影像处理与电脑绘图

影像處理與電腦繪圖德明技術學院莊富任fuzen@.tw什麼是影像處理?

(ImageProcessing)「影像處理」高深莫測專業美工人員?程式設計師?工程師?其實我們不必把影像處理想得太難波形轉換(WaveformTransformation)電腦視覺(ComputerVision)圖形辨識(PatternRecognization)影像處理技巧調整圖片的尺寸大小、明暗度、色彩合成效果，影像特效反正把影像圖片弄成跟原來的不一樣，就可以叫做「影像處理」了！影像大小改變320X240像素160X120像素明暗度改變一般提高亮度檔案格式改變JPG28KBMP188K裁剪特效灰階‧黑白灰階黑白為什麼要學「影像處理」?有學分好玩塗鴉寫日記製作桌布、卡片海報、廣告保存照片網頁上應用其他?好玩好玩幾米-及時說愛我要趕在雪融之前，熱情地擁抱你塗鴉我用生命告訴你汐止怎麼了!桌布海報、廣告保存照片保存照片什麼是「數位影像」?

(DigitalImage)以數位型態儲存之影像圖片O&1影像數位的好處容易修改不佔空間容易保存易在網路上傳輸網頁設計如何轉換數位影像?傳統圖片、照片必須先將它轉成「數位影像」才能利用電腦來進行影像處理常見的方法利用『掃描器』將圖片轉成數位影像直接利用『數位像機』將拍成影像輸入電腦。電腦如何顯示顏色？一個編號對應一種特定的顏色一張１６色的圖形，它就用０～１５等１６個數字來代表那１６種顏色對一張２５６色的圖形，它就用０～２５５等２５６個數字來代表那２５６種顏色像素(Pixel)我們在電腦螢幕上所看到的圖片，其實是由許多細微的小格點所組成的，我們把這些小格點稱為『像素』。影像大小(ImageSize)影像尺寸大小以像素點為單位例如一張圖片的大小是300X200(寬X高)300X200=60000點，這張圖片就有6萬個像素點實際例子400萬像素的數位照相機電腦如何儲存圖形資料？黑白圖形每一個點電腦使用1bit來紀錄因為21=216色圖形每一個點電腦使用4bits來紀錄因為24=16256色圖形每一個點電腦使用8bits(1Byte)來紀錄在16777216色圖形（俗稱全彩）每一個點電腦使用24bits(3Bytes)來紀錄算算看?800X600圖形一般電腦螢幕上所看到的桌面就是這麼大256色要佔硬碟多大的空間呢?全彩圖形要佔硬碟多大的空間呢?全彩3X5的照片600DPI（每吋600個點）數位相片啥？什麼格式？常見影像圖檔格式bmp、gif、jpg認識「檔案」顯示名稱.格式例如image01.jpg前面image01為檔名，後面jpg為副檔名，就是它的檔案格式BMP檔直接儲存這些未經處理的資料體積十分龐大其他各種體積較小的儲存格式利用壓縮演算法產生JPG格式（JPEG格式）和GIF格式BMP檔拜微軟之賜，幾乎可以說是最基本、通用的圖檔格式優點在PC上相容度一流，就算不裝任何秀圖軟體，用Windows的小畫家一樣可以看缺點沒有什麼特異功能點陣圖格式，無法壓縮，所以存檔以後會變得很大不適合網頁上應用傳輸及開啟會很慢小畫家可編輯此種檔案GIF檔

(GraphicsInterchangeFormat)網頁上常用的圖形格式優點它可以製成透明圖和動畫「非破壞性壓縮」存檔以後比原來的小很多但檔案量比JPG大圖片較不會失真，但色彩較少缺點只支援256色GIF檔之特點GIF採用的是LZW壓縮技術這種壓縮技術在壓縮時不會犧牲掉畫面的品質和JPG不同，不能設定壓縮的比值GIF只支援256色以下的色盤只支援8bit色讓GIF在圖檔的顏色處理上有一些限制侷限的顏色數卻也讓GIF有更多可以發揮的空間指定特定色盤限定特定顏色為透明色等這都是GIF在顏色設定上獨樹一格的地方GIF的實際應用一般網路用圖檔GIF跟JPG一樣，都相當適合網路上使用，使網頁的瀏覽更加方便、快速透明層的運用當圖形不規則或是需要透空時，GIF就可以幫上忙製作連續的動畫檔案GIF格式最特別的地方比起AVI或是MOV的檔案小了很多製作動畫檔案可以使網頁的活潑度增加但Flash已漸漸取代文字的展現：語系不合網站亂碼用GIF圖像化文字由於GIF在儲存顏色數少的圖形時相當省檔案容量，支援透明色，所以拿來儲存圖形化文字最為適合GIF檔實例JPG檔網頁上常用的圖形格式支援不同程度的壓縮比可以視情況調整壓縮倍率壓縮比越大，品質就越低相反地，壓縮比越小，品質就越好優點壓縮率非常驚人原本1MB的圖片存成jpg檔後可能只剩下幾十K而已缺點「破壞性壓縮」存檔時可能會捨去一些不必要的像素可能造成圖片失真。不過，肉眼很難看出其中的差異PSD檔PhotoShop專用檔格式支援色層、遮罩、色頻、選取區紀錄所有PhotoShop可以處理的屬性這樣全方位的儲存如果運用得當的話幾乎可以將您創作的過程留下完整的紀錄，一遍日後的修改UFO檔UleadPhotoImapct的專用檔PSD類似的圖檔格式能夠完整紀錄所有PhotoImapct所處理過的屬性不過在紀錄原理上則有些不同，UFO以物件來代替色層影像圖檔的來源掃描、數位像機電子郵件網路存取把喜歡或可用的圖片抓下來(按右鍵另存圖片、另存背景)美工圖庫：有的要錢自製：影像軟體小畫家、PhotoImpact、PhotoShop圖形的構成

不可不知兩大流派向量圖形(Vector-basedImage)點陣圖形(Bit-mappedImage)向量圖形

Vector-basedImage向量所紀錄的基本架構點、線、面點線面之間的屬性以各種的數學公式來記錄決定了畫面上所有點、線、面的相關位置、色彩、形狀、透明度...等透過繪圖軟體來分析運算數據靠著這些屬性的記錄，一個完整的畫面就由這些點、線、面一一地組合出來點陣圖形

Bit-mappedImage只有點沒有線和面靠著這些像素一點一點複雜地排列組合，慢慢地疊出一張畫面以像素(pixel)所組成的影像依照解析度的大小記錄每一點的顏色，及一些格式的辨識資料點陣圖有解析度上的分別(pixel/inch)，而向量圖則沒有向量圖的特性優點檔案體積較小採取向量運算的存取方式圖檔本身只需要記錄相關數值的屬性向量圖保留各個點線面的相關屬性圖形及文字都可以隨時任意編輯不會造成鋸齒或是影像品質下降缺點Poor影像處理向量圖在影像處理上幾乎可以說是"完全沒力“沒有辦法作一些圖像的合成編修，也沒有很炫的特效可以用向量圖在檔案的相容度、轉換上大有問題點陣圖的特性優點高度的相容性檔案相容性比向量圖好得多轉檔後的效果較不失真色彩自然富變化、逼真度較高卓越的影像處理能力特殊效果易於對整個圖像作顏色處理(如,明度、彩度、濾鏡)缺點檔案過大由於點陣圖是一點一點紀錄下其顏色，所以在紀錄圖檔上十分的耗空間鋸齒或是失真放大、變形或是旋轉的處理之後易失真衝突較大解析度，較大尺寸不易失真尺寸越大，圖檔就會越大佔的系統資源越多到底該用什麼格式?點陣適合用於製作影像處理的東西連續色調的圖形，如人物、風景等照片製作上需考慮解析度的問題72DPI,300DPIPhtoImpact、Photoshop製作出來的圖檔向量則適於製作線條簡單的圖案商標、標誌、字型、卡通、插畫、排版處理方便、省空間、適於印刷及編輯CorelDraw、Illustrator、AutoCad、Flash等軟體製作出來的檔案屬之專有名詞

TerminologyFileSize(檔案大小)指檔案佔硬碟空間的大小，以KB或MB計算1024位元組(byte)=1k1024k=1M1024M=1GImageSize(影像大小)指檔案的尺寸大小，以Width(pixel)xHight(pixel)表示Resolution(解析度):指每單位長度顯示的像素數目。通常以dpi(dots/inch或pixel/inch)表示FileFormat(影像格式)以對檔案儲存處理的方式不同，可分為PSD、GIF、TIFF、JPG、TIFF、EPS、PCT...ImageMode(影像模式)以對影像顏色處理的方式不同可分為Bitmap(點陣圖)、Grayscale(灰階)、RGBColor(三原色)、CMYKColor(印刷四色)影像模式

ImageMode依電腦內部對顏色處理的模式可分RGB三原色CMYK四色灰階點陣RGBColor(RGB三原色)由R,G,B三個色版組成來表現彩色圖檔影像，每個像素以24bits來表示24bits每個色版則由0到255數值的像素構成28=256因此RGB模式的影像共可表現出224即1600多萬種顏色，也就是全彩顏色CMYK(CMYK四色印刷)青Cyan洋紅Magental黃Yelow黑Black四個色版組成來表現彩色圖檔影像每個像素以32bits來表示亦可表現全彩顏色為印刷輸出模式Grayscale(灰階)由單一色版組成來表現灰階圖檔影像色版數值由0到255共有256個灰階值每個像素以8bits來表示

Bitmap只用黑白兩色的單一色版來表現黑白圖檔影像常用來作黑白完稿用小觀念

圖檔應該多大印出A4(一般印表機用紙大小)而不會模糊或鋸齒開新檔時起碼開成1240*1713300pixals/inch(也就是A4的一半大小)印刷廠付印的圖檔，原吋大小，300~350pixal/inch列印的效果圖檔的大小及解析度小觀念

該用什麼格式儲存要求影像品質不在乎空間BMP網頁運用、節省空間JPG、GIF專用圖檔的軟體，如PhotoImpact用專用的格式來儲存UFO編輯完後才轉為其他檔案電腦繪圖

ComputerGraphic「電腦繪圖」稱為第九藝術藉由電腦的高效能運作，而產生視覺圖像的電腦繪圖藝術著重於技術層面研究與發展電腦繪圖藝術的人文素養，美學理論的研究仍在萌芽除了「應用工具」的層面上電腦繪圖不只創作的工具，更是傳達的媒介電腦繪圖的定義經由電腦對物體的形狀及影像所進行的創作、儲存和處理電腦繪圖的種類與應用範圍極廣電腦動畫影像合