数字图像信息及处理技术

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1、第4章数字图像信息及处理技术色调（hue）色调表示光的颜色，它决定于光的波长，是彩色光的基本特性。某一物体的色调是指该物体在日光照射下所反射的光谱成分作用到人眼的综合效果。自然界中的七色光分别对应着不同的色调，而每种色调又分别对应着不同的波长。4.1.1色彩的三要素1教学进程教学进程亮度（luminance）亮度就是来表示某种颜色在人眼视觉上引起的明暗程度，它直接与光的强度有关。光的强度越大，物体就越亮；光的强度越小，物体就会越暗。2教学进程饱和度(saturation)饱和度也称为纯度或彩度，它是指彩色的深浅或鲜艳程度，通常指彩色中白光含量的多少。对于同一色调的彩色光，饱和度越深颜色越

2、纯。饱和度还和亮度有关，同一色调越亮或越暗则越不纯。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光的纯色光。3基色（primarycolor）1教学进程基色是指互为独立的单色，任一基色都不能由其他两种基色混合产生。人眼对红绿蓝三种色光最为敏感，且他们相配所得到的彩色范围最广，所以一般选红绿蓝作为基色。选择基色遵循的原则：这三种颜色必须是相互独立且其中任两种颜色不能形成第三色。4.1.2三基色原理互补色教学进程凡是两种色光相混合而成白光，这两种色光就互为补色（complementarycolors）。如图所示，红、青；绿、品红；蓝、黄互为补色。互补色是彼此之间最不一样的颜色，这就是人眼能看到除

3、了基色之外其他色的原因。2教学进程4.1.3色彩模式RGB模式1RGB采用的是加色法，三色光以不同的比例和强度混合来表示。当RGB的值相等时，结果会根据0~255的具体值表现为纯黑、纯白及相应的灰色。色彩模式是指在计算机上显示或打印图像时表示颜色的数字方法。比如计算机显示器采用RGB模式，打印机输出彩色图像时用CMYK模式，从事艺术绘画的采用HSB模式，彩色电视系统采用YUV/YIO模式。教学进程CMYK模式2CMY模式是使用青色（Cyan）、品红（Magenta）、黄色（Yellow）3种基本颜色按一定比例合成色彩的方法，混色原理是减色法。在印刷时常加一种真正的黑色（Black），这样

4、，CMY模式又称为CMYK模式。HSB模式3教学进程HSB模式使用色调（Hue）、饱和度（Saturation）和亮度（Brightness）3个参数来生成颜色。利用HSB模式描述颜色比较自然，但实际使用却不方便，例如显示时要转换成RGB模式，打印时要转换为CMYK模式等。YUV/YIQ模式4在现代彩色电视系统中，使用YUV模式或YIQ模式来表示彩色图像。在PAL制式中使用YUV模式，其中Y表示亮度；U、V表示色度，是构成彩色的两个分量。在美国、日本等国采用的NTSC制式中使用YIQ模式，其中Y表示亮度，I、Q是两个彩色分量。灰度模式与黑白模式5灰度模式采用8位来表示一个像素，即将纯黑和

5、纯白之间的层次等分为256级，就形成了256级灰度模式，它可以用来模拟黑白照片的图像效果。黑白模式只采用1位来表示一个像素，于是只能显示黑色和白色。黑白模式无法表示层次复杂的图像，但可以制作黑白的线条图。4.2图形与图像4.2.1矢量图形与位图图像矢量图形1又称几何图形或矢量图（VectorGraphic）。指令用来描述构成一幅图所包含的直线、矩形、圆、圆弧、曲线等的形状、位置、颜色等各种属性和参数。矢量图形与分辨率无关，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，都不会影响清晰度。位图图像2又称点阵图像或位图图像，它是指在空间和亮度上已经离散化的图像，是由许多像素点组成的

6、。可以把一幅位图图像理解为一个矩形，矩形中的任一元素与图像中的一个点对应，该点的灰度或颜色等级用相应的值表示。矩形的元素称为像素，每个像素可以具有不同的颜色和亮度，它是组成位图图像的基本单位。像素的颜色等级越多则图像越逼真。教学进程4.2.2图形与图像的比较容量1显示性能2矢量图文件存储的是图形指令，占用的空间较小。位图文件存储的是图像数据，占用的空间比矢量图大得多。影响位图文件大小的因素有：图像分辨率和图像深度。显示一幅复杂的位图文件比显示一幅复杂的矢量图文件要快。教学进程缩放性能3应用4图形适合于表现变化的曲线、简单的图案和运算结果等；而图像表现较强，层次和色彩较丰富，适合于表现自然

7、、细节的景物。图形的编辑方便，因此侧重于“绘制”、“创建”；而图像的表现力强但创建较困难，因此侧重于“获取”、“复制”。图形在进行缩放、旋转等操作后不会产生失真；而图像有可能出现失真现象，特别是放大若干倍后可能出现严重的颗粒状，缩小后会吃掉部分像素点。教学进程4.3.1图像的采样图像数字化的目的是把真实的图像转变成计算机能够接受的显示和存储格式，即特定的一串连续数字。图像的数字化过程分为采样、量化和编码三个步骤。采样频率1图像采样就