七、打印文稿.pptx

图形图像的数字化表示 武汉市第六十八中学帅建英 介绍几个概念 像素分辨率色彩深度 像素pixel 像素是指由图像的小方格即所谓的像素 pixel 组成的 这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值 而这些一小方格的颜色和位置就决定该图像所呈现出来的样子 可以将像素视为整个图像中不可分割的单位或者是元素 不可分割的意思是它不能够再切割成更小单位抑或是元素 它是以一个单一颜色的小格存在 每一个点阵图像包含了一定量的像素 这些像素决定图像在屏幕上所呈现的大小 像素的大小是没有固定长度值的 不同设备上1个单位像素色块的大小是不一样的 分辨率 分辨率可以从显示分辨率与图像分辨率两个方向来分类 显示分辨率 屏幕分辨率 是屏幕图像的精密度 是指显示器所能显示的像素有多少 由于屏幕上的点 线和面都是由像素组成的 显示器可显示的像素越多 画面就越精细 同样的屏幕区域内能显示的信息也越多 所以分辨率是个非常重要的性能指标之一 可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘 而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目 显示分辨率一定的情况下 显示屏越小图像越清晰 反之 显示屏大小固定时 显示分辨率越高图像越清晰 例如 屏幕分辨率是1024 768 也就是说设备屏幕的水平方向上有1024个像素点 垂直方向上有768个像素点 图像分辨率则是单位英寸中所包含的像素点数 其定义更趋近于分辨率本身的定义 一张图片分辨率是500 x200 也就是说这张图片在屏幕上按1 1放大时 水平方向有500个像素点 色块 垂直方向有200个像素点 色块 举一个栗子 举例 把鼠标放在一个图片上 这个时候会显示尺寸和大小 这里的尺寸就是像素 如果你要转换为厘米 英寸 他对应的长宽运算公式 像素宽度 像素高度 宽度 英寸 高度 英寸 分辨率 分辨率如图 507 300 5 3 125 96 96 在像素不变的情况下 改变分辨率 会影响他的高度和宽度 以手机屏幕举例 分辨率与像素的关系 分辨率 画面水平方向的像素值 画面垂直方向的像素值 色彩深度 色彩深度计算机图形学领域表示在位图或者视频帧缓冲区中储存1像素的颜色所用的位数 它也称为位 像素 bpp 色彩深度越高 可用的颜色就越多 色彩深度是用 n位颜色 n bitcolour 来说明的 色彩深度是指影像所包含的最大色彩数 色彩深度 色彩深度是用 n位元颜色 n bitcolour 来作为单位的 若色彩深度是n位元 即有2的n次方种颜色选择 而储存每像素所用的位数目就是n 比如位元深度为1的对应色彩有两个值 即黑和白 位元深度越高 其黑与白之间的灰度分化越细 2位 4种颜色 CGA 用于gray scale早期的NeXTstation及colorMacintoshes 3位 8种颜色 用于大部分早期的电脑显示器 4位 16种颜色 用于EGA及不常见及在更高的分辨率的VGA标准 colorMacintoshes 5位 32种颜色 用于OriginalAmigachipset 6位 64种颜色 用于OriginalAmigachipset 7位 128种颜色8位 256种颜色 用于最早期的彩色Unix工作站 低分辨率的VGA SuperVGA AGA colorMacintoshes 9位 512种颜色 模拟波形与数字波形 模拟波形 1 定义 模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息 如温度 湿度 压力 长度 电流 电压等等 我们通常又把模拟信号称为连续信号 它在一定的时间范围内可以有无限多个不同的取值 2 常见的模拟波形 模拟信号分布于自然界的各个角落 如气温的变化 音乐的变化 图像信号 数字波形 1 定义 数字信号是指在取值上是离散的 不连续的信号 由于数字信号是用两种物理状态来表示0和1的 故其抵抗材料本身干扰和环境干扰的能力都比模拟信号强很多 而数字信号是人为的抽象出来的在幅度取值上不连续的信号 2 生活中的应用 所有的手机 wifi设备 蓝牙设备或者说绝大多数的现代的数字无线通讯设备都在用这种方式进行数字信号的传输 数字波形与模拟波形的区别 数字信号是人为认定的 其实一切都是模拟信号 因为世界是连续的 图形 图像的数字过程 采样 量化 编码 采样 采样 sampling 就是采集模拟信号的样本 采样的过程实际上是将通常的模拟信号的电信号转换成二进制码0和1 这些0和1便构成了数字文件 采样的频率越大则图像和声音越有保证 数字化坐标值称为取样 1 在取样时 若横向的像素数 列数 为M 纵向的像素数 行数 为N 则图像总像素数为M N个像素 2 一般来说 采样间隔越大 所得图像像素数越少 空间分辨率低 质量差 严重时出现马赛克效应 采样间隔越小 所得图像像素数越多 空间分辨率高 图像质量好 但数据量大 量化 1 数字化幅度值称为量化 2 量化等级越多 所得图像层次越丰富 灰度分辨率高 图像质量好 但数据量大 量化等级越少 图像层次欠丰富 灰度分辨率低 会出现假轮廓现象 图像质量变差 但数据量小 编码 将经过上述两个步骤后的信号值转换位数字符号的过程 编码 在计算机硬件中 编码 co