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1、圖形、圖像的基礎知識
圖形:由稱為矢量的數學對象所定義的直線和曲線等組成。
圖像:也稱為柵格圖像,由點陣圖或位圖圖像、用像素來代表圖像。每一個像素都被分配一個特點的位置和顏色值。
圖形和圖像之間在一定條件下可以互相轉換,比如采用光柵化技術可以將圖形轉換為圖像;采用圖形跟蹤技術可以將圖像轉換為圖形。
2、圖形、圖像的顏色知識
顏色是創建圖像的基礎,顏色是通過光而被人感知,不同的物體受到光線照射后,一部分被光線吸收,其余被反射到人的眼中并被人的大腦感知,稱為人們所見顏色的表達。
2.1 顏色的三要素
色調:色調主要指顏色的類別,比如紅色、綠色等。
飽和度:飽和度指某一顏色的深淺程度。對于統一色調的顏色,飽和度越高顏色越深,。
亮度:是描述光作用于人眼時引起的明暗程度感覺,主要是彩色明暗的深淺程度。彩色輻射頻率越大亮度越高。
2.2 三基色原理
理論上說任何一種顏色都可以由三種基本的顏色根據不同的比例混合而成。常見的三基色:紅、綠、藍。
紅綠藍三基色進行混合的情況如下:
紅色+綠色=黃色
紅綠+藍色=品紅
綠色+藍色=青色
紅色+綠色+藍色=白色
若兩種色光混合形成白光,則這兩種顏色互為補色。
2.3 顏色模型
顏色模型是用來精確標定和生成各種顏色的一套規則和定義。常見的顏色模型有:RGB顏色模型、CMY顏色模型、YUV顏色模型
3、圖像的獲取
將現實世界的景物或物理介質上的圖文輸入計算機的過程稱為圖像的獲取。
圖像獲取的方式:直接利用數字圖像庫的圖像、利用繪圖軟件創建圖像、數字轉換設備采集圖像。
數字轉換設備獲取圖像的過程:采樣、量化、編碼
4、圖像的屬性
圖像的屬性主要包括:分辨率、像素深度、真/偽彩色、圖像的表示法、種類。
4.1 分辨率
圖像分辨率:組成一幅圖像的像素數目。采用圖像的水平方向和垂直方向的像素數來表示。
顯示分辨率:顯示設備能夠顯示圖像的區域大小。一般用于 顯示顯示設備水平方向和垂直方向的最大像素的數目。比如1024*768 。
4.2 像素深度
像素深度指存儲每個像素所用的二進制位數,用來度量圖像的色彩分辨率的。像素的位數越多,它表達的顏色數組越多,深度就越深。
4.3 真/偽彩色
真彩色:組成一幅彩色圖像的每個像素值中有R、G、B這個三個基色分量,每個基色分量直接決定顯示設備的基色強度。反映原圖像真實色彩稱為真彩色。
偽彩色:圖像中的每個像素的顏色不是由3個基色分量的數值直接表達的,而是把像素值作為地址索引在色彩表中查找這個像素的實際R、G、B分量,這種圖像顏色的表達方式稱為偽彩色。
5、圖像的壓縮編碼知識
5.1 圖像數據量計算
計算公示:圖像的數據量=圖像的總像素數*像素深度/8(Byte)
例如:一幅540*480的256色圖像,數據量為:
640*480*8/8=300KB 。
數據量越大占用的存儲空間就越大,減少圖像的數據量是提供圖像網絡傳輸速度的重要手段。
5.2 數據壓縮
1、無損壓縮:壓縮前和壓縮后數據完全一致。主要有:熵編碼技術(香農-范諾編碼、霍夫曼編碼、算術編碼)、行編碼技術、無損預測編碼技術(無損DPCM技術)、詞典編碼技術(LZ97、LSZS、LZW)等。
2、有損壓縮:壓縮前和壓縮后數據并非完全一致。壓縮過程中有不可恢復的信息丟失,有一定的失真量,但在能接受范圍之內。最常見的有損壓縮編碼標準是JPEG。
6、圖像的文件格式
1、BMP文件(.bmp)
windows操作系統采用的一種圖像文件格式。一般不采用其他任何壓縮,占用存儲空間比較大。圖像深度可選1位、4位、8位、24位。黑白、16色、256色和真彩色。
2、GIF文件(.gif)
可以實現簡單動畫效果的圖像文件格式。圖像深度為1~8位,最多支持256中色彩圖像。常用于HTML文檔當中。
3、TIFF文件(.tif)
針對掃描儀和桌面系統開發的通用圖像文件格式。
4、PCX文件(.pcx)
PC畫筆的圖文件格式。
5、PNG文件格式(.png)
PNG文件支持無損 數據壓縮。為了替代gif。
6、JPEG文件(.jpg)
采用JPEG壓縮算法、文件的壓縮比例很高,非常適合處理大量圖像的場合。
7、WMF文件(.wmf)
只用在windows系統中保存的不是點陣信息,而是函數調用的信息。