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  • 图像处理基本概念

    2019-01-05 06:56:34
    本章将向您介绍有关图像...掌握了这些图像处理基本概念,才能很好地将处理润色好的图像打印出来,不至于失真或达不到自己预想的效果。  计算机定义了许多色彩模式来表现色彩,在Photoshop中,颜色模式决定用来显...

    本章将向您介绍有关图像色彩模式、图像格式以及图像大小、分辨率的知识。

    3.1 图像的色彩模式

      利用Photoshop对图像进行各种编辑与处理之前,应该先了解有关图像色彩模式、图像格式以及图像大小、分辨率的知识。掌握了这些图像处理的基本概念,才能很好地将处理润色好的图像打印出来,不至于失真或达不到自己预想的效果。

      计算机定义了许多色彩模式来表现色彩,在Photoshop中,颜色模式决定用来显示和打印Photoshop文档的色彩模型。常见的颜色模式包括HSB模式、RGB模式、CMYK模式、Lab模式以及一些为特别颜色输出的模式,比如索引颜色和双色调。不同的颜色模式定义的颜色范围也不同。颜色模式除确定图像中能显示的颜色数之外,还影响图像的通道数和文件大小。

    在正式介绍各种颜色模式之前,先介绍几个概念

    (1)关于色相、饱和度和明度

      人眼看到的各种色彩都具有色相、饱和度和明度三种属性。我们可以把这三种属性称为色彩的三要素。

      在色彩缤纷的世界里,我们可以区分红、橙、黄、绿不同特征的色彩,人们用不同的词语给这些不同特征的色彩命名,如红色、洋红色、浅蓝色等等。当我们称呼某种颜色时就会联想到这种颜色的相貌来。所以,色相就是颜色,即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

      饱和度(或称纯度)就是指一种颜色的鲜艳程度或浓淡程度。同一种色相,有的看上去很鲜艳,有的看上去暗淡无光,这是因为它们的饱和度不同。颜色越浓,饱和度就越大;颜色越淡,饱和度就越小

      明度就是指色彩的明亮程度。一种物体表面光反射率越大,对视觉刺激的程度就越大,看上去就越亮,颜色的明度就越高。因此,明度表示的是颜色的明暗程度

      鲜艳明亮的色彩能够与人的心灵相互映照,是最有激情的情感语言。

      下面的图可以帮助你对色相、饱和度和明度的理解。

     

    A.绿色B.黄色C.红色D.洋红E.蓝色F.青色

    A.饱和度B.色相C.亮度D.全部色相

      左图(称为色轮图)告诉我们,处于相对位置的两种颜色为一对互补色。例如,红色与青色、黄色与蓝色、绿色与洋红互为互补色。所谓互补,就是色轮图中一种颜色的减少必然导致其互补色的增加。

      从色轮图我们还可以看出,每一种颜色都可以由它两边的颜色混合得到。例如,洋红是由红色与蓝色混合得到。

      在Hue(色相)/Saturation(饱和度)对话框中左右移动Hue滑块,就是改变色相。文本框中显示的值反映像素原来的颜色在色轮(左图)中旋转的度数。正值表示顺时针旋转,负值表示逆时针旋转(如右图B所示)。数值的变化范围在-180到+180(或0到360)之间。

      在Hue/Saturation对话框中左右移动Saturation滑块,就是改变色彩的饱和度,即改变颜色的浓淡程度。相对于选定像素的起始颜色值,颜色偏移从色轮中心向外移动,或从外向色轮中心移动(如右图A所示)。数值的变化范围在-100到+100之间。

      在Hue/Saturation对话框中左右移动Lightness(明度)滑块,就是改变色彩的明度。滑块向右拖动增加明度,向左拖动减少明度。数值的变化范围在-100到+100之间。

      通过调整色相、饱和度和明度,就会得到不同的色彩视觉效果。

    (2)关于对比度

    对比度是指不同颜色的差异。对比度越大,两种颜色之间的相差越大。将一幅灰度图像的对比度增大后,则会变得黑白分明。当对比度增加到最大值时,则图像变为黑白两色图。反之,当对比度减小到最小值时,图像变为灰色底图。

    (3)位深度——也叫做像素深度或颜色深度,用来度量在图像中有多少颜色信息来显示或打印像素。较大的位深度意味着数字图像中有更多的颜色和更精确的颜色表示。例如,1位深度的像素有两个可能的值:黑和白,8位深度的像素有28或256个可能的值,24位深度的像素有224或粗略计算为1670万个可能的值。常用的位深度值范围为1—64位/像素。

    (4)色域——表示一个色系能够显示或打印的颜色范围。人眼看到的色谱比任何颜色模型中的色域都宽。在Photoshop使用的颜色模式中,Lab模式具有最宽的色域,它包括RGB模式和CMYK模式色域中的所有颜色。通常,RGB色域包含能在计算机显示器或电视屏幕上所有能显示的颜色。因而,一些诸如纯青或纯黄等颜色不能在显示器上精确显示。CMYK模式色域较窄,仅包含使用印刷色油墨能够打印的颜色。当不能被打印的颜色在屏幕上显示时,它们称为溢色——即超出CMYK色域之外。如图3—1所示为Lab色域、RGB色域和CMYK色域的颜色范围比较示意图。

    (5)颜色通道——每个Adobe photoshop图像具有一个或多个通道,每个通道都存放着图像中颜色元素的信息。图像中默认的颜色通道数取决于其颜色模式。例如,CMYK图像至少有四个通道,分别代表青、洋红、黄和黑色信息。可将通道看作与印刷中的印版相似,即单个印版对应每个颜色图层。一个图像能有多达24个通道。默认情况下,位图模式、灰度模式、双色调模式和索引颜色模式图像只有一个通道;RGB模式和Lab模式图像有三个通道;CMYK图像有四个通道。可以将通道添加到除位图模式图像以外的所有类型的图像中。

      除了这些默认颜色通道,也可以将叫做Alpha通道的额外通道添加到图像中,以便将选区作为蒙版存放和编辑;并且可添加专色通道,为印刷增加专色印版。

    下面将介绍Photoshop中的各种颜色模式。(P28)

    1.位图模式

      位图模式使用两种颜色值即黑色和白色来表示图像中的像素。位图模式的图像也叫做黑白图像,或一位图像,因为其位深度为1,并且所要求的磁盘空间最少。如图3-2所示为位图模式的图像,该图像文件大小为12KB。因此,该模式下不能制作出色彩丰富的图像,只能制作一些黑白图,但可以利用图象的“调整”,为该图着色。

    例:网版画效果

    2.索引颜色模式

      索引颜色图像是单通道图像(8位/像素),使用256种颜色。当转换为索引颜色时,Photoshop会构建一个颜色查照表,它存放并索引图像中的颜色。如果原图像中的一种颜色没有出现在查照表中,程序会选取已有颜色中最相近的颜色或使用已有颜色模拟该种颜色。因此索引颜色可以大大减小文件大小,同时保持视觉上的品质不变。这个性质对用于多媒体动画或网页制作很有用。但在这种模式中只提供有限的编辑。如果要进一步编辑,应临时转换为RGB模式。

    如图3-3所示为索引颜色模式的图像,该图像文件大小为90KB。

    3.灰度模式

      灰度模式的图像可以表现出丰富的色调。该模式使用最多256级灰度。灰度图像的每个像素有一个0(黑色)~255(白色)之间的亮度值。使用黑白或灰度扫描仪产生的图像常以“灰度”模式显示。要将彩色图像转换成高品质的黑白图像,Photoshop会扔掉原图像中所有的颜色信息。当从灰度模式再转换为RGB模式时,像素的颜色值会基于以前的灰度值。灰度图像也可以转换为CMYK图像或Lab彩色图像。如图3-4所示为灰度模式的图像,该图像文件大小为90KB。

    4.RGB颜色模式

      RGB颜色模式是Photoshop中最常用的一种颜色模式

      绝大部分的可见光谱可以用红(R)、绿(G)和蓝(B)三种色光按不同比例和强度的混合来表示。在颜色重叠的位置,会产生青色、洋红和黄色。因为RGB颜色合成产生白色,所以也叫做加色。加色用于光照、视频和显示器。例如,显示器通过红、绿和蓝荧光粉发射光线产生彩色。

      显视器是通过发射出三种不同强度的光束,使屏幕内侧上覆盖的红、绿、蓝磷光 材料发光从而产生颜色的。当用户在Photoshop中看到红色时,监视器已经打开了它的红色光束,红色光束刺激红色的磷光材料,从而在屏幕上亮出一个红色像素。因此,观看屏幕上一个苹果的扫描图像与观看放在计算机顶部一个待吃的苹果是不一样的。当用户关闭了室内的灯光时,将看不到自己的红色快餐;但是用户仍能看到苹果的扫描图像,因为光线是从监视器发射出来的。

      Photoshop的RGB模式给彩色图像中每个像素的RGB分量分配一个0(黑色)~255(白色)范围的强度值。例如,一种明亮的红色可能R值为246,G值为20,B值为50。当三种分量的值相等时,结果是灰色。当所有分量的值都是255时,结果是纯白色;而当所有值都是0时,结果是纯黑色。在 Photoshop的RGB颜色模式中,可通过对红、绿、蓝的各种值进行组合来改变像素的颜色。这三种基色中的每一种都有一个从O到255的值的范围。当用户把256种红色值,256种绿色值,256种蓝色值进行组合时,所有能够得到的颜色之和将为大约 1.67千万(256 X 256 X 256)种。看起来这好像已经是许多种颜色了,但是别忘了,这些仅是自然界中可见颜色的一部分罢了。不过,1.67千万种颜色对于在一台与装备有24位颜色的计算机相联连的监视器上复制水晶般清楚的数字化图像来说已经足够了。

      新建Photoshop图像的默认模式为RGB,计算机显示器总是使用RGB模型显示颜色。这意味着在非RGB颜色模式(如CMYK)下工作时,Photoshop会临时将数据转换成RGB数据再在屏幕上显示出现。

      图3-5所示为RGB模式的图像,该图像文件大小为270KB。

    5.双色调模式

      双色调模式用两种颜色的油墨制作图像。它可以增加灰度图像的色调范围。如果仅用黑色油墨打印灰度图像,效果必然很粗糙。用能重现多达50阶灰度的两种、三种或四种油墨打印出图像,自然看起来效果要明显得多。用黑色油墨和灰色油墨打印双色调图像,黑色用于暗调部分,灰色用于中间调和高光部分。因为双色调模式只表示“色调”,所以可以用彩色油墨来打印高光颜色。因为双色调使用不同的彩色油墨重现不同的灰阶,在Photoshop中双色调被当做单通道、8位的灰度图像。

      在“双色调”模式中,不能像在RGB、CMYK和Lab图像中那样,直接访问单个的图像通道,而是通过“双色调选项”对话框中的曲线操纵通道。

      图3-6所示为双色调模式的图像,该图像文件大小为90KB。

    6.CMYK颜色模式

      CMYK模式是一种印刷模式,与RGB模式不同的是,RGB是加色法,CMYK是减色法。CMYK即生成CMYK模式的三原色(100%的青色Cyan、100%的洋红色Magenta、100%的黄色Yellow)和黑色,其中黑色用K来表示。虽然三原色混合可以生成黑色,但实际上并不能生成完美的黑色或灰色,所以要加上黑色。在CMYK模式中,每个像素的每种印刷油墨会被分配一个百分比值。最亮的颜色分配较低的印刷油墨颜色百分比值,较暗的颜色分配较高的百分比值。例如,明亮的红色可能会包含2%青色、93%洋红、90%黄色和0%黑色。在CMYK图像中,当所有四种份量的值都是0%时,就会产生纯白色。

      要用印刷色打印制作的图像时,应该使用CMYK模式。将RGB图像转换成CMYK会产生分色。如果一幅图像是在RGB模式下编辑的,在打印前最好先转换成CMYK。在RGB模式中,可以使用[CMYK预览]命令模拟更改后的效果,而不用真的更改图像数据。当然也可以使用CMYK模式直接处理图像。

      减色(CMYK)和加色(RGB)是互补色,每对减色产生一种加色,反之亦然。

    如图3-7所示为CMYK模式的图像,该图像文件大小为359KB。

    7.Lab颜色模式

      Lab颜色是Photoshop在不同颜色模式之间转换时使用的内部颜色模式。它能毫无偏差地在不同系统和平台之间进行转换

      L代表光亮度分量,范围为0—100;a分量表示从绿到红的光谱变化,b表示从蓝到黄的光谱变化,两者范围都是-120—120。计算机将RGB模式转换成CMYK模式时,实际上是先将RGB模式转换成Lab颜色模式,然后再将Lab颜色模式转换成CMYK模式。用户可以使用Lab模式处理PhotoCD(照片光盘)图像、单独编辑图像中的亮度和颜色值。

      图3—8所示为Lab模式的图像,该图像文件大小为270KB。

    8.多通道模式

      多通道模式 模式在每个通道中使用256灰度级。用户可以将由一个以上通道合成的任何图像转换为多通道图像,原来的通道被转换为专色通道。

      例如,将CMYK图像转换为多通道可创建青、洋红、黄和黑专色通道:将RGB图像转换为多通道可创建青、洋红和黄专色通道。从RGB、CMYK或Lab图像中删除一个通道会自动将图像转换为多通道模式。

      注意:不能打印多通道模式中的彩色复合图像。而且,大多数输出文件格式不支持多通道模式图像。但是,可以用PhotoshopDCS2.0格式输出这种文件。

    如图3-9所示为多通道模式的图像,该图像文件大小为90KB。

    9.HSB模式

      HSB模式是基于人类对颜色的感觉。利用该模式可以任意选择不同明亮度的颜色。

      HSB模式描述颜色的三个基本特征:

      H表示色相。色相是从物体反射或透过物体传播的颜色。在00~3600的标准色轮上,色相是按位置度量的。在通常的使用中,色相是由颜色名称标识的,比如红、橙或绿色。

      S表示饱和度,有时也称彩度,是指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中灰成分所占的比例,用0%(灰色)~100%(完全饱和)的百分比来度量。在标准色轮上,从中心向边缘饱和度是递增的。

      B表示亮度。亮度是颜色的相对明暗程度,通常用从0%(黑)—100%(白)的百分比来度量。用户虽然可以在Photoshop中使用HSB模式在“调色板”或“拾色器”对话框中定义一种颜色,但Photoshop不支持HSB模式的图像,所以不可以创建和编辑HSB图像。

    3.2 图像的模式转换

      由于实际需要,有时会将图像从一种模式转换为另一种模式。但由于各种颜色模式的色域不同,所以在进行颜色模式转换时会永久性地改变图像中的颜色值。例如,将RGB图像转换为CMYK模式时,CMYK色域之外的RGB颜色值被调整落入CMYK色域之内。因此,转换图像之前,最好在图像原来模式下,进行尽可能多的编辑工作;在转换之前保存一个备份,这样可以在转换之后编辑原来的图像;由于模式更改时,图层的混合模式之间的颜色相互作用也将改变,所以在转换之前应拼合文件。

      要将图像转换为另一种模式可以执行菜单命令。选取“图像”菜单下的“模式”命令,并从子菜单中选择需要的模式,如图3—10所示。当前图像不能使用的模式在菜单中显示是暗的。有些模式转换会拼合文件。例如,RGB模式到索引颜色或多通道模式的转换;CMYK模式到多通道模式的转换;Lab模式到多通道、位图或灰度模式的转换;灰度模式到位图、索引或多通道模式的转换;双色调模式到位图、索引或多通道模式的转换。

    1、 转换为位图模式

      将图像转换为位图模式会使图像减少到两种颜色,这样就大大简化了图像中的颜色信息,并减小了文件大小。要将图像转换为位图模式,必须首先将其转换为灰度模式。这会去掉像素的色相和饱和度信息,而只保留亮度值。但是,由于只有很少的编辑选项能用于位图模式图像,通常最好是在灰度模式中编辑图像,然后再转换它。

      注意:在灰度模式中编辑的位图模式图像转换回位图模式后,看起来可能不一样。例如,在位图模式中为黑色的像素,将其转换为灰度模式进行编辑,编辑好后,再将图像转换回位图模式,则该像素能会转换为灰调。如果像素足够亮, 当转换回位图模式时,它将成为白色。

      将图像转换为位图模式的步骤如下。

    (1)如果图像为彩色图像,则先将图像转换为灰度模式,即先执行[图像][模式][灰度]命令,然后再执行[图像][模式][位图]命令,将其转换为位图模式。如果图像已经为灰度模式,则直接执行[图像][模式][位图]命令,打开如图3-11所示的对话框。

    (2)在“输出”文本框中为位图模式图像的输出分辨率输入一个值,并选定度量单位。默认情况下,当前的图像分辨率既作为输入又作为输出分辨率

    (3)在“方法”选框中选择一种位图转换方式,然后单击[好]按钮即可。“方法”中各选项意义如下。

    ● “50%阈值”:选择该选项可以将具有中灰色阶(128)以上的灰度值的像素转换为白色,以下的转换为黑色。结果是一个高对比度的黑白图像,如图3—12所示。

    ● “图案仿色”:选择该选项可以将灰度级转换为黑白网点的几何图形,这样可以产生层次感,如图3-12所示。

    ● “扩散仿色”:选择该选项,可以从图像左上角的像素开始进行扩散,来转换图像。如果像素值高于中灰色阶(128),像素变为白色:如果低于该值,则变为黑色。由于原来的像素几乎不是纯白或纯黑,就不可避免产生误差。这种误差传递给周围像素并在整个图像中扩散,从而形成颗粒状、胶片似的纹理,如图3—12所示。本选项对在黑白屏幕上显示图像非常有用。

    ● “半调网屏”:选择该选项可以将灰度图像转换为模拟的半调网点。单击该选项时可以打开如图3-13所示的对话框。在“频率”文本框中输入一个网频值,并选定度量单位。线/英寸单位的取值范围是1~999,线/厘米的取值范围是0.400—400(也可以输入小数数值)。在“角度”文本框中输入-180一+180的网角值,单位是度,可以决定网频的方向。连续色调和黑白半调网屏通常使用450角。在“形状”菜单中选择需要的网点形状。网点形状包括圆、椭圆、菱形、正方形、直线和十字线。在该对话框中使用“存储”和“载入”按钮,可以存储和重新使用半调网屏设置。

    ● “自定图案”:选择该项可以产生自定半调网屏模拟打印灰度图像的效果。这种方式可以将各种纹理,比如,木质颗粒应用于图像。要使用这个选项,须事先定义一种图案。用户可以自创纹理图案,然后给灰度图像挂网以应用该纹理。如图3-12所示要覆盖整个图像,图案必须与图像一样大,否则,图案会被拼贴以覆盖图像。例如,如果将1X1英寸图案应用到4X4英寸图像,图案被拼贴16块。另外,因为“自定图案”选项通过使半调图案变密和变疏来模拟暗色和亮色,所以应该选取能适合疏密变化,特别是具有多种灰度级的图案

    注意:

    网频指定半调网屏的挂网精度,单位线/英寸(lpi)。该频率取决于用于打印的纸张和印刷类型。报纸通常使用85线网屏;杂志使用较高分辨率的网屏,比如133lpi和150lpi。半调网屏成为图像的一部分。如果在半调打印机上打印这个图像,该图像将用在此处选择的半调网屏加上打印机的半调网屏进行打印。在一些打印机上,可能导致图像中出现网纹状图案。

    2、将位图模式图像转换为灰度模式

    位图模式图像转换为灰度模式的转换步骤如下。

    (1)打开一个位图模式的图像,选取[图像]→[模式]→[灰度]命令,打开如图3—14所示的对话框。

    (2)在“大小比例”文本框中输入1—16之间的一个值。“大小比例”是按比例缩减图像的因子。例如,要将灰度图像减小50%,则为大小比例输入2。如果输入的数字大于1,程序会将位图模式图像中的多个像素平均,来产生灰度图像中的单个像素。这种过程可以使从一位扫描仪上扫描的图像产生多级灰度。

    3、转换为索颜色模式 

    索引颜色模式是8位的图像模式。将图像转换为索引颜色会删除图像中所有颜色,仅保留256色。将RGB图像转换为索引颜色通过删除图像的颜色信息,来减小文件大小。将RGB图像转换为索引颜色图像的步骤如下。

    (1)打开一幅RGB图像,选取[图像]→[模式]→[索引颜色]命令,打开如图3—15所示的对话框。应注意在转换前必须拼合图像,否则会丢失图层。

    (2)选取“预览”以预视更改的结果。

    (3)在“调板”菜单中有八种调板类型可用于将图案转换为索引颜色。八种调板的

    具体介绍如下。

    ● “实际”:使用RGB图像中出现的实际颜色创建调色板,这种选项只在图像使用256或更少颜色时可用。因为图像的调色板包含图像中的所有颜色,不存在仿色。

    ● “系统(Macintosh)”:使用Macintosh系统默认的8位调板,该调板也是基于RGB颜色的统一取样。

    ● “系统(Windows)”:使用Windows系统默认的8位调板,该调色板基于RGB颜色的统一取样。

    ● “Web”:使用Web浏览器最常用的调色板显示8位图像。这种调色板是Windows和Macintosh系统色调板的子集。

    ● “平均”:通过统一取样色谱中的颜色来创建调色板。例如,如果选择了8位的颜色深度,Photoshop会对红、绿和蓝使用6级平均间隔的色阶,并运算这些颜色组合以产生216色(6X6X6=216)统一的调板。位深度越小,调板中的颜色越少。图像中显示的颜色总数相应为最接近的所选位深度的立方(8、27、64、216)。

    ● “随样性”:从图像中最多显示的色谱中取样颜色来创建调色板。例如,只有红色和蓝色的RGB图像产生的调色板主要由红色和蓝色组成。大多数图像中颜色聚集在光谱的特定区域中。要想更精确地控制调色板,应选择包含要强调颜色的那部分图像,Photoshop会增强对这些颜色的转换。

    ● “自定…”:选择该选项可以让用户使用“颜色表”对话框自己建立调色板。这样做既可以编辑颜色表并存储以备将来使用,也可以单击[载入]按钮以载入以前创建的颜色表。该选项也显示当前随样性调色板,该调板对预览图像中最常用的颜色非常有用。

    ● “上一个”:选择该项可以使用上一次转换的自定调色板。对于使用相同调色板转换几个图像的操作变得容易。

    (4)如果使用“平均”或“随样性”调板,用户可以指定索引颜色图像的位深度,即每像素颜色信息的位数。位深度,即对话框中的“色彩深度”,它决定用来显示(或打印)图像的颜色数。例如,如果选取4位/像素,图像就由16种颜色组成;选择6位/像素,图像就由64种颜色组成;选择8位/像素,图像就由256种颜色组成。使用的颜色数出现在“颜色”文本框中。另外,也可以通过在“色彩深度”中选取“其他”并输入“颜色”值,来指定要显示的准确颜色数,颜色数的最大值为256。“索引颜色”对话框中的选项只控制索引颜色表的创建方式。Photoshop仍将图像当作8位、256色图像。

    (5)指定“仿色”选项

    如果没有使用“实际”颜色表选项,颜色表就可能不包含图像中使用的所有颜色。如果要模拟颜色表中没有的颜色,用户可以进行仿色。仿色会将可用的颜色像素混合来模拟丢失的颜色。有四个仿色选项可以选择。

    ● “无”:不仿色,而是使用与丢失的颜色最相近的颜色。这会造成图像中色级的突然转换,产生色调分离效果。

    ● “扩散”:使用误差扩散方式,该方式比“图案”选项产生结构较松散的仿色。

    ● “图案”:使用类似半色调的方块图案来模拟颜色表中没有的任何颜色。该选项只在使用“系统(Macintosh)”调板、“Web”调板或“平均”(216色)调板时才可用。

    ● 杂色:类似于自定义的颜色。

    (6)指定颜色匹配选项

    颜色匹配选项可以完成仿色时与原图像中的颜色匹配。有以下三个选项。

    ● “最好”:找到每个像素最可能的匹配。尽管这种选项要用较长时间进行处理,但它能够得到较好的图像。该选项在“仿色”选项中选取“无”或“扩散”时可用。

    ● “较快”:比“最好”使用的时间少,但不能找到每个像素最好的颜色匹配。该选项在“仿色”选项中选取“无”或“扩散”时可用。

    ● “保留实际颜色”:防止所选调色板中已有的颜色被仿色。这对保持Web图像的精细线条和文本非常有用。该选项在“仿色”选项中选取“扩散”时可用。

    (7)最后单击[好]按钮即可。

    用户可以在索引颜色图像的颜色表中更改一种或多种颜色、编辑颜色产生特殊效果、建立预定义颜色表的颜色模型,以及保存颜色表以便重新用于其他索引颜色图像。

    在颜色表中编辑颜色的步骤介绍如下。

    (1)打开一幅索引颜色图像,并选取[图像]→[模式]→[颜色表]命令,即打开如图3-16所示的“颜色表”对话框。

    (2)在颜色表中单击或拖移即可以选择要更改的颜色或颜色范围。如果更改的是颜色范围,Photoshop会在颜色表创建一个从起始到终止颜色的渐变。在“拾色器”中选择的第一种颜色是该范围的起始颜色。单击[好]按钮后,“拾色器”又出现,这时可以再、选取终止颜色。

    (3)在“颜色表”菜单中可以选择颜色表选项。

    ● “自定”:创建用户指定的调色板。

    ● “黑体”:显示基于不同颜色的调色板,这些颜色是黑体辐射物被加热时发出的,从黑到红、橙、黄和白。

    ● “灰度”:显示基于从黑到白的256灰色阶的调色板。

    ● “色谱”:显示基于不同颜色的调色板,这些颜色是白光通过棱镜产生的,从紫、蓝、绿到黄、橙和红。

    ● “Windows系统”:显示标准的Windows256色系统调色板。

    ● “Macintosh系统”:显示标准的MacOS256色系统调色板。

    (4)在“颜色表”对话框中使用[存储]和[载入]按钮可以存储索引颜色表,以便用于其他AdobePhotoshop图像。

    (5)最后在“颜色表”对话框中单击[好]按钮,即可将新颜色应用到索引颜色图像。

    4、转换为CMYK模式

    要将编辑处理好的图像分色打印出来,应将RGB、索引颜色或Lab图像转换为CMYK图像。转换会将RGB或Lab颜色分割成打印分色常用的四种颜色:青、洋红、黄和黑

    注意:

    (1)因为转换会有一定程度的数据损失,所以在转换前一定要存储RGB索引颜色图像的备份。

    (2)应该尽量避免在RGB和CMYK模式之间多次转换,因为每次转换都要求重新计算和取舍颜色值,从而造成颜色不准确。从一种模式到另一种模式转换颜色值时,Photoshop使用Lab颜色模式,这样可以确保在转换过程中颜色不会明显地改变。

    例如,将RGB图像转换为CMYK时,Photoshop使用“RGB设置”对话框中的信息,将RGB颜色值首先转换为Lab模式。图像为CMYK模式后,Photoshop将CMYK值转换回RGB,在RGB显示器上显示图像

    1.设置RGB颜色范围

    设置RGB颜色范围的步骤如下:

    (1)选择[编辑]→[颜色设置]→[RGB设置]命令,即可以打开如图3-17所示的对话框。

    (2)选取“预览”可以预视更改的结果。

    (3)在“RGB”菜单中可以选择以下的一项:

    ● “sRGB”:用于标准RGB色彩空间。这种色彩空间被大量的软硬件制造商所采用,并成为许多扫描仪、低档打印机和软件的默认色彩空间。

    ● “AppleRGB”:用于由以前版本的Adobephotoshop和大量其他桌面出版应用程序使用的RGB色彩空间。

    ● “CIERGB”:用于由国际色彩委员会(CommissionIntemationaled’Eclairage)定义的RGB色彩空间。这种选项提供了相当宽的色域,但它不能很好地处理青色。

    ● “ColorMatchRGB”:用于由Radius公司定义的色彩空间,与该公司 Pressview显示器的本机色彩空间相符合。

    ● “NTSC(1953)”用于由国家电视标准委员会(NationalTelevisionStandardsCommittee,NTSC)定义的视频色彩空间。这是最早的彩色电视标准,现在已大多由最新的SMPTE-C标准所代替。

    ● “PAL/SECAM”:用于欧洲及其他国家当前的彩色电视标准,那里使用PAL或SECAM制式电视。

    ● “SMPTE-C”:用于美国及其他国家当前的彩色电视标准,那里使用NTSC制式
    电视。

    ● “宽色域RGB”:用于使用纯谱色原色定义的很宽色域的RGB空间·。这种空间的色域包括几乎所有的可见色,比典型的显示器能准确显示的色域还要宽。但是,在这种色域中指定的许多色彩不能在RGB显示器或印刷上准确重现。

    ● “自定”可创建自定的RGB概貌。如果您了解扫描仪RGB空间的描述,并且想要把Photoshop的RGB色彩空间设置为相同,这种选项会很有用。

    (4)在“灰度系数”文本框中输入要使用的灰度系数值。

    (5)在“白场”菜单中选择一个设置。

    (6)在“三原色”菜单中选择一组红、绿和蓝色度坐标或原色类型。该选项基于显示器用来显示色彩的不同的红、绿和蓝色度坐标或三原色。如果没有列出正确的类型,选取“自定”,然后输入红、绿和蓝色度坐标。

    (7)选择“使用显示器补偿来显示”,使用显示器的RGB色彩空间来显示图像。这不会影响图像中的颜色信息,只影响图像在屏幕上的显示方式,并且提供更精确的显示。不选择此选项会将图像没有补偿直接显示到显示器,并且使屏幕更新加快,但不太准确。

    (8)最后单击[好]按钮即可完成设置。

    2.设置CMYK颜色范围

    设置CMYK颜色范围步骤如下。

    选取[编辑]→[颜色设置]→[CMYK设置]命令,在CMYK下拉框选取自定CMYK。则打开如图3—18所示的对话框。

    在“油墨颜色”菜单中可以选择一种油墨类型。如果选取“自定”,会出现“油墨颜色”对话框,如图3-19所示。

    在制版过程中,当指定打印机的半调网点随着油墨扩展或被纸张吸收而发生变化时,网点增大或丢失就会出现。Photoshop按期望的网点增加或减少来运算“网点增大”以进行校样。

    分色选项决定黑版产生和底色去除使用的方式,并指定印刷的油墨总量限制。

    要进行分色,三种加色(红、绿和蓝)被转换成它们的减色配色(青、洋红和黄)。理论上,同样多的青、洋红和黄组合起来会减去纸张反射的所有光并形成黑色。但是,由于在所有印刷油墨中呈现的颜色不纯,这些颜色的组合只形成土灰色。为补偿分色过程中的这一缺陷,打印机会去除青、洋红和黄三种颜色等量共存区域中的一些颜色,并添加黑色油墨。通常使用以下两种方式中的一种产生打印中的黑版:底色去除(UCR)或灰色分量替换(GCR)。使用UCR,黑色油墨被用来替代只在中性色区域的青、洋红和黄色油墨。这会造成暗调中较少油墨和较大深度;使用GCR,黑色油墨被用来替代彩色区域及中性色区域的部分青、洋红和黄色油墨。CJCR分色倾向于重现暗的、饱和颜色,稍微比UCR分色好些,并在印刷中保持较好的灰平衡。

    大多数情况下,Photoshop分色默认设置能产生非常好的效果。但在必要时,用户可以修改黑版产生方式、设置新的油墨限制以及更改分色类型。

    “CMYK设置”对话框中的“分色选项”区域会显示基于当前设置的图形(四色曲线图),显示图像中的中性色将如何进行分色。在该图形中,中性色都有青、洋红和黄色。横轴表示中性色的值,从0%(白色)~100%(黑色)。纵轴表示对于给定值将产生的每种油墨的量。大多数情况下,青色曲线延伸到洋红和黄色曲线以下,因为需要较少的额外青色就能产生真正的中性色。

    在“黑版产生”菜单中有如下的选项。

    ● “无”:不使用黑版产生分色。

    ● “较少”和“较多”:设置减少和增加“中”设置(默认值)的效果。大多数情况下,“中”产生最佳的效果。

    ● “最大值”直接将灰色值映射为黑版产生值。对于大量纯黑色在亮背景下的图像,比如计算机屏幕快照,这个选项非常有用。

    ● “自定”:可以手动调整黑版产生曲线。

    对于GCR和UCR两种分色,黑色的产生是使用用户在“分色选项”区域输入的油墨限制设置。油墨总量限制是印刷能够支持的最大油墨密度。默认情况下,“黑色油墨限制”为100%;“油墨总量限制”为300%。

    3.3 图像格式

    在计算机中,图像文件有不同的存储格式。不同的图像文件格式用不同的方式代表图像信息—即作为矢量图还是作为位图图像。一些文件格式仅能包含矢量图形或仅能包含位图图像,但有许多格式可以把这两种包含在同一文件中。这些文件格式或应用于专用的图像处理软件,或兼容于各种软件。对于同一幅图像,有的保存文件非常小,有的保存文件非常大,这与文件的压缩形式有关。当然,小文件可能会损失更多的图像信息,大文件会更好的保持图像质量。小文件可以节省存储空间,这当然也是优点了。总之,不同的文件格式有不同的特点。只有熟练掌握各种文件格式的特点,才能扬长补短,提高图像处理的效率。

    Adobe Photoshop 6可以支持20多种文件格式。用户可以用各种文件格式将图像输入和输出Adobephotoshop。

    下面先介绍几个概念:

    (1)位图图像。计算机图形分为两大类——位图图像和矢量图形。位图图像,也叫作栅格图像,是用小方形网格(位图或栅格),即像素来代表图像,每个像素都被分配一个特定位置和颜色值。例如,在位图图像中各种景物是由该位置的像素拼合组成的。处理位图图像时,编辑的是像素而不是对象或形状。Photoshop和其他的绘画以及图像编辑软件都产生位图图像。

    位图图像与分辨率有关,换句话说,它包含固定数量的像素,代表图像数据。因此,如果在屏幕上以较大的倍数放大显示,或以过低的分辨率打印,位图图像会出现锯齿边缘,且会遗漏细节。在表现阴影和色彩的细微变化方面,位图图像是最佳选择。

    (2)矢量图形。它是由叫作矢量的数学对象所定义的直线和曲线组成的。矢量根据图形的几何特性来对其进行描述。例如,矢量图形中的各种景物是由数学定义的各种几何图形组成,放在特定位置并填充有特定的颜色。移动、缩放景物或更改景物的颜色不会降低图像的品质。诸如Adobelllustrator之类绘图软件可以创建矢量图形。

    矢量图形与分辨率无关,也就是说用户可以将它缩放到任意大小和以任意分辨率在输出设备上打印出来,都不会遗漏细节或清晰度。因此,矢量图形是文字(尤其是小字)和粗图形的最佳选择,这些图形在缩放到不同大小时必须保持清晰的线条。

    因为计算机显示器通过在网格上的显示来呈现图像,因此矢量和点阵图像在屏幕上都是以像素显示的。

    (3)文件压缩。许多图像文件格式使用压缩技术以减少位图图像数据所需的存储空间。压缩技术以是否去掉图像的细节和颜色来区分。无损技术对图像数据进行压缩时不去掉图像细节;有损技术通过去掉图像细节来压缩图像。以下是常用的压缩技术:

    RLE(行程长度受限编码):是一种无损压缩技术,为Photoshop和TIFF文件格式及常用Windows文件格式所支持。

    LZW(Lemple-Zif-Wdlch):是一种无损压缩技术,为TIFF、PDF、GIF和PostScript语言文件格式所支持。这种技术最适合用于压缩包含大面积单色彩的图像,如屏幕快照或简单的绘画图像。

    JPEG(联合图片专家组):是一种有损压缩技术,为JPEG、PDF和PostScript语言文件格式所支持。JPEG压缩为连续色调的图像,为照片提供最好的效果。

    CCITT编码:是一种黑白图像无损压缩技术的系列,为PDF和PostScript语言文件格式所支持。CCITT是“国际电话电报咨询委员会”的法语拼写的缩写。

    ZIP编码:是一种无损压缩技术,为PDF文件格式所支持。和LZW一样,ZIP压缩对于压缩包含大面积单色彩的图像是最有效的。

    1.BMP格式

    BMP是DOS和Windows兼容计算机系统的标准Windows图像格式。BMP格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式,但不支持Alpha通道。在Photoshop中另存为该格式时,可以打开如图3-20所示的对话框。

    在对话框中用户可以指定图像采用MicrosoftWindows或OS/2格式,并指定图像的位深度。对于使用Windows格式的4位和8位图像,可以指定采用RLE压缩。

    2.TIFF格式

    TIFF(标记图像文件格式)用于在应用程序之间和计算机平台之间交换文件。TIFF是一种灵活的位图图像格式,实际上被所有绘画、图像编辑和页面排版应用程序所支持。而且几乎所有桌面扫描仪都可以生成TIFF图像。

    TIFF格式支持带Alpha通道的CMYK、RGB和灰度文件,支持不带Alpha通道的Lab、索引颜色和位图文件。TIFF也支持LZW压缩。

    存储Adobe photoshop图像为TIFF格式时,可以打开如图3-21所示的对话框。从中选择存储文件为IBM-PC兼容计算机可读的格式或Macintosh计算机可读的格式。要自动压缩文件,单击“LZW压缩”复选框。对TIFF文件进行压缩,可减少文件大小但增加打开和存储文件的时间。

    3.DCS格式

    DCS(桌面分色)由Quark公司开发,是标准EPS格式的一个版本。

    DCS2.0格式支持多通道文件及带一个Alpha通道和多个专色通道的CMYK文件;DCSl.0格式支持不带Alpha通道的CMYK文件。DCSl.0格式和DCS2.0格式都支持剪贴路径。

    4.PhotoshopEPS格式

    EPS(封装的PostScript)语言文件格式可以包含“位图图像”和“矢量图形”。实际上所有的图形、示意图和页面排版程序都支持该格式。EPS格式用于在应用程序间传输PostScript语言图稿。在Photoshop中打开其他应用程序创建的包含矢量图形的EPS文件时,Photoshop会对此文件进行栅格化,将矢量图形转换为像素。

    EPS格式支持Lab、CMYK、RGB、索引颜色、双色调、灰度和位图颜色模式,但不支持Alpha通道。EPS支持剪贴路径。

    将文件存储为DCS格式或PhotoshopEPS格式的步骤如下。

    (1)选取[文件]菜单下的[存储为]或[存储副本]命令,并从格式列表中选取PhotoshopEPS格式。单击[保存]按钮,可以打开如图3-22所示的对话框。

    (2)在“预览”菜单中,选取一种低分辨率预览形式。要在Windows和Macintosh系统之间共享EPS文件,使用TIFF预览。8位预览选项与1位预览选项相比,其显示品质较好,但是文件较大。

    (3)打印到PostScript输出设备时,在“编码”菜单中指定一种编码方法:

    ● “ASCII编码:是最通用的编码方法。如果从Windows系统打印图像或者碰到打印错误或其他问题时使用ASCII编码。

    ● “二进制”编码:使用快速编码方法产生较小的输出文件并使原数据保持不变。如果从MacOS系统打印图像,使用二进制编码。但是,一些页面排版程序、商业打印缓冲和网络打印软件不支持二进制PhotoshopEPS文件。

    ● “JPEG”编码:是最快的编码方法。JPEG编码通过扔掉一些图像数据来压缩文件,从而降低了打印输出质量;要得到最佳的打印结果,选择JPEGC(最佳品质)压缩。

    (4)如果存储文件为DCS格式,选取DCS选项时遵遁以下准则:

    DCSl.0格式创建5个文件:四个用于CMYK图像的每个颜色通道,第五个用于对应于复合通道的主文件。用户可以选取主文件中包含复合图像的72ppi灰度或彩色版本。

    通过从目的应用程序中打印低分辨率复合图像,可以校样图像。如果想减小文件,选取“无复合PostScript”。要显示复合文件,必须将这五个文件放在同一文件夹中。如图3-23所示为“DCSl.0格式”对话框。

    DCS2.0格式保留图像中的专色通道和一个Alpha通道。可以选择将彩色通道信息存储为多文件(如DCSl.0)或为单文件。单文件选项节省磁盘空间,也可以在图像中包含72ppi灰度或彩色复合图像。

    如图3-24所示为“DCS2.0格式”对话框。

    (5)选择“包括半调网屏”和“包括传递函数”可以存储图像的半调信息(包括网频和网角)和传递函数信息。

    (6)如果正在打印到PostScript打印机,选择“PostScript色彩管理”可以指示打印机将文件数据转换为打印机颜色。只有在用户还没有将文件转换为打印机色彩空间时,选择该选项。

    注意:只有PostScriptLevel 3打印机支持对CMYK图像的"PostScript色彩管理”,要在Level2打印机上使用“Post Script色彩管理”打印CMYK图像,在图像存储为EPS格式前先将图像转换为Lab模式。

    (7)最后单击[好]按钮即可存储成所需格式。

    5.Filmstrip格式

    该格式的扩展名为.FLM。AdobePremiere创建的RGB动画和影片文件使用Filmstrip格式。如果在Photoshop中对Filmstrip文件进行了重调大小、重新取样、去掉Alpha通道、改变颜色模式或改变文件格式,就不能再将它存回Filmstrip格式。

    6.FlashPix格式

    该格式的扩展名为.FPX。FlashPix格式由Kodak公司开发,用于加快高分辨率大文件在支持FlashPix技术的应用程序中的显示和传输速度。尽管Photoshop不是FlashPix优化的应用程序,但可以打开和存储FlashPix文件。

    FlashPix格式支持灰度和RGB颜色模式,但不支持Alpha通道。

    存储文件为FlashPix格式时,可以打开它的对话框,从中可以选取是否使用JPEG压缩。

    7 GIF格式

    GIF(图形交换格式)是一种LZW压缩格式,用来最小化文件大小和电子传递时间。在WofidWideWeb和其他网上服务的HTML(超文本标记语言)文档中,GIF文件格式普遍用于显示索引颜色图形和图像。另外,GIF格式还支持灰度模式。GIF格式不支持Alpha通道。

    将一个文件转换为GIF格式,不能用“存储为”的方法转换,只能用输出的方式进行存盘转换。

    输出RGB图像至GIF的步骤如下。

    (1)要创建透明背景,先选择图像中的前景对象。将所选对象拷贝到一个新的透明图层上,如图3-25所示,将猫图案拷贝到新的透明图层上。

    (2)如果要以大多数Web浏览器使用的灰色背景色预览透明背景,保留“透明索引颜色”框为默认颜色;要以另一种颜色预览透明背景,单击“透明索引颜色”框。打开Adobe photoshop拾色器,从中选取一种颜色,然后单击[好]按钮即可。图3-26所示为用不同颜色预览透明区域。

    “透明索引颜色”只用来预览透明背景,不能影响文件的最终外观。即图像在应用时仍然是透明背景。

    (3)打开“调板”菜单,有两个选项:选取“随样性”,可以使用图像中代表性的颜色取样创建调板;选取“系统”,可以使用计算机内建颜色调板来创建调板。然后选择“使用最佳匹配”。当图像在使用另一内建颜色调板的8位显示器上显示时,系统调板选项可能产生意外的结果。

    另外,要使用自定调板,单击[载入],查找和选择一个自定调板,再单击[好]按钮,然后选择“使用最佳匹配”。

    (4)要查看调板和预览图像在Web浏览器上如何显示,单击[预览]按钮。

    (5)如果对结果不满意,按下[Alt]键,这时[取消]按钮变为[复位]按钮,单击该按钮即可以恢复图像中的颜色。

    (6)要在图像下载时逐步显示图像细节,选择“交错”。

    (7)如果文件包含题注,想将题注作为GIF标题中的注释,选择“输出题注”。

    (8)单击[好]按钮,并选取输出文件的存储位置,单击[存储]按钮即可。输出索引颜色图像至GIF的步骤如下。

    (1)要使用蒙版定义透明背景,选择要保持可见的图像区域。然后单击通道调板底板的[存储选区]按钮,创建A1pha通道。

    (2)如果创建了Alpha通道,在“透明度来源”栏选取该通道名称。选取通道名称时,按下[Alt]键,可使通道内容反相。

    (3)如果没有创建Alpha通道,可以按下述方法将图像中某种颜色指定为透明:

    ● 要添加到背景透明区域,单击带加号的吸管工具,并单击预览中要添加到透明背景的区域或单击这种颜色的色板。所选颜色高亮显示在色板中。

    ● 要将一处颜色区域从背景透明区域中移走,按住[Alt]键,切换为带减号的吸管工具,然后单击这种颜色的色板。

    ● 要将所有区域从透明背景中移走,按下[Altl键,这时[取消]按钮变为[复位]按钮,然后单击[复位]按钮。

    技巧

    要在带加号的吸管工具被选择时,使带减号的吸管工具成为现用,按[Ctrl]键;

    要在带减号的吸管工具被选择时,使带加号的吸管工具成为现用,按[Shift]键。

    (4)选择预览透明背景,方法同上节所述。

    (5)按输出RGB图像到GIF中所述,指定“交错”和“输出题注”选项。

    (6)单击[好]按钮输出文件。选取输出文件的存储位置,再单击[存储]按钮即可。

    8.AmigalFF格式

    AmigaIFF格式(交换文件格式)用于使用Video Toaster传递文件或从Commodore Amiga系统传递文件。另外,这种格式在IBM(R)兼容计算机上被许多绘画程序所支持。要用ElectronicArts公司的DeluxePaint软件,IFF是最好的输出格式。

    IFF格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式,但不支持Alpha通道。

    9.IPEG格式

    JPEG(联合图片专家组)是目前所有格式中压缩率最高的格式。

    在World Wide Web和其他用于网上服务的HTML文档中,JPEG格式普遍用于显示图片和其他连续色调的图像文档。JPEG格式支持CMYK、RGB和灰度颜色模式,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,通过选择性地去掉数据来压缩文件。

    JPEG图像在打开时自动解压缩。高等级的压缩会导致较低的图像品质,低等级的压缩则产生较高的图像品质。在大多数情况下,采用“最佳”品质选项产生的压缩效果与原图几乎没有什么区别。

    在将文件存储为JPEG格式时,可以打开如图3-27所示的对话框。

    在对话框中可以指定图像的品质和压缩级别。在“品质”文本框中输入0—12之间的数值,或者选取菜单中的低、中、高和最佳选项,或者拖移滑块。较高品质的图像使用较低的压缩,但保存文件较大。

    在对话框的下部有三种格式选项:“基线(标准)”格式能被大多数Web浏览器识别的格式;“基线己优化”格式优化图像的色彩品质并产生稍微小一些的文件,但所有Web浏览器都不支持这种格式;“连续”格式使图像在下载时逐步显示越来越详细的整个图像,但连续JPEG文件稍大些,要求更多内存才能显示,而且不是所有应用程序和Web浏览 器都支持这种格式。 

    注意 

    因为JPEG格式会扔掉数据,因此只能存储一次JPEG文件。要以不扔掉数据的格式 (比如Photoshop格式)编辑和存储图像,且将存储为JPEG格式仅作为最后一步。 

    10.PCX格式 

    PCX格式普遍用于IBMPC兼容计算机上。在当前众多的图像文件格式中,PCX格 式是比较流行的。大多数PC软件支持PCX格式版本5。 

    PCX格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式,不支持Alpha通道。PCX支 持RLE压缩方式,并支持位深度为1、4、8或24的H像。

    11.PDF格式

    PDF(可移植文档格式)格式被用于AdobeAcrobat,AdobeAcrobat是Adobe公司用于Windows、UNIX和DOS系统的一种电子出版软件。与PostScript页面一样,PDF文件可以包含矢量和位图图形,还可以包含电子文档查找和导航功能,如电子链接。

    PhotoshopPDF格式支持RGB、索引颜色、CMYK、灰度、位图和Lab颜色模式,不支持Alpha通道。PDF格式支持JPEG和ZIP压缩,但位图模式文件除外。

    在保存时可以打开如图3-28所示的对话框,从中可以指定压缩方式和压缩品质。在Photoshop中打开其他应用程序创建的PDF文件时,Photoshop对文件进行栅格化。

    12.PICTFile格式

    PICT格式广泛用于Macintosh图形和页面排版程序中,作为应用程序间传递文件的中间文件格式。PICT格式支持带一个Alpha通道的RGB文件和不带Alpha通道的索引颜色、灰度、位图文件。PICT格式对于压缩具有大面积单色的图像非常有效。对于具有大面积黑色和白色的Alpha通道,这种压缩的压缩效果非常明显。

    存储RGB图像为PICT格式时,可以打开如图3-29所示的对话框。从中可选取像素分辨率为16位或32位。对于灰度图像,可选取2、4、8位/像素。

    13.PNG格式

    PNG(可移植网络图形)格式用于在World Wide Web上无损压缩和显示图像。PNG格式是作为GIF的免专利替代晶开发的,与GIF不同的是PNG支持24位图像,产生的透明背景没有锯齿边缘。PNG格式支持带一个Alpha通道的RGB和灰度模式和不带Alpha通道的位图、索引颜色模式。PNG用存储的A1pha通道定义文件中的透明区域。

    存储文件为PNG格式时可以打开如图3-30所示的对话框。

    选择“Adam7”可以在图像下载时以逐步增加的细节显示图像。

    在“滤镜”选框中可以选择滤波算法处理图像数据以进行最优化压缩。每一个选项的意义如下:

    ● “无”:压缩图像时不用滤镜,建议对于索引颜色和位图模式图像采用这种方式。

    ● “子”:采用偶数水平图案或混合来优化图像的压缩。

    ● “上”:采用偶数垂直图案来优化图像的压缩。

    ● “平均”:通过平均相邻像素的颜色值来优化低等级杂色的压缩。

    ● “Paeth”:通过重新分配相邻像素颜色值来优化低等级杂色的压缩。

    ● “随样性”:给图像应用“子”、“上”、“平均”或“Paeth”中最适合的滤镜。如果拿不定主意采用哪种滤镜时,选择“随样性”。

    14.Raw格式

    Raw格式是一种灵活的文件格式,用于应用程序之间和计算机平台之间传递文件。该格式支持带Alpha通道的CMYK、RGB、灰度文件和不带Alpha通道的多通道、Lab、索引颜色、双色调文件。

    Raw格式由描述文件中颜色信息的字节流组成。每个像素以二进制格式描述,0代表黑色,255代表白色(对于16位通道图像,白色值为65535)。

    在用Raw格式存储文件时,会打开如图3-31所示的对话框。在“标题”文本框中输入一个数值,该数值决定在文件的开头插入多少个零作为占位符。默认情况下,不存在标题(标题大小:0)。在对话框下部可以选择按交错或非交错格式来存储图像。如果选择“交错”,则颜色值(例如,红、绿、蓝)会按顺序存储。

    15.Targa格式

    TGA(Targa)格式专用于使用Truevision视频板的系统,MS-DOS色彩应用程序普遍支持这种格式。Targa格式支持带一个Alpha通道32位RGB文件和不带Alpha通道的索引颜色、灰度、16位和24位RGB文件。存储RGB图像为这种格式时,可以打开如图3-32所示的对话框,从中可以选择像素深度。

    16.ScitexCT格式

    Scitex公司的CT(连续色调)格式用于Scitex计算机上的高档图像处理。该格式可以记录RGB模式和灰度模式下的连续色调。ScitexCT格式支持CMYK、RGB和灰度文件,不支持Alpha通道。

    存储为ScitexCT格式的CMYK图像通常都非常大。这类文件是使用Scitex扫描仪输入产生的。存储为ScitexCT格式的文件要使用Scitex栅格化单元,这种Scitex栅格化单元使用专利Scitex半调挂网系统产生分色。该系统产生的杂色图案非常少,经常用于专业色彩作品中,如杂志中的广告。

    17.PIXAR格式

    PIXAR格式是专为与PIXAR图像计算机交换文件而设计的。PIXAR工作站用于高档图像应用程序,例如,三维图像和动画。PIXAR格式支持带一个Alpha通道的RGB文件和灰度文件。

    3.4 图像的尺寸大小与分辨率

    要使用Photoshop制作出高品质的图像,懂得位图图像的像素数据如何度量和显示非常重要。

    1、有关的几个概念

    (1)像素尺寸

    像素尺寸即位图图像高度和宽度的像素数目。屏幕上图像的显示尺寸是由图像的像素尺寸加上显示器的大小和设置确定的,图像的文件大小与其像素尺寸成正比。

    当制作用于网上显示的图像时,因为要在不同显示器上显示,所以像素尺寸变得尤其重要。

    (2)屏幕显示大小

    图像在屏幕上显示的大小取决于图像的像素尺寸、显示器尺寸以及显示器分辨率设置等因素。

    (3)图像分辨率

    即图像中每单位打印长度显示的像素数目,通常用像素/英寸(ppi)表示。

    相同打印尺寸下,高分辨率的图像比低分辨率图像包含较多的像素,因而像素点较小,同时图像更清晰。 ·

    例如,72ppi分辨率的1×1英寸图像包含总共5184像素(72像素宽×72像素高=5184);同样1×1英寸而分辨率为300ppi的图像则包含总共90000像素。

    图3-33所示为72ppi和300ppi图像的效果比较,小插图缩放比为200%。

    因为较高分辨率的图像每单位区域的像素多,打印时通常比较低分辨率的图像重现更详细和更精细的颜色转变。但是,对以较低分辨率创建的图像增加分辨率只能将原始像素信息扩展为更大数量的像素,而几乎不提高图像的品质。

    一般制作的图像用于屏幕上显示,图像分辨率只需满足典型的显示器分辨率(72或96ppi)即可。使用太低的分辨率打印图像会导致画面粗糙;使用太高的分辨率会增加文件大小,并降低图像的打印速度。

    (4)显示器分辨率

    即显示器上每单位长度显示的像素或点的数目,通常以点/英寸(dpi)为度量单位。显示器分辨率取决于显示器大小加上其像素设置。PC显示器的典型分辨率约为96dpi,苹果机显示器的典型分辨率约为72dpi。

    在Photoshop中,图像像素被直接转换成显示器像素,这意味着当图像分辨率高于显示器分辨率时,图像在屏幕上的显示比指定的打印尺寸大。

    (5)打印机分辨率

    即照排机或激光打印机产生的每英寸的油墨点数(dpi)。为获得最佳效果,使用与打印机分辨率成正比(但不相同)的图像分辨率。大多数激光打印机的输出分辨率为300dpi到600dpl但对72ppi到150ppi的图像打印效果较好。

    (6)网频

    即打印灰度图像或分色时,每英寸打印机点数或半调单元数。网频也称网线或线网,单位是线/英寸(lpi),即在半调网屏中每英寸的单元线数。

    (7)文件大小

    即图像以数字表示的大小,单位是千字节(K)、兆字节(MB)或千兆字节(GB)。文件大小与图像的像素尺寸成正比,在给定打印尺寸的情况下,像素多的图像产生更多细节,但要求有更大的磁盘空间存放,而且编辑和打印速度会慢些。例如,1×1英寸200ppi的图像包含的像素四倍于1×1英寸100ppi的图像,因此文件大小也是它的四倍。因而图像分辨率成为图像品质和文件大小的代名词

    2、修改图像尺寸和分辨率

    在处理图像时,有时需要在不改变分辨率的情况下修改图像尺寸,有时需要在不改变图像尺寸的情况下修改图像的分辨率。这些更改都需要更改图像的像素尺寸,文件大小也就相应的改变了。在减少像素时,信息会从图像中删除;在增加像素时,会在现有像素颜色值的基础上添加新的像素信息。

    选取[图像]→[图像大小]命令,即打开如图3-34所示的对话框。在对话框中可以分别设定以下选项。

    ● “像素大小”:显示图像宽度和高度的像素值。在文本框中输入“宽度”和“高度”值;要以当前尺寸的百分比输入数值,选取“百分比”作为度量单位。该图像新的文件大小会在“图像大小”对话框的顶部显示,旧的文件大小在括号内显示。

    ● “文档大小”:显示图像宽度和高度以及分辨率。可在文本框中更改。

    ● “约束比例”:选取该选项可以保持像素宽度和高度当前的比例。在更改高度时,图像宽度会自动更新,反之亦然。

    ● “重定图像像素”:选择该选项,然后打开下拉式菜单,可以选取以下一种插值方式:“邻近(较快)”是最快但最不精确的方式。这种方式会造成锯齿效果。在对图像进行扭曲或缩放时,这种效果会变得更明显:“两次线性”用于中等品质的方式;“两次立方(较好)”是最慢但又最精确的方式,结果得到最平滑的色调渐变。当重新定义图像像素时,Adobe photoshop根据图像中现有像素的颜色值,使用插值方式来将颜色值分配给所有新的像素。方式越复杂,从原始图像中保留的品质和精度就越高。另外,通过“预置”对话框(如图3-35所示)可以指定一种默认的插值方式,以在使用[图像大小]或[变换]命令重定图像像素时使用。[图像大小]命令也可以指定默认方式之外的插值方式。

    ● [自动]按钮:选择该选项可以使用Photoshop来确定建议使用的分辨率。单击[自动]按钮可以打开如图3-36所示的对话框。

    在“挂网”文本框中输入该输出设备的网频。在菜单中选择一种度量单位。挂网值只用来计算图像分辨率,而不是用来设置打印网频。在“品质”选框中选择一个选项:“草图”产生的分辨率与网频相同;“好”产生的分辨率是网频的1.5倍;“最好”产生的分辨率是网频的2倍。

    注意:重定像素会导致图像品质下降。如果将一个图像重定为更高的分辨率,从新图像数据插值的像素会使图像显得模糊或聚焦不好。如果给重定像素后的图像应用“USM锐化”滤镜有助于重新使图像的细节变得清晰。

    如果选择“重定图像像素”选项,用户可以分别更改打印尺寸或分辨率;如果关掉“重定图像像素”选项,可以同时更改尺寸和分辨率,当更改其中之一时,Photoshop会自动调整另一值以保持像素总数不变,如图3—37所示,不选“重定图像像素”选项,“像素大小”变为不可见。为取得高品质的打印结果,通常最好是在没有重定像素时,先更改尺寸和分辨率,然后在需要时再重定像素。

    要恢复成“图像大小”对话框中显示的原始数值,按住[Alt]键,此时[取消]按钮变为[复位]按钮,单击[复位]按钮即可。

    3、修改画布大小

    使用[画布大小]命令可以添加或删除现有图像周围的工作空间。用户可以通过减小画布区域来裁切图像。添加的画布会在图像之外增加空白区域,并以与背景相同的颜色或透明度填充。

    选取[图像]→[画布大小]命令可以打开如图3-38所示的对话框。

    对话框上部“当前大小”显示当前图像的文件大小和实际尺寸。在“新建大小”选框中可以更改画布的高度和宽度,要更改的数值可以添入文本框中。更改后的新文件大小会出现在“新建大小”旁边。在度量单位菜单中可以选择度量单位,其中“列”选项以“单位与标尺”预置中指定的列数来度量宽度。

    对于“定位”选项,单击其中一个方格,指明在新画布的哪一位置放入现有图像。

    如果所添的高度和宽度值小于原尺寸,则会出现警告对话框,提示“新画布大小小于小于当前画布大小,将进行一些剪切”。单击[继续]按钮可以进行裁剪图像。

    图3-39所示为调整画布大小后的图像窗口,调整时只改变了图像宽度。

    另外,Photoshop还提供了两种专用来裁切图像的方法。

    下面分别详细介绍这两种方法。

    (1)使用[裁切]命令来裁切一个图像,首先使用矩形选框选择要保留的那部分图像。注意只能使用矩形选框并且确保“羽化”选项设置为0像素。使用其他选框选择或羽化值不为0,则[裁切]后仍为矩形。然后,选取[裁切]命令即可完成裁剪。

    (2)在工具箱中选择裁切工具,然后在要保留的那部分图像上面拖移,释放鼠标按键后,图像中会出现裁切选框,边和边角上带有手柄。

    利用手柄可以调整裁切选框:

    ●将指针放在选框之内,然后拖移,可以将选框移动到其他位置;

    ●拖移边和边角上的手柄可以缩放选框,要约束缩放比例,在拖移边角手柄时按住[Shilt]键;

    ●将指针放在选框的外面,这时指针会变成弯曲的箭头,然后拖移即可旋转选框;拖移定界框中心的圆圈,可以调整选框旋转时围绕的中心点,如图3-40所示。

    注意:不能在位图模式中旋转图像的裁切工具选框。

    ●按下[Shift]键拖曳鼠标可以选取正方形的裁剪范围;

    ●按下[Alt]键拖曳鼠标可以选取以鼠标开始落点为中心的裁剪范围;

    ●按下[Shift+Alt]键拖曳鼠标可以选取以鼠标开始落点为中心的正方形裁剪范围;

    ●按下[Alt]键拖曳已选定的裁剪范围,可以以原中心点为开始点进行扩张或缩小;

    ●按下[Shilt+Alt]键拖曳已选定的裁剪范围,可以以原中心点为开始点并且固定高度与宽度的比例进行扩张或缩小。

    调整合适后,按[Enter]键即可裁切图像,如图3-41所示为旋转调整后,裁切图像的结果。

    要取消裁切操作,按[Esc]键。

    用鼠标双击裁切工具,可以显示其选项调板,如图3-42所示。

    选取“固定目标大小”选项,在高度、宽度和分辨率文本框中输入被裁切区域的大小和分辨率。该选项可约束图像的文件大小。如果指定了大小,而没有指定分辨率,分辨率会自动变化以补偿文件的变化;如果指定了分辨率,而没有指定大小,大小会自动变化以补偿分辨率的变化。

    要用当前图像的大小和分辨率,单击[前面的图像]按钮。

    设定好选项之后,将鼠标在要保留的区域上面拖移,然后按[Enter]键即可完成剪切。

    Photoshop 6对裁剪工具的功能进行了改进。使用该裁剪工具可以将裁剪边框进行调整,并能将边框扩充到画布边界的外面。图像裁剪之后,裁剪边框外的图像被剪掉。如果裁剪边框比原始画布大,则多余的区域可以用背景色或透明区域填充

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  • 图像处理基本原理----基本概念

    万次阅读 2017-03-31 16:28:06
    原文链接: https://www.codeproject.com/articles/781213/fundamentals-of-image-processing-behind-the-scenes 原作者: Jakub ...图像处理基本原理  Fundamentals of Image Processing - behind the scenes

    英文原文链接:  https://www.codeproject.com/articles/781213/fundamentals-of-image-processing-behind-the-scenes

    原作者:  Jakub Szymanowski

    中文原文链接:

    翻译者: xiaosongaa

    图像处理基本原理 

    Fundamentals of Image Processing - behind the scenes

    介绍 Introduction


    在过去的20年中,图像处理算法变得非常流行,这主要是由于数字摄影技术的快速扩展。如今,数码摄像头是如此常见,我们甚至没有注意到他们在我们的日常生活中。当我们在地铁,机场,高速公路等等场景都会被录像并分析----图像处理算法分析我们的脸,检测我们的行为,识别我们的车牌,并注意到,我们离开了我们的行李。
    此外,我们大多数人都在像类似PS或GIMP软件使用图像处理技术来获得有趣的艺术效果。
    但是,无论这些算法有多先进,它们仍然依赖于基本原理。在这篇文章中,我们将介绍基本的图像处理算法,这将有助于了解什么是我们的图形编辑器软件计算背后的场景。

    基本原理

    互联网一姐 First Lady of the Internet

    在我们开始我们的图像处理旅程之前,我们应该认识一下这位模特和她的照片,这是一个简短的故事。


    对于那些涉足图像处理领域的人来说,这张照片是众所周知的。上面的图片显示了瑞典模特Lenna Soderberg(nee Sjööblom)。它最初是花花公子杂志1972年11月刊上的一张插画。
    这张照片在1973年的一个意外的机会中,首次被用于图像处理领域 , 从此以后,它已成为图像处理和压缩研究领域最重要的照片。

    数字世界中的图像信息表示 Image representation in digital world

    我们肉眼每天所观察到的世界是一个连续的模拟图像,这是我们的眼睛处理图像的方式.要使用数字设备捕捉模拟图像,就必须对其进行采样和量化----这就是数字化处理。

    采样

    对连续的2D信号(图像)进行采样,我们将依据预先定义的行数和列数得到一个完整的二维信号数组。给定行和列相交处的点(元素)称为像素。采样原始图像是一个有损操作-采样图像的质量取决于预设的采样水平。

      

    用不同采样等级得到的图像

    量化

    量化等级表示的是在数字图像中,每个像素的取值范围.常用的量化等级有2,64,256,1024,4096,16384等等。举例来说,如果我们使用1024个量化等级,那么在图像中每个像素可能的取值就是0~1023(原文为0~1024,应该有误)中的某个数。

      

    使用不同量化等级得到的图像


    色彩

    对数字图像来说,最后一个要素是每个像素的色彩。当前最流行的色彩模型是RGB模型,我们用红绿蓝3个颜色分量来表示任意一种颜色。在RGB模式图像中,每个像素点包含了其在3个颜色分量下的饱和度。

    另一个常用的色彩模型是HSV,HSV模型同样使用3个分量来表示色彩:色调,饱和度,明度.这个模型可以在颜色空间中表示为一个 圆锥形。


    在印刷行业,最受欢迎的颜色模式 是CMYK,它包含4种基本颜色:青,品红,黄,黑,它们互相调和形成最终的颜色.

     


    直方图Histogram

    图像直方图是图像中每种颜色或亮度等级发生次数的统计信息。直方图告诉我们很多关于图像的信息----不仅限于亮度和对比度。使用直方图,我们可以判断图像细节是否已被正确捕获和存储。
    在分析彩色图像时,我们接收每个颜色的直方图(RGB)。灰度图像则使用单一的直方图。

     

     

    彩色和灰度图像的直方图


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  • 使用模板处理图像相关概念:   模板:矩阵方块,其数学含义是一种卷积运算。   卷积运算:可看作是加权求和的过程,使用到的图像区域中的每个像素分别于卷积核(权矩阵)的每个元素对应相 乘,

    参考自:http://blog.csdn.net/yangtrees/article/details/8740933 等

    1.图像卷积(模板)

    (1).使用模板处理图像相关概念:     

         模板:矩阵方块,其数学含义是卷积运算。      

         卷积运算:可看作是加权求和的过程,使用到的图像区域中的每个像素分别于卷积(权矩阵)的每个元素对应相 乘,所有乘积之和作为区域中心像素的新值。
         卷积核:卷积时使用到的权用一个矩阵表示,该矩阵一个权矩阵。
         卷积示例:
                  3 * 3 的像素区域R与卷积G卷积运算:
                  R5(中心像素)=R1G1 + R2G2 + R3G3 + R4G4 + R5G5 + R6G6 + R7G7 + R8G8 + R9G9
                

    (2).使用模板处理图像的问题(越界问题):
           边界问题:当处理图像边界像素时,卷积与图像使用区域不能匹配,卷积核的中心边界像素点对应,卷积运算将出现问题。
           处理办法:
                  A. 忽略边界像素,即处理后的图像将丢掉这些像素。
                  B. 保留原边界像素,即copy边界像素到处理后的图像

    (3).常用模板


    我们来看卷积的概念.
    连续空间的卷积定义:  f(x)g(x)的卷积是 f(t-x)g(x) 在t从负无穷到正无穷的积分值. t-x要在f(x)定义域内,所以看上去很大的积分实际上还是在定范围的. 实际的过程就是f(x) 先做一个Y轴的反转,然后再沿X轴平移t就是f(t-x),然后再把g(x)拿来,两者乘积的值再积分.想象下如果g(x)或者f(x)是个单位的阶越函数. 那么就是f(t-x)g(x)相交部分的面积.这就是卷积了.
    把积分符号换成求和就是离散空间的卷积定义了.那么在图像卷积卷积地是什么意思呢,就是图像就是图像f(x),模板是g(x),然后将模版g(x)在模版中移动,每到一个位置,就把f(x)g(x)的定义域相交的元素卷积定义上是线性系统分析经常用到的.线性系统就是一个系统的输入和输出的关系是线性关系.就是说整个系统可以分解成N多的无关独立变化,整个系统就是这些变化的累加. 如 x1->y1, x2->y2; 那么A*x1 + B*x2 -> A*y1 + B*y2 这就是线性系统. 表示一个线性系统可以用积分的形式 

    ,

    就是f(t,x)表示的是A B之类的线性系数.看上去很像卷积呀,对,如果f(t,x) = F(t-x) 不就是了吗.从f(t,x)变成F(t-x)实际上是说明f(t,x)是个线性移不变,就是说变量的差不变化的时候, 那么函数的值不变化. 实际上说明一个事情就是说线性移不变系统的输出可以通过输入和表示系统线性特征的函数卷积得到.


    卷积示例:

    A =
         1     3     3     5     2
         2     4     1     1     3
         3     5     5     2     4
         4     4     2     3     1
         5     6     3     4     2

    G =

         1     2     3
         4     5     6
         7     8     9

    首先对卷积模板G旋转180°。matlab代码:rot90(G,2) 即 将a逆时针转2次90度。




    依次对full,same,value进行解释:


    K>> B=conv2(A,G,'full'); OR B=conv2(A,G);
    B =
         1     5    12    20    21    19     6
         6    25    48    68    59    49    21
        18    66   114   146   127    96    48
        30    91   142   133   107    76    54
        42   111   184   173   139    89    48
        48   109   154   140    95    69    21
        35    82   114   106    73    52    18

    K>> B=conv2(A,G,'same')
    B =
        25    48    68    59    49
        66   114   146   127    96
        91   142   133   107    76
       111   184   173   139    89
       109   154   140    95    69

    K>> B=conv2(A,G,'valid')

    B =
       114   146   127
       142   133   107
       184   173   139


    2.图像滤波

    (1)图像滤波,即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制,是图像预处理中不可缺少的操作,其处理效果的好坏将直接响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。(滤波就是要去除没用的信息,保留有用的信息,可能是低频,也可能是高频)

    (2)滤波的目的有两个:一是抽出对象的特征作为图像识别的特征模式;  另一个是为适应图像处理的要求,消除图像数字化时所混入的噪声。

    对滤波处理的要求有两条:一是不能损坏图像的轮廓及边缘等重要信息;二是使图像清晰视觉效果好。

    (3)图像的滤波方法: 

    (一)图像的滤波方法很多,主要可以分为频率域法和空间域法两大类。频率域法的处理是在图像的某种变换域内,对图像的变换系数值进行运算,然后通过逆变换获得增强图像。这是一种间接的图像滤波方法。空间滤波方法是一类直接的滤波方法,它在处理图像时直接对图像灰度作运算。

         <1>频率域滤波:是将图像从空间或时间域转换到频率域,再利用变换系数反映某些图像特征的性质进行图像滤波的方法。傅立叶变换是一种常用的变换。在傅立叶变换域,频谱的直流分量正比于图像的平均亮度,噪声对应于频率较高的区域,图像实体位于频率较低的区域。图像在变换具有的这些内在特性可被用于图像滤波。可以构造一个低通滤波器,使低频分量顺利通过而有效地阻于高频分量,即可滤除图像的噪声,再经过反变换来取得平滑的图像。

              低通的数学表达式如下式所示:
                                          

              式中F (u, v)一含有噪声的原图像的傅立叶变换;
              H (u, v)一为传递函数,也称转移函数(即低通滤波器);
              G (u, v)一为经低通滤波后输出图像的傅立叶变换。
              H滤波滤去高频成分,而低频信息基本无损失地通过。滤波后,经傅立叶变换反变换可得平滑图像,即
             
     选择适当的传递函数H (u, v),对频率域低通滤波关系重大。常用的传递函数有梯形函数、指数函数、巴特沃思函数等。
              频域常用的几种低通滤波器为理想低通滤波器(Ideal  circular Iow-passfilter)、巴特沃思(Butterworth)低通滤波器、指数低通滤波器及梯形低通滤波器。这些低通滤波器,都能在图像内有噪声干扰成分时起到改善的作用。
          <2>常用的平面空间域滤波法有两类:  

              一类是拟合图像的方法,包括n阶多项式拟合、离散正交多项式拟合、二次曲面拟合等多种方法; 

              另一类是平滑图像的方法,包括领域平均法、中值滤波法、梯度倒数加权法、选择式掩模法等。

    (二)按频率高低

          <1>高通滤波:边缘提取与增强。边缘区域的灰度变换加大,也就是频率较高。所以,对于高通滤波,边缘部分将被保留,非边缘部分将被过滤;

          <2>低通滤波:边缘平滑,边缘区域将被平滑过渡。

             附: 高斯滤波高斯滤波是一种线性平滑滤波,即低通滤波,适用于消除高斯噪声,广泛应用于图像处理的减噪过程。通俗的讲,高斯滤波就是对整幅图像进行加权平均的过程,每一个像素点的值,都由本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。高斯平滑滤波器对于抑制服从正态分布的噪声非常有效。3×3的掩模如下:

    3*3掩模×1/16 

    从结构化掩模中可以看到,处于掩模中心的位置比其他任何像素的权值都大,因此在均值计算中给定的这一像素显得更为重要。而距离掩模中心较远的像素就显得不太重要,这样做是为了减小平滑处理中的模糊。

    (三)线性与非线性滤波

            <1>线性滤波:线性滤波器的原始数据与滤波结果是一种算术运算,即用加减乘除等运算实现,如(1)均值滤波器(模板内像素灰度值的平均值)、(2)高斯滤波器(高斯加权平均值)等。由于线性滤波器是算术运算,有固定的模板,因此滤波器的转移函数是可以确定并且是唯一的(转移函数即模板的傅里叶变换)。

             <2>非线性滤波:非线性滤波器的原始数据与滤波结果是一种逻辑关系,即用逻辑运算实现,如最大值滤波器、最小值滤波器、中值滤波器等,是通过比较一定邻域内的灰度值大小来实现的,没有固定的模板,因而也就没有特定的转移函数(因为没有模板作傅里叶变换),另外,膨胀和腐蚀也是通过最大值、最小值滤波器实现的。五种常见的非线性滤波算子,这五种滤波算子对不同的图像都会有不同的作用,最常用的是中值滤波,因为它的效果最好且信息损失的最少。

    (1).极大值滤波

        极大值滤波就是选取像素点领域的最大值作为改点的像素值,有效率去了灰度值比较低的噪声,也可作为形态学里面的膨胀操作。

        极大值滤波可以表示为: Maximum(A)=max[A(x+i,y+j)]      (x,y)属于M

        注:(x+i,y+j)是定义在图像上的坐标,(i,j)是定义在模板M上的坐标。M即为运算的模板。

    (2).极小值滤波(与极大值滤波相反)

    (3).中点滤波

         中点滤波常用于去除图像中的短尾噪声,例如高斯噪声和均匀分布噪声。终点滤波器的输出时给定窗口内灰度的极大值和极小值的平均值;

        Midpoint(A)=(max[A(x+i,y+j)]+min[A(x+i,y+j)])/2          (x,y)属于M

       注:(x+i,y+j)是定义在图像上的坐标,(i,j)是定义在模板M上的坐标。M即为运算的模板。

    (4).中值滤波

       中值滤波可以消除图像中的长尾噪声,例如负指数噪声和椒盐噪声。在消除噪声时,中值滤波对图像噪声的模糊极小(受模板大小的影响),中值滤波实质上是用模板内所包括像素灰度的中值来取代模板中心像素的灰度。中值滤波在消除图像内椒盐噪声和保持图像的空域细节方面,其性能优于均值滤波。

           Median(A)=Median[A(x+i,y+j)]              (x,y)属于M

    注:(x+i,y+j)是定义在图像上的坐标,(i,j)是定义在模板M上的坐标。M即为运算的模板。

    (5).加权中值滤波(中值滤波的改进)

        加权中值滤波是在中值滤波的基础上加以改进,其性能在一定程度上优于中值滤波。

         下面是自己在算法上的改进:以例子说明

         若说选模板的大小为5,那么这个模板就唯一确定为:

                 1  1  5   1   1   

                 1  1  5   1   1  

                 5  5  5   5   5   

                 1  1  5   1   1  

                 1  1  5   1   1   

        上图中的数字表式改点像素在序列中出现的次数。然后根据模板平滑图像。实验证明该方法好于传统中值滤波。当然还有其他方法;

    
    
    附:噪声
              (高斯噪声:是指噪声服从高斯分布,即某个强度的噪声点个数最多,离这个强度越远噪声点个数越少,且这个规律服从高斯分布。高斯噪声是一种加性噪声,即噪声直接加到原图像上,因此可以用线性滤波器滤除。
                  椒盐噪声:类似把椒盐撒在图像上,因此得名,是一种在图像上出现很多白点或黑点的噪声,如电视里的雪花噪声等。椒盐噪声可以认为是一种逻辑噪声,用线性滤波器滤除的结果不好,一般采用中值滤波器滤波可以得到较好的结果。)
    
    
    图像滤波相对比较容易理解,在这里就不一一作图说明了。


    3.图像平滑

    图像平滑 image smoothing: 压制、弱化或消除图像中的细节、突变、边缘和噪声,就是图像平滑化。图像平滑是对图像作低通滤波,可在空间域或频率域实现。空间域图像平滑方法主要用低通卷积滤波、中值滤波等;频率域图像平滑常用的低通滤波器有低通梯形滤波器、低通高斯滤波器、低通指数滤波器、巴特沃思低通滤波器等。



    关系:

    图像卷积:一种实现手段,不管是滤波还是别的什么,可以说是数学在图像处理的一种延伸。

    图像滤波:一种图像处理方法,来实现不同目的。

    图像平滑:实际上就是低通滤波。




    尾话:转自http://blog.csdn.net/haoji007/article/details/53911940

    图像处理中滤波(filtering)与卷积(convolution)的区别

    图像处理中滤波和卷积是常用到的操作。很多人认为卷积就是滤波,两者并无区别,其实不然。两者在原理上相似,但是在实现的细节上存在一些区别。这篇博文主要叙述这两者之间的区别。

    1、滤波

    简单来说,滤波操作就是图像对应像素与掩膜(mask)的乘积之和。

    比如有一张图片和一个掩膜,如下图:



    那么像素(i,j)的滤波后结果可以根据以下公式计算:

    其中G(i,j)是图片中(i,j)位置像素经过滤波后的像素值。

    当掩膜中心m5位置移动到图像(i,j)像素位置时,图像(i,j)位置像素称为锚点

    滤波步骤:

    1. 对原始图像的边缘进行某种方式的填充(一般为0填充)。
    2. 将掩膜划过整幅图像,计算图像中每个像素点的滤波结果。
    依照这个步骤,假设我们有一个二维矩阵I,掩膜M,则滤波的结果如下:


    滤波后的图像大小不变。



    2、卷积

    卷积的原理与滤波类似。但是卷积却有着细小的差别。
    卷积操作也是卷积核与图像对应位置的乘积和。但是卷积操作在做乘积之前,需要先将卷积核翻转180度,之后再做乘积。

    卷积步骤:
    1. 180度翻转卷积核。
    2. 不做边界填充,直接对图像进行相应位置乘积和。
    从以上步骤可以看出,如果卷积核不是中心对称的,那么卷积和滤波操作将会得到完全不一样的结果。另外,卷积操作会改变图像大小!

    由于卷积操作会导致图像变小(损失图像边缘),所以为了保证卷积后图像大小与原图一致,经常的一种做法是人为的在卷积操作之前对图像边缘进行填充。

    最后,关于卷积后图像尺寸的计算:假设原始图像为M*M,卷积核大小为N*N,边缘填充像素个数为pad,步长为stride。则卷积后图像的尺寸变为:m =(M-N+2*pad)/sride+1。


    自我总结一下:

    一、滤波其实也是对图像进行平滑操作,滤波后的图像与原图像大小相同。【适当的话,进行边界扩充,得到滤波后的效果会比没有进行边界扩充得到的效果好一些】。

    二、卷积操作首先是将卷积模板进行旋转180度,之后进行卷积操作。其卷积后的结果与原图像大小不一致,如上文我自己整理的那样。







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  • **分辨率:**单位区域内包含的像元数目,1920*1080(水平方向上1920个像素点,垂直方向上1080个像素点) 分辨率单位:像素/英寸(ppi) 颜色模式:RGB、CMYK、HSB RGB:red, green ,blue cmyk: 青色、洋红、黄、黑...

    分辨率: 单位区域内包含的像元数目,1920*1080(水平方向上1920个像素点,垂直方向上1080个像素点)
    分辨率单位: 像素/英寸(ppi)
    颜色模式: RGB、CMYK、HSB
    RGB :red, green ,blue
    cmyk: 青色、洋红、黄、黑(彩色印刷使用)
    HSI: 色相、饱和度、亮度
    亮度: 彩色光引起的视觉强度(明暗程度)
    色相: 光谱在不同波长的辐射在视觉上的表现(颜色类别)
    饱和度: 同色的饱和度越高,颜色越深(颜色深浅)
    图像存储分类: 矢量图、位映像图
    矢量图是用数学方法描述的一系列点、线、弧和其他几何形状,存储的数据主要是绘制图形的数学描述
    位映象图(bitmapped graphics)也称光栅图(raster graphics),存储的数据是描述像素的数值

    灰度: 一张图像的像素明暗程度的数值
    对比度: 反应一张图像中灰度方差的大小
    采样: 将空间上连续图像变换成离散点的操作(将像素点坐标数值化)
    量化: 将像素灰度转换成离散的整数值
    灰度级: 一副数字图像中不同的灰度值的个数
    一张(M * N)的图片灰度级(2^8)存储空间大小:M * N * 2^8 bit

    • 二值图 (也叫单值图像)每个像素一个bit ,即黑白图像,每个像素点的值非 0 即 1。
    • 灰度图像: 每个像素8bit,范围从 0 ~ 255. 具有调色板,像素值是表项入口。
    • 伪彩图像: 每个像素8bit,范围从0-255.具有调色板,像素值是表项入口。
    • 真彩图像 : 每个像素 24bit ,每个像素由独立的 R,G,B 分量组成,每个分量各占8bit。

    数字化设备:数字化设备必须能够将图像划分为若干像素并分别给它们地址,能够度量每一像素的灰度并量化为整数,能够将这些整数写入存储设备。

    数字化设备

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  • 我把自己平常见到的一些对基本图像处理概念讲解的比较清晰的博客记下来,也方便自己经常能复习一下。 一、高斯模糊 二、导向滤波
  • 图像处理入门:基本概念

    千次阅读 多人点赞 2018-07-29 13:59:29
    数字图像:每一个数字图像都是一个像素点矩阵,这个矩阵包含所有像素点的强度值   像素点:最小的图像单元,一张图像由好多的像素点组成。像素就是图像的尺寸   位图:也称点阵图,它是由许多点组成的,这些点...
  • 数字图像处理

    2019-07-27 08:30:12
    数字图像处理基本概念 数字图像的类型 数字图像处理系统 数字图像处理的应用与发展 第二章 图像数字化 图像数字化器 图像的采样和量化 像素基本关系 图像文件格式 数字图像的显示特性 图像质量评价...
  • 数字图像处理概念

    2019-08-17 09:00:17
    文章目录数字图像处理概念数字图像处理的起源数字图像处理基本步骤 数字图像处理概念 图像是一个二维亮度函数f(x,y)f(x,y)f(x,y),(x,y)(x,y)(x,y)定义了空间坐标f(x,y)f(x,y)f(x,y)定义该点亮度或灰度。 ...
  • 图像处理技术(一)图像处理基础知识

    千次阅读 多人点赞 2018-08-30 15:52:26
    1.1基本概念 图像处理的概念是对图像信息进行加工处理,以满足人的视觉心理和实际应用的需求。 模拟图像:连续图像,采用数字化(离散化)表示和数字技术处理之前的图像。 数字图像:由连续的模拟图像采样和量化...
  • 1.4数字图像处理基本步骤 数字图像处理的内容划分为以下两个主要类别:一类是其输入输出都是图像。一类是其输入可能是图像,但输出是从这些图像中提取的属性。 图像获取是数字图像处理的第一步处理。图像获取与...
  • 具体内容包括图像并行处理技术的基本概念、图像并行处理系统工程、图像处理算法与算法的并行数据结构、流水线型图像并行处理技术、基于dsp的图像并行处理技术、邻域图像并行处理机、基于mmx/ sse技术与基于集群...
  • 数字图像处理基本步骤的简单理解

    千次阅读 2017-06-02 16:13:21
    图像获取:对图像预处理 图像增强:以对问题的主观判断,对图像进行操作,使得图片比原始图像更适合处理 图像复原:改进图像外观,与图像增强相比,图像复原指的是客观处理图像 ...参考自Gonzalez的《数字图像处理
  • 以彩色图像为例对数字图像处理的基本操作进行介绍,熟悉数字图像处理的基本过程,主要包括颜色空间的基本概念、伪彩色图像处理操作,彩色图像处理简单操作。 瞄准在空间域中对图像进行增强,介绍空间滤波的机理、...
  • 一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析五个模块组成。 数字图像输入模块:获取图像,通过数字设备将要处理的连续图像转换为计算机处理的数字图像 数字图像存储模块...
  • 一、数字图像的基本概念 模拟图像与数字图像 采样与量化 将连续灰度值映射成离散的灰度值 空间分辨率 数字图像处理研究内容
  • 数字图像处理基本步骤

    千次阅读 2014-02-17 15:28:28
    数字图像处理基本步骤:
  • 数字图像处理理论基础数字图像处理理论基础数字图像处理理论基础 数字图像处理的基础 图像的基本运算 图像变换 图像增强 图像复原 图像压缩编码 图像分割 二值化图像处理 彩色图像处理
  • 数字图像处理-chapter1

    2020-03-08 09:25:14
    记录慕课网-武汉理工大学-杨杰老师主讲的课程:数字图像处理 第一讲 概述 1.1 数字图像与数字图像处理 一、概念 1.图像:图与像的结合。通过各种方式观测客观世界获得,作用于人的视觉系统产生的视知觉实体。 ...
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图像处理的基本概念