《新闻摄影教程（第五版）》第十八章 数字影像处理与管理

第十八章数字影像处理与管理本章要点1.了解数字影像的基本概念､与数字影像处理及影像编辑相关的计算机硬件和软件｡2.了解影像数字化采集设备及其性能与使用方法｡3.了解数字影像输出设备及其使用方法｡4.了解数字影像管理与分类及数字影像存储方法｡目录第一节数字影像处理系统第二节数字化影像采集第三节数字影像的输出､管理与存储第一节

数字影像处理系统数字影像处理系统一､数字影像的基本概念二､计算机硬件三､计算机软件（一）像素像素是数字影像的最小､最基本的单位｡如果将一张数字照片放大到一定程度,可以看到图像是由一些小方块组成的,即使再放大,这些小方块也没有变化｡这些组成图像的微小方块就是像素｡一､数字影像的基本概念（一）像素一幅数字照片包含数百万或数千万的像素,每个像素都包含独特的色彩信息｡这些极微小的像素紧密地排列在一起,超出了人眼的辨识能力,人们就看到了一幅完整的图像｡像素越高,影像清晰度越高,数字文件的数据量越大｡像素也是衡量数字相机成像质量的重要指标之一,数字相机成像传感器上的一个成像元件形成数字影像的一个像素｡像素越来越高是数字相机技术发展的趋势｡今天两千万像素的数字相机已经逐渐成为市场主流,三千万像素的成像传感器也出现在专业摄影领域中｡一､数字影像的基本概念（二）色彩模式1.RGB色彩模式红(red)､绿(green)､蓝(blue)三色是计算机显示的基本色,也被称为计算机三原色｡红绿蓝三种色光组成了计算机显示器千变万化的色彩｡RGB色彩模式中每种色彩都有从0至255的256级变化｡三种色彩层级交错形成了256×256×256=16777216种色彩,通常简称为1600万色,也称为24位色(2的24次方)｡现有软件RGB色彩模式已经可以达到48位色,但是人眼的辨识能力还远远达不到如此高度｡RGB色彩模式的表示方法是色彩名称加亮度值,例如R255､G255､B255表示红色光最高值､绿色光最高值､蓝色光最高值,这在显示器上显示为白色;R0､G0､B0,这就是显示器上的黑色;R255､G0､B0,这在显示器上是红色｡RGB色彩模式与数字相机影像传感器的记录方式原理一致,在电脑处理过程中不需要进行色彩模式的转换,所以RGB色彩模式是图像处理的软件中最多应用的色彩模式｡一､数字影像的基本概念（二）色彩模式2.CMYK色彩模式CMYK色彩模式是广泛应用于打印输出和印刷领域的色彩模式,因此也被称为印刷色彩模式｡RGB色彩模式是一种色光的色彩模式,而CMYK色彩模式是依靠反光原理的色彩模式,即CMYK色彩模式的影像画面需要借助光线照射才能看见｡青(cyan)､品红(magenta)､黄(yellow)､黑(black)四色创造了我们看到的所有印刷品的丰富色彩变化｡纸质照片､杂志､报纸､海报这些色彩画面都应用了CMYK色彩模式｡与RGB色彩模式相似,CMYK色彩模式中每个色彩都有浓淡数值变化,数字值小表示油墨量少,数字值大表示油墨量大｡喷墨打印机的工作原理就是CMYK色彩模式的运用｡彩色打印机中至少有四种色彩的墨盒,即青､品红､黄､黑｡RGB色彩模式的照片转换成CMYK色彩模式时,色彩会产生损失,因为CMYK色彩模式的色彩表现远不及RGB色彩模式丰富｡RGB色彩模式的照片需要在打印､印刷时尤其注意色彩转换后的色彩变化,专业摄影师往往要进行色彩校正,以确保色彩能最大化展现｡一､数字影像的基本概念（二）色彩模式3.灰度模式灰度模式是只有亮度､明度信息而没有色彩的模式｡灰度模式中只有纯白､纯黑和丰富的灰色变化｡灰度模式中的黑､白､灰与RGB色彩模式相似,有256级变化,0是纯白,255是纯黑,中间是254级灰度变化｡灰度模式的表示方式与RGB色彩模式有所不同｡灰度模式是以百分比显示的,范围从0%到100%｡灰度模式是以纯黑色为基准的,百分比越高,颜色越偏向黑色;百分比越低,颜色越偏向白色｡灰度模式只有一个色彩通道,所以灰度模式图片文件数据量比同尺寸画面的RGB色彩模式､CMYK色彩模式图片文件数据量要小很多｡一､数字影像的基本概念（二）色彩模式4.HSB色彩模式HSB色彩模式是将色彩依照色相､饱和度､明度三个因素来管理和使用的｡色相(hue):在标准色环上,每种色彩都有其标准角度｡HSB色彩模式就以角度标定色彩,例如红色是0度､橙色是30度｡饱和度(saturation):颜色的纯度或艳度｡在HSB色彩模式中,饱和度表示色相中彩色成分所占的比例,用从0%(灰色)至100%(完全饱和)的百分比来度量｡亮度(brightness):颜色的明暗程度｡在HSB色彩模式中,亮度是用0%(黑色)至100%(白色)的百分比来度量的｡HSB色彩模式更符合普通人对色彩的认识和描述｡一､数字影像的基本概念获得了数字影像后,可以用计算机系统展示､处理､分发､输出､存储它们｡为了高效率地处理数字化影像,承担此类工作的计算机要有强大的性能｡处理速度要快,内存要大,硬盘容量要高,显卡处理速度要快,显示器精度要高,等等｡重要的计算机硬件指标二､计算机硬件获得了数字影像后,可以用计算机系统展示､处理､分发､输出､存储它们｡为了高效率地处理数字化影像,承担此类工作的计算机要有强大的性能｡处理速度要快,内存要大,硬盘容量要高,显卡处理速度要快,显示器精度要高,等等｡数字影像在生成､采集､处理等步骤中都需要相应的软件支持｡介绍几款图像软件三､计算机软件第二节

数字化影像采集数字化影像采集一､扫描仪二､扫描仪的基本原理（一）胶片扫描仪胶片扫描仪专门用于对底片､幻灯片进行扫描,因为需要光线透射照明来扫描,所以也称透射稿扫描仪,它不能用于扫描不透明的文件｡在胶片摄影向数字摄影过渡的时期,胶片扫描仪扮演重要角色,实现了传统胶片与数字影像处理的衔接｡一般来说胶片扫描仪的光学分辨率都比较高,专业胶片扫描仪的光学分辨率已达4800dpi,个别型号可达到12000dpi｡胶片扫描仪具有很宽的动态范围,色彩深度多为48bit,这样可以确保胶片的色彩与影调层次得到最大化的保留｡专业胶片扫描仪属于精密仪器,使用中要注意避免震动､磕碰,否则会影响扫描精度｡一､扫描仪（二）平板扫描仪平板扫描仪主要用于扫描面积较大的不透明平面反射稿,例如纸质照片｡用于照片的扫描仪的光学分辨率应达到600dpi,专业用途扫描仪的光学分辨率应在1200dpi以上,色彩深度也应达到48bit｡平板扫描仪不仅可以扫描平面的图片,还可以扫描一些小件的立体物品｡有些平板扫描仪装备有透射适配器,在扫描反射图稿的同时,具有扫描透射图稿的功能,可以扫描底片､幻灯片｡部分平板扫描仪还具有透扫功能,可以扫描负片及反转片｡一､扫描仪（三）滚筒扫描仪滚筒扫描仪是将图像稿贴在圆滚筒上进行扫描的,它的整体性能极佳,是目前模拟影像数字转换最高级的设备｡滚筒扫描仪对影调的还原度高,层次丰富细腻｡这类扫描仪主要用于专业印刷行业｡一､扫描仪(一)扫描分辨率扫描分辨率是代表扫描仪扫描精度的性能指标｡扫描分辨率分为“光学分辨率”和“插值分辨率”｡光学分辨率是扫描仪的实际分辨率,它是决定图像的清晰度和锐利度的关键指标｡光学分辨率用每英寸长度内图像采样所含有像素点的数量来表示,其单位为PPI｡PPI数值越大,扫描的分辨率越高,扫描图像的品质越高｡二､扫描仪的基本原理(一)扫描分辨率插值分辨率是通过软件运算的方式来虚拟提高分辨率的,是在相邻的像素点中插入一个运算得出的像素点｡这样的插值算法可以在一定程度上提高画面的清晰度､锐度,但幅度有限｡例如扫描仪的光学分辨率为600PPI,通过软件插值运算将图像提高到1200PPI已属极限,若进一步提升则只会增加文件数据量而影像质量不会有任何改观｡应该根据介质和媒介的不同有针对性地选用分辨率｡扫描对象为底片､反转片时,尽量使用高分辨率才能将胶片的色彩､影调层次还原,一般不应低于1200PPI;扫描对象为照片或高精度印刷品时,分辨率达到600PPI即可｡扫描出的数字文件如果供网络传输或普通检索用,分辨率不宜太高;而供大幅面打印或出版印刷用时,扫描分辨率应尽可能高｡二､扫描仪的基本原理（二）色彩深度色彩深度表示扫描仪所能产生的色彩范围,通常用表示每个像素点颜色的比特(bit)表示｡色彩深度数值越高,扫描仪真实再现原稿色彩的性能越强｡目前专业扫描仪的色彩深度已达48比特｡二､扫描仪的基本原理（三）动态范围动态范围是扫描仪能记录的最浅颜色和最深颜色之间的差值,它体现扫描仪再现色调变化的能力,单位以D表示｡扫描仪的动态范围越大越好｡动态范围大,能捕捉到更丰富的影调层次细节,后期处理调整的余地大｡动态范围小,则画面呈现出反差强烈的效果,后期处理调整的余地也小｡专业扫描仪的动态范围较宽,一般大于3.4D｡二､扫描仪的基本原理第三节

数字影像的输出､管理与存储数字影像的输出､管理与存储一､打印机的性能二､打印机的类型三､数字影像的管理四､数字影像的存储一､打印机的性能打印机的性能指标主要有:打印分辨率､打印速度､打印幅面宽度等｡（１）打印分辨率,即打印机的输出分辨率,是指在打印横､纵两个方向每英寸能够打印的点数,通常以“点/英寸”即dpi(dotperinch)表示｡打印机分辨率一般指打印机的最大分辨率,就是指打印机打印输出的极限分辨率｡（２）打印速度,指打印机的打印效率,用每分钟内能打印出的页数的多少表示,单位为ppm｡（３）打印幅面宽度,指该打印机可以打印的最大图像宽度,常见的有4英寸×6英寸､8英寸×10英寸､A4､A3､A1､A0等规格｡二､打印机的类型目前,主流的打印机主要有彩色喷墨打印机､彩色热升华打印机和彩色激光打印机｡几种主流打印机三､数字影像的管理照相机中与照片后期管理､检索有关的设置主要有两部分,其一是日期､时间设定,其二是文件名､文件夹的建立｡使用数字相机前要将相机的日期､时间设定准确,因为当你按下快门拍摄后,这些信息会附载于图片文件的属性信息中｡计算机系统软件､图片浏览软件､图片处理软件都可以从图片的属性信息中读取拍摄日期､时间的信息｡这样就等于有了通过日期､时间进行检索查找的可能｡现代数字相机可以设定照片文件名和文件夹的命名规则｡建议将文件以日期时间命名,这样检索的效率更高｡这样的命名方式也符合大多数人的使用､管理习惯｡另外可以设定相机每次开机就新建一个文件夹,新拍摄的照片都存于其中｡这样也等于是按照拍摄的时间阶段对照片进行了初步分类｡(一)照相机设置与照片管理三､数字影像的管理如果进行大量室外拍摄,也可配置一个GPS附件｡GPS附件可以将你拍照那一刻所在的地理坐标附载于照片的附属信息中,后期管理､检索照片时,可以运用地图､地标的方式来寻找照片｡在设定拍摄格式时,可以设定为RAW+jpeg(S),就是按下一次快门按钮,保存一张高质量的RAW文件,同时保存一张同名的小尺寸JPG压缩格式文件(如果只保存了RAW文件,则可以在电脑上转存一份JPG压缩格式文件)｡RAW文件可以用来存档､编辑处理,JPG文件就可以用来预览和检索｡以上这些前期设置可以减少拍摄后整理的工作量,减少日后检索和管理的麻烦｡(一)照相机设置与照片管理三､数字影像的管理作为专业摄影师,尤其是新闻摄影师,对事件现场信息的收集整理是非常重要的｡记者完成采访稿件､书写图片说明需要这些信息,后期图片管理､检索也需要这些信息｡在专业数字相机上都有短语录音功能,在你回看照片时按下录音钮,你就可以把一些重要的信息录下附载于这张照片中,后期整理照片时再将录音中的信息转换成文字输入照片的属性信息里｡这种功能可以让复杂丰富的现场信息与照片同步,也为后期处理提供了极大的便利｡非专业数字相机没有这样的功能,一个笔记本和一支笔､一支录音笔都可以实现相似的功能｡（二）拍摄信息的记录与整理三､数字影像的管理初步分类就是依照拍摄时间､拍摄主题､拍摄对象进行大致的区分｡时间分类是最为常用的分类方式,可以将所拍摄的照片按照日期､时间汇总｡如果是多台相机所拍,可以将所有相机那一天或者那一个时段所拍摄的照片放进一个文件夹保存,文件夹就用拍摄的日期或时间命名,如果拍摄的内容有主题或对象明确,可以再附加上主题｡例如2010年7月13日在拉萨拍摄的照片就可以命名为“2010-07-13-拉萨”｡如果长期拍摄某一个题材､事件､人物,就可以按照拍摄主题建立文件夹｡以后不管是使用什么相机､在什么时间地点拍摄,这类照片都可以统一放进这个文件夹中,这样便于以主题､题材来管理照片｡当然,如果在前期设定好相机时间,以时间要素检索文件也是非常容易的｡建立起时间和主题分类并不是管理的结束,而是为了便于进一步细化管理,进行精细分类｡（三）初步分类三､数字影像的管理经过初步分类的文件夹中可能还有成百上千张照片,要从这些照片中找出有价值的也并非易事,这需要在初步分类后有针对性地挑选重点照片进行处理｡一天之中拍摄的照片,总