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第三章 图形图像处理
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第三章 图形图像处理
分色 将每个取样点分成 R、G、B 三个基色。 三个基色。
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第三章 图形图像处理
量化 对每个分量进行 A / D 转换，再用数字量表示。 用数字量表示。 将象素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。 量化。
——指位图中记录每个像素点所占的二进制位数。 指位图中记录每个像素点所占的二进制位数。 ——常用的图像深度有1、 4、8、16、24等。像素 深度决定了可表示的颜色的数目。 深度决定了可表示的颜色的数目。 —— 例：如果像素的R、G、B三个基色分量各用 8bit来表示， 来表示，共可记录224 =16M种色彩。（ 种色彩。（真 。（真 彩色。 彩色。）
明度是颜色的亮度在人们视觉上的反映， 明度是颜色的亮度在人们视觉上的反映，从感觉上来 说明颜色性质的。是表示物体颜色深浅明暗的特征量
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第三章 图形图像处理 3.1.2 颜色
1、颜色三属性
色相
色相是当人眼看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉。 色相是当人眼看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉。 它反映了颜色的种类， 它反映了颜色的种类，如绿色、 如绿色、红色、 红色、黄色等。 黄色等。
色料三原色： 色料三原色：黄Y、品红M、青C
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第三章 图形图像处理
色料混合
等量混合 C+M=B C+Y=G M+Y=R C+M+Y=Bk
C B K M R Y G
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第三章 图形图像处理
不等量混合
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第三章 图形图像处理
互补色 R G B C M Y
r
r
r
r
(6 − 4 )
--XYZ --XYZ可用以下公式换算为 XYZ可用以下公式换算为xyz 可用以下公式换算为xyz
X , x = X +Y + Z Y = , y X +Y + Z z = 1 − x − y ,
(6 − 5)
设备无关颜色空间, 任何设备颜色都可在该空间内表示. --属于 属于设备无关颜色空间 -属于设备无关颜色空间 ,任何设备颜色都可在该空间内表示 .
第三章 图形图像处理
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第三章 图形图像处理 数字图像 —— 以数字形式存储在计算机中的图像信息。 以数字形式存储在计算机中的图像信息。 按其生成方法可以分为两 按其生成方法可以分为两大类： 大类：
1. 通过数字化设备获取的图像 点阵图像（ 点阵图像（dot matrix image） 位图图像（ 位图图像（bitmap image） 简称为图像 简称为图像 2. 计算机合成的图像(synthetic image) 矢量图形（ 矢量图形（vector graphics）简称为图形 简称为图形
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第三章 图形图像处理
3.4 图像文件格式
常用图像文件格式
名称
性质 无损 无损 无损 无损 无损/有损 无损/有损 无损/有损 无损/有损
典型应用 Windows应用程序 PC Paintbrush绘画软件 Desktop publishing Internet Internet，数码相机等 Photoshop Fireworks Internet，数码相机等
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第三章 图形图像处理
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第三章 图形图像处理
3.1 图像的基本特征
3.1.1 图像的阶调
1、反差： 反差：
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第三章 图形图像处理 2、亮度
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第三章 图形图像处理
3、层次： 层次：图像中各部位的亮度变化
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颜色 波长
红色 700
橙色 620
黄色 580
绿色 546
青色 480
蓝色 436
紫色 380
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第三章 图形图像处理
2、颜色混合
色光三原色及加色法
两种或两种以上的色光同时反映于人眼， 两种或两种以上的色光同时反映于人眼，视觉会 产生另一种色光的效果， 产生另一种色光的效果，这种色光混合产生综合色觉 这种色光混合产生综合色觉 的现象称为色光加色法 或称为色光的加色混合。 或称为色光的加色混合。 在视网膜上的同一个部位， 在视网膜上的同一个部位，同时射入两种以上的 色(光)刺激， 刺激，感觉出另一种颜色的现象。 感觉出另一种颜色的现象。 色光三原色的选择： 色光三原色的选择： 红R( 700nm )、绿G( 546.7nm )、蓝B(435.8nm)
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第三章 图形图像处理
TIF图像文件
是一种工业标准， 是一种工业标准，有许多图像图形应用软 件支持这种文件格式。 件支持这种文件格式。 大量使用于扫描仪和桌面出版。 大量使用于扫描仪和桌面出版。 对图像数据进行无损压缩。 对图像数据进行无损压缩。 支持单色、 支持单色、彩色图像。 彩色图像。
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第三章 图形图像处理
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第三章 图形图像处个数，是层次的定量
表示。 表示。
1 bitp
2 bitp
3 bitp
4 bitp
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5 bit
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第三章 图形图像处理
3.1.2 颜色 1、颜色三属性 明度
有损压缩
使用压缩后的数据进行图像重建时，重建后的 图像与原始图像虽有一定的误差，但不影响人 们对图像含义的理解
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第三章 图形图像处理
3.3.3 图像压缩编码的国际标准
1、JPEG标准 JPEG标准
ISO 和 IEC 两个 国际机 构 联 合组成了一个 专 家 组 (Joint Photographic Experts Group, JPEG)。 制定了一个 静止 图像数据 压 缩 编码 的 国 际标准。
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第三章 图形图像处理
3.2 图像的数字化
量 化
数
模 拟 图 像
字 取样 分色
量 化
图
量 化
像
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第三章 图形图像处理
采样 将空间上连续的图像变换成离散点的操作称 为采样或抽样。将画面分成为 M * N 个网 格，每个网格为一个取样点。 样点。
象素
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开发组织/公司 Microsoft ZSOFT Aldus， Microsoft CompuServe ISO/IEC Adobe Micromedia ISO/IEC
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BMP PCX TIF GIF JPEG PSD PNG JP2
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第三章 图形图像处理
BMP图像文件
微软公司提出，在Windows操作系统下使用的 一种标准图像格式。 支持单色、16色、256色、真彩色图像。 真彩色图像。 一个文件 存 放一 幅 图像， 图像 ， 可以进 行 无 损压 缩， 也可不压缩。 非 压 缩的 BMP 文件是一种通用的图像文件 格 式，几乎所有Windows 应用软件都能支持。
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第三章 图形图像处理
3.1.3 分辨率 1、 图像分辨率
由像素密度dpi（dot per inch，每英寸像素数） 每英寸像素数）来 表示
2、 显示分辨率
最大显示分辨率 当前显示分辨率
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第三章 图形图像处理 3.1.4 像素深度（ 像素深度（位深度、 位深度、颜色深度） 颜色深度）
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第三章 图形图像处理
3、图像颜色表示模式
CIE XYZ颜色模式 XYZ颜色模式
--XYZ --XYZ称为三刺激值 XYZ称为三刺激值, 称为三刺激值, --在 --在XYZ空间 XYZ空间, 空间,任意一个颜色 的混合可写成: 的混合可写成:
r
C + X (X ) +Y ( Y ) + Z (Z ) C
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第三章 图形图像处理
位图(Bitmap)：多用于图像 在空间和色彩上已经离散化的图片， 在空间和色彩上已经离散化的图片，通过描述画面中 每一像素的颜色或亮度来表示该图像， 每一像素的颜色或亮度来表示该图像，非常适合表现 包含大量细节的图片(如明暗、 如明暗、浓淡、 浓淡、层次和色彩变化 等)。 优点： 优点：色彩和色调变化丰富， 色彩和色调变化丰富，景物逼真。 景物逼真。 缺点： 缺点：缩放等处理后易失真， 缩放等处理后易失真，数据量大。 数据量大。
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第三章 图形图像处理
3.3.3 图像压缩编码的国际标准
1、JPEG标准 JPEG标准
适用范围广； 范围广； 能处理各种连续色调的彩色或灰度图像； 算法复杂度适中； 既可用硬件实现，也可用软件实现； 图像的压缩比可控制（压缩比越低，图像质量 越好； 越好；压缩比越高，图像质量越差）。
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第三章 图形图像处理
3.3.3 图像压缩编码的国际标准
1、JPEG标准 JPEG标准 JPEG图像压缩比例 JPEG图像压缩比例
中等压缩后的图像
高倍压缩后的图像
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第三章 图形图像处理
3.3.3 图像压缩编码的国际标准
2、JPEG 2000