《图像处理基础》

图像处理基础本章要点本章主要介绍图像处理必须掌握的基本概念、常用的图像文件格式以及图像的色彩模式等。其中基本概念有：像素、分辨率、点阵图像、矢量图形；常用的图像文件格式：PSD格式、BMP格式、GIF文件、JPEG文件、TIFF文件等；图像的色彩模式：位图模式、灰度模式、双色调模式、索引色模式、RGB颜色模式、CMYK模式、Lab模式、多通道模式。本章难点理解基本概念和常用术语，各种图像文件格式和色彩模式的特点和应用场合。图像处理基础3.1基本概念3.2图像的种类3.3图像文件格式3.4

图像色彩模式图像处理基础3.1基本概念在Photoshop中，像素（Pixel）是组成图像的最基本单元，它是一个方形的色块，每个色块有自己特定的位置和颜色值。在Photoshop中用缩放工具将图像放到足够大时，可以看到类似马赛克的效果，一个小方块就是一个像素。一幅图像单位面积内的像素越多，图像的质量就越好。3.1.1像素图像处理基础3.1基本概念分辨率（Resolution）是和图像相关的一个重要概念，它是衡量图像细节表现力的技术参数。分辨率可以分为4种类型：图像分辨率，屏幕分辨率，输出分辨率，位分辨率。3.1.2分辨率分辨率为72dpi细节放大630倍的显示效果分辨率为300dpi细节放大150倍的显示效果图像处理基础3.1基本概念图像分辨率：图像中每单位打印长度像素（点）的数量。屏幕分辨率：屏幕分辨率是显示器上每单位长度显示的像素数目。输出分辨率：输出分辨率是激光打印机等输出设备在输出图像时产生的每英寸的油墨点数（dpi）。位分辨率：图像的位分辨率又称位深，是用来衡量每个像素储存信息的位数。3.1.2分辨率图像处理基础3.2图像的种类点阵图像由许多色点组成，每一个点称为像素（Pixel），每一个像素都有自己特定的位置和颜色值。点阵图像的质量与分辨率有关，就是说，如果在屏幕上把一幅低分辨率的图像放大较大的倍数，点阵图像就会出现锯齿状的边缘。点阵图像可以由Photoshop和其它图像编辑软件生成。3.2.1点阵图像图像处理基础3.2图像的种类矢量图形由直线、曲线、文字和色块组成。而这些曲线和文字以数学公式来描述。矢量图形与分辨率无关，把它们缩放到任意尺寸并按任意分辨率打印，也不会丢失细节或降低清晰度，所以常用于标志设计、工程绘图。3.2.2矢量图形图像处理基础3.3图像文件格式Photoshop7.0能够打开并导入多种文件格式，处理完成的文件也可以输出为不同的文件格式。Photoshop7.0可以支持20多种格式的图像文件。图像处理基础3.3图像文件格式PSD格式是Photoshop默认的文件格式，支持所有Photoshop软件功能，也是唯一支持所有图像模式的文件格式。这种格式可以存储Photoshop文件中所有的图层、图层效果、Alpha通道、参考线、剪贴路径、颜色模式等信息。PSD格式在保存时会经过压缩，但与其它文件格式相比，文件要大很多。因为它存储了所有原图的信息，编辑修改很方便，所以在图像编辑过程中，最好存储为PSD文件格式，图像作品处理完成后，再转换为其它格式的文件。3.3.1PSD格式图像处理基础3.3图像文件格式BMP格式是Windows系统的标准图像文件格式。BMP格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式，不支持Alpha通道。3.3.2BMP格式图像处理基础3.3图像文件格式TIFF（TaggedImageFileFormat）格式用于在应用程序和计算机平台之间交换文件，是一种灵活的位图图像格式，受几乎所有的绘画、图像编辑和页面排版应用程序的支持，几乎所有的扫描仪都可以产生TIFF图像。TIFF格式支持具有Alpha通道的CMYK、RGB、Lab、索引颜色和灰度图像以及无Alpha通道的位图模式图像。Photoshop可以在TIFF文件中存储图层，但是，如果在其他应用程序中打开此文件，则只有拼合图像是可见的。3.3.3TIFF格式图像处理基础3.3图像文件格式JPEG（JointPictureExpertGroup）是一种有损图像压缩格式。利用JPEG格式可以进行高倍率的压缩图像，所以压缩后的图像文件比较小。JPEG格式支持CMYK、RGB和灰度颜色模式，但不支持Alpha通道。与GIF格式不同，JPEG保留RGB图像中的所有颜色信息，但通过有选择地扔掉数据来压缩文件大小。3.3.4JPEG格式图像处理基础3.3图像文件格式GIF（GraphicInterchangeFormat）格式是网页上通用的一种文件格式，用于显示超文本标记语言（HTML）文档中的索引颜色图形和图像，最多只有256种颜色。GIF格式（CompuServe）保留索引颜色图像中的透明度，但不支持Alpha通道。3.3.5GIF格式图像处理基础3.3图像文件格式PDF（PortableDocumentFormat）是一种灵活的、跨平台、跨应用程序的文件格式。PDF文件精确地显示并保留字体、页面版式以及矢量图形和位图图像。PDF文件支持电子文档搜索和超链接功能。PhotoshopPDF格式支持标准Photoshop格式所支持的所有颜色模式和功能。PhotoshopPDF还支持JPEG和ZIP压缩。3.3.6PDF格式图像处理基础3.3图像文件格式EPS（EncapsulatedPostScript）格式是一种通用的行业标准格式。EPS格式同时可以包含矢量图形和位图图像，并且几乎所有的图形、图表和页面排版程序都支持该格式。EPS格式用于在应用程序之间传递PostScript语言图片。当打开包含矢量图形的EPS文件时，Photoshop栅格化图像，将矢量图形转换为像素。3.3.7EPS格式图像处理基础3.4图像色彩模式色彩模式决定了一幅数码图像以什么样的方式在电脑中显示或打印输出。不同的色彩模式在Photoshop中所定义的颜色范围也不同。除了影响图像色彩的显示，色彩模式还影响图像的通道数和文件的大小。常见的色彩模式包括HSB模式，RGB模式，CMYK和Lab模式。图像处理基础3.4图像色彩模式位图模式的图像只有黑色和白色的像素，通常线条稿采用这种模式。只有双色调模式和灰度模式可以转换为位图模式，如果要将位图图像转换为其它模式，需要先将其转换为灰度模式。3.4.1位图模式在位图模式中，只有少数的工具可以使用，所有和色调有关的工具都不能使用，所有的滤镜都不能使用，只有一个背景层和一个被命名的通道可以使用。图像处理基础3.4图像色彩模式灰度模式通常是8位的图像，包含256个灰阶，即用256种不同灰度值来表示图像，0表示黑色，255表示白色。任何模式的图像都可转换为灰度模式，但原来图像中的彩色信息将被丢失。在8位的灰度模式中

，所有工具和大部分的滤镜都可以使用。灰度图像可以有多个层和通道，包含一个原始的灰色通道。3.4.2灰度模式图像处理基础3.4图像色彩模式双色调模式通过2～4种自定油墨创建双色调的灰度图像。双色调模式不是一个单独的图像模式，它包含四种不同的图像模式：单色调、双色调（两种颜色）、三色调（三种颜色）和四色调（四种颜色）。3.4.3双色调模式图像处理基础3.4图像色彩模式索引色模式使用0～256种颜色来表示图像，当一幅RGB或CMYK的图像转化为索引颜色时，PhotoShop将建立一个256色的颜色查找表（CLUT）存放并索引图像所用到的颜色，因此索引色的图像占硬盘空间较小，但是图像质量也不高，适用于多媒体动画和网页图像制作。3.4.4索引色模式图像处理基础3.4图像色彩模式RGB模式的图像通过R（红）G（绿）B（蓝）三个颜色通道，为每个像素的RGB分量指定一个介于0（黑色）到255（白色）之间的强度值。通过RGB三个颜色通道，RGB色彩模式的图像可以在屏幕上生成多达1,670万种颜色，RGB颜色模式下的每个像素包含24（8×3）位颜色信息。3.4.5RGB模式图像处理基础3.4图像色彩模式CMYK模式是针对印刷而设计出的一种颜色模式，由青色、洋红、黄色、黑色四种颜色组成。在Photoshop中，在C（青色）M（洋红）Y（黄色）K（黑色）四个通道中为每个像素的每种印刷油墨指定一个百分比值。在CMYK模式的图像中每像素包含32位（8×4）位颜色信息。3.4.6CMYK模式图像处理基础3.4图像色彩模式Lab模式通过两个色调参数（a、b）和一个光强度