第3章-圖像與圖像處理軟件

第三章圖像與圖像處理軟件圖像的基本原理■圖像的基本原理3.1圖像的基本原理圖形與圖像。是對客觀的實(shí)體的模型化，是對客觀。圖形處理技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的生成、處理、渲染和顯示。。則是對客觀的實(shí)體的真實(shí)再現(xiàn)，反映然后在計(jì)算機(jī)里用數(shù)學(xué)的方法對數(shù)字。用一系列的繪圖計(jì)算機(jī)指令來描述，這些指令包括定位、繪制不同的圖元(包括直線段、圓弧、多邊形等)、以及改變顏色，進(jìn)■利用平面上具有不同顏色的一系列點(diǎn)(點(diǎn)的方陣),構(gòu)成一幅圖像。它將一幅圖像在平面空間上進(jìn)行離散化，將圖像分割成平面的一系列點(diǎn)(點(diǎn)的方陣),每個(gè)點(diǎn)稱為像素(Pixel),每個(gè)像素■再現(xiàn)時(shí)間：矢量圖的繪制時(shí)間和繪圖指令的多少有關(guān)，■總結(jié)：矢量圖側(cè)重于繪制，點(diǎn)位圖側(cè)重于客觀世界的場景位圖縮放后黑白顏色，每個(gè)像素用一個(gè)比特來表示。只有灰度信息，沒有顏色信息，從黑到白的若干等級灰度(256級)能夠表現(xiàn)顏色信息黑白圖灰度圖63.1.2顏色與顏色空間■顏色是人的眼睛感受到不同成分的波長在380~780nm的電磁波而形成的顏色的形成過程，涉及。從光源發(fā)出的光到達(dá)物體表面，光源發(fā)出的光具有不同的。物體表面吸收了一部分光線，而其余的部分被反射出來，。人的視覺系統(tǒng)，對光亮度敏感的桿狀細(xì)胞，對顏色區(qū)分的■基色是相互獨(dú)立的顏色，任何一個(gè)基色不能由其它的基色色彩模型：標(biāo)定和生成各種顏色的規(guī)則和定義，不同的色彩模型應(yīng)用的場合也不同■幾個(gè)主要的色彩模型圖像處理中的主要色彩模式：■是一種相加混色模型，使用于設(shè)備的顏色生成，比如計(jì)算機(jī)顯示器、電視機(jī)…綠藍(lán)顏色紅綠藍(lán)顏色00黑100紅1藍(lán)101洋紅1綠110黃11青111在該色制中，記錄或者表達(dá)一種顏色，可以用3個(gè)數(shù)字組成一組來實(shí)現(xiàn)。(0,0,0)-----純黑(#000000)每種原色都可以從0到255?！鲆还部梢援a(chǎn)生多少種顏色? 顏色進(jìn)行標(biāo)定的色彩模型，這是一個(gè)面向用戶的色彩模型。紅紅黑3.CMYK色彩模型black最后一個(gè)字母，之所以不取首字母，是為了避免與藍(lán)色 從理論上來說，只需要CMY三種油墨就足夠了，它們?nèi)齻€(gè)加在一起就應(yīng)該得到黑色。但是由于目前制造工藝還不能造出高純度的油墨，CMY相加的結(jié)果實(shí)際是一種暗紅色。因此還需要加入一種專門的黑墨K來調(diào)和?！鱿鄿p混色模型，使用于打印設(shè)備綠黃青黑綠黃青黑紅藍(lán)紅CMYK混色原理表青洋紅黃顏色青洋紅黃顏色00100青001黃101綠10洋紅110藍(lán)11紅111黑藍(lán)色的，在CMYK中以110方式記錄的是藍(lán)色的。還有白色和黑色都是這樣。Lab模式既不依賴光線，也不依賴于顏料，它是CIE組織確定的一個(gè)理論上包括了人眼可以看見的所有色彩的色彩模式。Lab模式彌補(bǔ)了三個(gè)通道組成，但不是R、G、B通道。它的一個(gè)通道是亮度，即L。另外兩個(gè)是色彩通道，A通道包括的顏色是從深綠色(底亮度值)到灰色(中亮度值)再到亮粉紅色(高亮度值);B通道則是從亮藍(lán)色(底亮度值)到灰色(中亮度值)再到黃色(高亮度值)。因此，這種色彩混合后將產(chǎn)生明亮的色Lab模式所定義的色彩最多，且與光線及設(shè)備無關(guān)并且處理速度與RGB模式同樣快，比CMYK模式快很多。因此，可以放心大膽的在圖像編輯中使用Lab模式。而且，Lab模式在轉(zhuǎn)換成CMYK模式時(shí)色彩沒有丟失或被替換。■因此，最佳避免色彩損失的方法是：應(yīng)用Lab模式編輯圖象，再轉(zhuǎn)換為CMYK模式打印輸出。當(dāng)你將RGB模式轉(zhuǎn)換成CMYK模式時(shí)，Photoshop將自動將RGB模式轉(zhuǎn)換為Lab模式，■圖像分辨率：指圖像的真正尺寸當(dāng)屏幕的分辨率<圖像的分辨率，我們只能看到圖■每個(gè)像素用多少個(gè)比特來表示，使用的比特?cái)?shù)越多，那么能夠表示的顏色越多顏色數(shù)量司一時(shí)間屏幕上只能顯示256種顏色圖像的處理過程 。圖像的數(shù)字化，關(guān)鍵的設(shè)備是光電耦合器件CCD(功能是把來自物體的光線的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換成電信號的強(qiáng)弱。)。如何在文件里面保存，涉及編碼方法，文件格式等。包括圖像的轉(zhuǎn)換、圖像的基本處理和圖像的分析理解。圖像的再現(xiàn)色深度/8(字節(jié))。視壓縮算法不同，即具有不同的壓縮比，達(dá)到減少存儲空間要求的目的(位圖)的簡寫，它是Windows操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，能Windows操作系統(tǒng)的流行與豐富的Windows應(yīng)用 包含的圖像信息較豐富。 包含的圖像信息較豐富。(尤其是較舊的程序)廣泛兼容。的縮寫。特點(diǎn)是壓縮比高，磁盤空間占儲單幅靜止圖像，后來隨著技術(shù)發(fā)展，可以同時(shí)存儲若干幅靜止圖像，進(jìn)而形優(yōu)·GIF廣泛支持Internet標(biāo)準(zhǔn)。·支持無損耗壓縮和透明度。缺點(diǎn)·GIF只支持256色調(diào)色板，因此，詳細(xì)的圖片和寫實(shí)攝影圖像會丟失顏色信息，而看起來卻是經(jīng)過調(diào)色的?！ぴ诖蠖鄶?shù)情況下，無損耗壓縮效果不如JPEGJPEG也是常見的一種圖像格式，它由聯(lián)合照片專家組(JointPhotographicExperts僅是一種俗稱而已。JPEG文件的擴(kuò)展名為.jpg或.jpeg,其壓縮技術(shù)十分先進(jìn)，它用有損壓縮方式去除冗余的圖像和彩色數(shù)據(jù)，在獲取得極高壓縮率的同時(shí)能展現(xiàn)十分豐富生動的圖像，換句話說，就是可以用最少的磁盤空間得到較優(yōu)·攝影作品或?qū)憣?shí)作品支持高級壓縮。缺點(diǎn)·支持交錯(cuò)(對于漸近式JPEG文件)。這是Adobe公司的圖像處理軟件Photoshop的專Photoshop進(jìn)行平面設(shè)計(jì)的一張"草稿圖",它里面包含有各種圖層、通道、遮罩等多種設(shè)計(jì)的樣稿，以便于下次打開文件時(shí)可以修改上一次的設(shè)計(jì)。在Photoshop所支持的各種圖像格式中，PSD的存取速度比其它格式快很多，功能也很強(qiáng)大。 TIF:為圖像文件格式，此圖像格式復(fù)雜，存儲內(nèi)容多，占用存儲空間大，其大小是GIF圖像的3倍，是相應(yīng)的JPEG圖像的10倍，最早流行于Macintosh,現(xiàn)在Windows主流的圖像應(yīng)用程序都支持此格式。的圖形、圖像工業(yè)所接受。■PCX:PCX格式是ZSOFT公司在開發(fā)圖像處理軟件Paintbrush時(shí)開發(fā)的一種格式。SVG:W3C聯(lián)盟開發(fā)的基于XML的圖像文件格式，也是矢量圖，一般用于網(wǎng)絡(luò)上的圖形，像各類的統(tǒng)計(jì)圖形?！鲎詈笕N格式為矢量格式3.2圖像處理軟件Photoshop■■Photoshop是Adobe公司旗下最為出名的圖像處理軟件之一，集圖像掃描、編輯修改、圖像制作、廣告創(chuàng)意，圖像輸入與輸出于一體的圖形圖像處理軟件?！裰С侄喾N圖像文件格式；●支持多種色彩模式；●開放式的體系結(jié)構(gòu)，支持其它處理軟件和多種圖像輸入輸■●提供靈活的圖像選區(qū)設(shè)定功能；■●可以對圖像的顏色進(jìn)行靈活調(diào)整，可以對色調(diào)、飽和度、亮度、對比度單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整；■●提供自由的手工繪畫功能?！裢晟屏藞D層、通道、蒙版等傳統(tǒng)的功能；●濾鏡功能得到增強(qiáng)，可以制作很多豐富多彩的圖像效果。關(guān)于版本1990年上市的時(shí)候只有Mac版本，后來1995年版本，到1997年5.0問世后，更新速度才慢慢降Suite一套軟件中后面2個(gè)單詞的縮寫，代表“創(chuàng)作集合”,是一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)環(huán)境，將基本界面田回「調(diào)整商口大小以滿網(wǎng)樂廠略調(diào)板廠編放所有窗口實(shí)陳像素滿麗布顯示打印尺寸女Ba33.2.1基本操作■1、文件的新建、打開、保存■除了文件菜單外，還可以通過快捷方式■打開：雙擊空白處或者拖動一個(gè)psd文件在Photoshop圖像處理中經(jīng)常要建立復(fù)雜或簡單的選區(qū)，甚至半透明的選區(qū)，以便于對圖像的局部進(jìn)行編輯。.選區(qū)的概念.創(chuàng)建選區(qū).選區(qū)的編輯選區(qū)的概念選區(qū)是指在圖像處理時(shí)通過不同方式選中將要進(jìn)行處理的區(qū)域，表現(xiàn)為一選區(qū)范圍可以是規(guī)則的，也可以是不規(guī)則的。在對圖像所作的處理中只對當(dāng)前選區(qū)內(nèi)的像素有影響，對該選區(qū)以外的像素毫無影響，這也正是選區(qū)設(shè)置的目的。選區(qū)的概念還涉及圖像的色彩和像素的因素。制作選區(qū)時(shí)不可能選取半個(gè)像素，因此在確定選區(qū)時(shí)，只有選取程度在50%以上的像素才會通過浮動的選區(qū)表現(xiàn)出來。■可以通過各種不同的方法建立和編輯選區(qū)，選區(qū)的最終輪廓一定是封閉的。創(chuàng)建選區(qū)(3)使用“色彩范圍”命令(4)將路徑轉(zhuǎn)化為選區(qū)將邊框定義為1個(gè)像素寬的行或列。將邊框定義為1個(gè)像素寬的行或列。創(chuàng)建選區(qū)據(jù)基本的方法，就是使用規(guī)則選框工具進(jìn)行選取。在Photoshop的工具箱中的左上角的規(guī)則選框工具包括矩形選框工具，橢圓選框工具，單行選框工具和單列選框工具。其中單行或單列選框單列選框工具u邊緣設(shè)置圖型修剪工具標(biāo)識圖形尺寸(1)當(dāng)前工具標(biāo)識：顯示當(dāng)前選取的工具標(biāo)志(2)圖型修剪：利用已有選區(qū)再合成新選區(qū)。羽化一0~255,羽化值即設(shè)定了邊緣模糊化的程度輔助操作：按住Ctrl用鼠標(biāo)拖動既有選區(qū)，可移動選區(qū)。單行(列)工具選框沒有圖形尺寸設(shè)置欄(2)不規(guī)則選擇工具使用不規(guī)則選擇工具可以根據(jù)圖像選取的具體需要建立不規(guī)則的選區(qū)，可以行比較復(fù)雜的選取工作。不規(guī)則選擇工具包括：套索工具和魔棒工具。套索工具磁性套索工具LLL套索工具■套索工具也稱自由套索工具。套索工具操作：先選中此工具，在圖像中拖動鼠標(biāo)圈選區(qū)域，當(dāng)回到起始點(diǎn)時(shí)，松開鼠標(biāo)即可以生成一個(gè)閉合的選擇區(qū)域。也可先在未到起點(diǎn)處放開鼠標(biāo)，這時(shí)系統(tǒng)將自動以直線連接放開鼠標(biāo)的點(diǎn)和起始點(diǎn)形成閉合選擇區(qū)域。自由套索工具可以實(shí)現(xiàn)任意區(qū)域的選取，操作簡便，但不能分段選取，因而不能很好的保證選取的準(zhǔn)確性。4S可以用于選取不規(guī)則的多邊形選擇區(qū)，可以分段選取，選取變化較多的區(qū)域時(shí)比較容易兒握，常用來設(shè)置選區(qū)的裁剪。操作：在建立選區(qū)范圍時(shí)單擊鼠標(biāo)再拖移鼠標(biāo)，每次拖移到單擊操作都會形成一段直線，如此反復(fù)操作，最后鼠標(biāo)移至起始點(diǎn)附近時(shí)，工具圖標(biāo)的右下角出現(xiàn)小圓圈標(biāo)示，單擊鼠標(biāo)，或在此之前按鍵盤回車鍵(Enter)即形成多段直線構(gòu)成的多變形封閉區(qū)域。★。使用自由套索工具時(shí)，按注Alt鍵可轉(zhuǎn)為多邊形套索工具，但必須按住Alt鍵直到選取結(jié)束磁性套索工具自動捕捉圖像中物體的邊緣來形成選區(qū)，如同磁性吸附的感覺，可以形成分段但不規(guī)則的選區(qū)。操作：在起點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)，然后沿物體邊緣滑動鼠標(biāo)，系統(tǒng)將根據(jù)圖像顏色的反差自動勾勒選取路徑，回到起點(diǎn)時(shí)再次單擊鼠標(biāo)，就可以作出仿物體邊緣構(gòu)成的閉合選區(qū)。如果在移動到起始點(diǎn)之前按鍵盤回車鍵或雙擊鼠標(biāo)左鍵，將會根據(jù)環(huán)境顏色插值自動尋找路徑連接起始點(diǎn)和終點(diǎn)形成閉合區(qū)域?！龃判蕴姿髟试S分段選取，即在選取拖動過程中，可以單擊鼠標(biāo)，調(diào)整路徑走向，或按Delete鍵返回到前一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以修正有效定位區(qū)域(由預(yù)設(shè)套索寬度值決定)顏色反差最大的路徑，因此在實(shí)際使用中需要不斷的進(jìn)行路徑調(diào)整?！龈鶕?jù)磁性套索工具的特性，常常用它來自動地選擇物體的邊緣。對于圖像中邊緣不明顯的物體，可設(shè)定較小的套索寬度和邊緣對比度，自動跟蹤的選擇范圍比較準(zhǔn)確；對于邊緣對比度相對較大的物體，可以設(shè)定較小的套索寬度和較高的邊緣對比度，這樣會得到較準(zhǔn)確的選擇范圍?！霰M管使用磁性套索可以自動跟蹤物體邊緣生成選區(qū)，但往往生成的選區(qū)并不是十分準(zhǔn)確，還需用戶使用其它套索工具配合加減選區(qū)按鈕來進(jìn)行修改。■如果在使用過程中按住Alt鍵并同時(shí)按住鼠標(biāo)則轉(zhuǎn)換成自由套索，當(dāng)松開Alt鍵又會變換為磁性套索。寬度：1~40,設(shè)置選取時(shí)所能夠檢測的邊緣寬度，值越大則檢測范圍越大，但可能會導(dǎo)致邊緣的不準(zhǔn)確。邊對比度：設(shè)置磁性套索工具對邊緣的敏感程度，值越大則能檢測到背景反差比較大的邊緣，值越小則能檢測到低對比度的邊緣。生成的固定點(diǎn)越多，越能更快地固定選擇邊緣。鋼筆壓力：用于設(shè)定繪圖板的筆刷壓力。該選項(xiàng)只有安裝了繪圖板以及驅(qū)動程序才有效。魔棒工具魔棒工具是基于圖像中相鄰像素的顏色近似程度進(jìn)行選取，能夠選擇出顏色相同或相近的區(qū)域，口馬口口口馬口口容差：32?消除鋸齒口連續(xù)的□用于所有圖層連續(xù)：選取的區(qū)域是連續(xù)的，否則選取的區(qū)域是不連使用所有圖層：設(shè)置是否對所有圖層都有效，如果不選，則魔術(shù)棒工具只對當(dāng)前圖層有效。使用魔術(shù)棒工具選擇一些顏色相似的物體非常有效是選擇工具中應(yīng)用相對簡單的工具。顏色變化關(guān)系來制作選擇區(qū)域的命令。它如同一個(gè)功能強(qiáng)大的魔棒工具，除了以顏色差別確定選取范圍外，還可以使用相加、相減、相似等命令。當(dāng)對一幅圖像第一次使用該命令時(shí)，在打開的“色彩范圍”對話框中看到的預(yù)視區(qū)域是黑色的，將鼠標(biāo)移到預(yù)視區(qū)域內(nèi)或圖像上時(shí)，鼠標(biāo)指針變成吸管，這時(shí)單擊指定區(qū)域，則單擊的部分相鄰顏色相近的區(qū)域變成白色，而其它區(qū)域仍為黑色。表示用吸管吸取的顏色作為基準(zhǔn)色。此外用戶還可以選擇其他顏色作為預(yù)視區(qū)：在預(yù)視區(qū)下方選擇“選擇范圍”時(shí)，預(yù)視圖中就以256級灰階來表示選中和非選中區(qū)域，白色表示全部選中區(qū)域，黑色表示沒有選中區(qū)域，中間各灰階表示部分被選中；而選擇“圖像”在預(yù)視圖中就可以看到彩色原圖。選擇區(qū)域的增減：選擇加號的吸管在預(yù)視區(qū)單擊鼠標(biāo)增加選擇的區(qū)域；帶減號的吸管在預(yù)視區(qū)單擊減少選擇區(qū)域；選擇不帶符號的吸管在預(yù)視區(qū)單擊鼠標(biāo)時(shí)表示重新以當(dāng)前顏色選擇區(qū)跳區(qū)預(yù)覽：控制選擇區(qū)域在繪圖窗口中的預(yù)覽方式，以便清“無”一不顯示選擇區(qū)域。即圖像窗口在確認(rèn)選擇(關(guān)閉色彩范圍對話框)前不發(fā)生任何變化?！盎叶取币灰曰叶葓D表示選擇區(qū)域。即在圖像窗口同時(shí)以白色部分表示被選中的區(qū)域，而黑色部分表示未選中區(qū)域。“黑色雜邊”一顯示黑色背景。即圖像窗口中被選中的區(qū)域保持原樣，而未被選中的部分區(qū)域以黑色表示?！鞍咨s邊”一顯示白色背景，與“黑色雜邊”類似，將圖像中未被選中的部分以白色表示?！翱焖倜砂妗币灰钥焖倜砂鎭肀憩F(xiàn)選擇區(qū)域。此時(shí)在圖像窗口未被選中的區(qū)域被一層半透明的蒙版色遮蓋，而選擇(4)將路徑轉(zhuǎn)化為選區(qū)由于路徑的建立和編輯較為靈活、方便，在一定程度上也可以比較準(zhǔn)確地把握圖形輪廓，如果所選取的圖像形狀不規(guī)則、顏色差異大，采用其他方法創(chuàng)建選區(qū)會比較困難，借助于圖形及路徑工具描出路徑，再將路徑轉(zhuǎn)換為選區(qū)。在路徑調(diào)板中選中指定路徑，單擊“路徑”調(diào)板下邊的“”圖標(biāo)(將路徑作為選區(qū)載入)即將當(dāng)前路徑轉(zhuǎn)化為選區(qū)；或在“路徑”調(diào)板的功能菜單中選擇“建立選區(qū)”命令。如果當(dāng)前圖像中已有其他選區(qū)，則需選擇該選區(qū)與“添加到選區(qū)”則擴(kuò)充現(xiàn)有選區(qū)?消除鋸齒(I)像素取消“從選區(qū)中減去”則裁剪現(xiàn)有選區(qū)；“與選區(qū)交叉”則將與現(xiàn)有選區(qū)重疊的部分作為新選區(qū)生成工作路徑)圖標(biāo)即可將當(dāng)前選區(qū)轉(zhuǎn)換為二路徑；也可在“路徑”調(diào)板的功能菜單中選擇“建立工作路徑”命令，在將彈出“建立工作路徑”對話框設(shè)置“容差”值(像素值),其范圍在0.5像素～10像素之間，容差值越大，建立工作路徑建立工作路徑好但應(yīng)注意，容差值過小，路徑上的錨點(diǎn)可