的基本知识2.GIF格式——GraphicsInterchangeFormat(1)扩展名采用“.gif”(2)具有87a、89a两种格式87a——描述单一(静止)图像89a——描述多帧图像(3)彩色模式:282020/3/17武汉科技大学中南分校302020/3/17武汉科技大学中南分校305.1图像的基本知识图像的正常显示过程交错显示的图像2020/3/17武汉科技大学中南分校312020/3/17武汉科技大学中南分校313.JPEG格式JPEG（JointPhotographicExpertsGroup）静态图像压缩编码标准。5.1图像的基本知识1）支持多种压缩级别压缩比率通常在10：1到40：1之间。原图大小：176KB300×201真彩色图像压缩后大小：9.91KB压缩比率：17.8压缩后大小：1.93KB压缩比率：91.22020/3/17武汉科技大学中南分校322020/3/17武汉科技大学中南分校325.1图像的基本知识ACDSee中文件格式转换工具压缩级别的控制ACDSee中文件格式转换工具JPEG选项设置2020/3/17武汉科技大学中南分校332020/3/17武汉科技大学中南分校332．图像渐进显示JPEG格式，提供一种称作“渐进图”的格式，同样可以帮助用户及时了解图像整体信息。渐进显示的图像5.1图像的基本知识2020/3/17武汉科技大学中南分校342020/3/17武汉科技大学中南分校345.1图像的基本知识4.TIFF格式——TagImageFileFormat(1)扩展名采用“.tif”(2)文件描述单一(静止)图像(3)彩色模式:21(单色)~2325.PSD格式PhotoShop中的标准文件格式，将所编辑的图像文件中的所有有关图层和通道的信息记录下来。2020/3/17武汉科技大学中南分校352020/3/1735武汉科技大学中南分校小结（第1次课）认识色彩：色彩的来源、色彩的三要素和色彩的四种模型。掌握图像的基本属性：图像的分辨率、图像的像素深度、图像的大小和图像的种类。了解图像的文件格式：BMP、GIF、JPEG、TIFF和PSD。