第3章图像处理技术与应用.ppt
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1、第第3 3章章 图像处理技术与应用图像处理技术与应用3.1 3.1 图像基础知识图像基础知识本节要点本节要点n 图形与图像n 图像的基本属性n 色彩与颜色模型n 图像的数字化n 图像文件的格式.1 1图形与图像图形与图像 矢量图(图形)矢量图(图形):用计算机指令来表示一幅图,如画点、画线、画曲线、画圆、画矩形等。优点优点:任意缩放不变形 缺点缺点:不适合描述复杂图形及真实世界的照片 位图(图像)位图(图像):由像素点组成,每个像素点用若干二进制位表示其颜色、亮度和饱和度等属性。优点优点:适合表现自然界真实的景象 缺点缺点:所需存储空间比较大原图放大五倍缩小一倍.用VC编写程序生成的矢量图矢量
2、图,注意线条粗细和颜色的随机变化.(1)像素:像素:组成图像的基本单位,图像数字化过程中的最小采样点。(2)显示分辨率:显示分辨率:显示屏上能够显示出的像素数目。图像分辨率(图像大小):图像分辨率(图像大小):构成图像的横向和纵向的像素点的数目。例如:显示分辨率为:640480 图像分辨率为:320240,图像只占显示屏的1/4。图像分辨率为:1024768,图像不能完整地显示在一屏上。(3)像素深度:像素深度:每个像素点所用二进制的位数。决定了彩色图像的每个像素点可能有的颜色数,或者确定灰度图像中每个像素点可能有的灰度等级数。例如:一幅彩色图像的每个像素点用R,G,B三个分量表示,且每个分量
3、用8位,那么一个像素点共用24位表示,像素深度就是24。每个像素点可以有 224(约1600多万)种颜色中的一种。2 2图像的基本属性图像的基本属性.(1 1)色彩的产生)色彩的产生:物体本身都是无色的,光使物体呈现出了各种颜色。发光物体的颜色发光物体的颜色:由其发出的光波来决定。不发光物体的颜色不发光物体的颜色:由该物体吸收或者反射的光波来决定。例如:在3ds Max的场景中放置了一个茶壶和一盏泛光灯,不同灯光颜色下茶壶所呈现的颜色。3 3色彩与颜色模型色彩与颜色模型关闭场景中的灯光,关闭场景中的灯光,茶壶为黑色茶壶为黑色打开场景中的白色灯打开场景中的白色灯光,茶壶默认为灰色光,茶壶默认为灰
4、色将灯光颜色改为红将灯光颜色改为红色,茶壶呈现红色色,茶壶呈现红色将灯光颜色改为绿将灯光颜色改为绿色,茶壶呈现绿色色,茶壶呈现绿色灯光颜色仍为绿色,灯光颜色仍为绿色,将茶壶的漫反射颜色将茶壶的漫反射颜色设置为红色,则茶壶设置为红色,则茶壶呈现黑色呈现黑色.(2 2)色彩的三要素)色彩的三要素 色相(色调)色相(色调):色彩的外在表现,如红色、黄色、蓝色等。亮度(明度):亮度(明度):人眼感觉到的颜色明亮程度。饱和度(色度):饱和度(色度):色彩的纯度,即颜色的深浅程度。色相饱和度色相亮度增加饱和度增加亮度.(3 3)三原色)三原色n 光色三原色:光色三原色:红红绿绿蓝(蓝(R RG GB B)
5、颜色颜色=红红+绿绿+蓝蓝 红绿蓝是白光分解后得到的主要色光,符合人眼的视觉生理红绿蓝是白光分解后得到的主要色光,符合人眼的视觉生理效应。效应。红绿蓝相互独立,其中任意一种色光不能由另外两种色光混红绿蓝相互独立,其中任意一种色光不能由另外两种色光混合而成。合而成。n印刷三原色:印刷三原色:青色青色、品红色品红色、黄色黄色(CMY).颜色模型颜色模型:描述和表示颜色的一种抽象数学模型。n计算机处理图像:RGB模型n印刷彩色图像:CMYK模型n彩色电视信号传输:YUV或YIQ模型色彩空间:色彩空间:用特定的颜色模型可以生成的颜色范围。nLab颜色模型:固定的色彩空间,与设备无关;nRGB、CMYK
6、、HSB和HSL等颜色模型:与设备有关,不同设备可能具有不同的色彩空间。每个色彩空间虽然RGB值相同,但颜色的显示效果不同。RGBRGB颜色模型的色彩空间颜色模型的色彩空间RGBRGB与与CMYKCMYK色彩空间的比较色彩空间的比较(4 4)颜色模型和色彩空间)颜色模型和色彩空间.任何一种颜色都可用红绿蓝按不同的比例混合得到。组合红绿蓝三种光波以产生特定颜色的方法称为相加混色,是编辑图像的最佳颜色模型。颜色颜色R RG GB Bn RGB等量相加得到灰色;R(255)+G(255)+B(255)=白色 R(0)+G(0)+B(0)=黑色 R(128)+G(128)+B(128)=中灰色n RG
7、 等量相加得到黄色;n RB 等量相加得到品红色;n GB 等量相加得到青色;互补色:彼此最不一样的颜色。n黄色的互补色是蓝色n绿色的互补色是品红色n红色的互补色是青色 RGBRGB模型模型.CMYK代表印刷上用的四种颜色,是最佳的色彩打印模式。颜色来自于光线照射到颜料上以后未被颜料吸收的部分光线,这种产生色彩的方式称为相减混色。nC(Cyan)代表青色nM(Magenta)代表洋红色nY(Yellow)代表黄色nK(Black)代表黑色 用0 100%来表示颜色的浓淡C(0)+M(0)+Y(0)=白色C(100%)+M(100%)+Y(100%)=黑色(不是纯黑,所以印刷技术上引入了黑色(K
8、)例如:在纸面上涂上等量的黄色和品红颜料,人眼将看到红色。因为黄色颜料会吸收蓝色光,品红颜料会吸收绿色光,所以只反射出红色光。红色光=白色光 蓝色光 绿色光 CMYKCMYK模型模型.由国际照明委员会(CIE)于1976年公布的一种颜色模型,理论上包括了人眼可以看见的所有色彩,而且这种颜色模型“不依赖于设备”,在任何显示器和打印机上其颜色值的表示都是一样的。n L:亮度通道n A:颜色通道,从深绿色到灰色再到亮粉红色n B:颜色通道,从亮蓝色到灰色再到黄色 特点:Lab模型所定义的色彩最多,且与光线和设备无关,处理速度快,所以打印时最佳避免色彩损失的方法是:先将用RGB模型编辑的图像转换成La
9、b模型,然后再转换为CMYK模型打印输出。三种色彩模式表达的色彩范围大小比较 Lab模式 RGB模式 CMYK模式 LabLab模型模型.nH H(HueHue):):色相色相nS S(SaturationSaturation):):饱和度饱和度nB B(BrightnessBrightness):):亮度亮度 对应色彩的三要素,基于人类感觉颜色的方式,可以将自然界的颜色直观地翻译为计算机创建的颜色。n H H(HueHue):):色相或色调色相或色调n S S(SaturationSaturation):):饱和度饱和度n L L(LightnessLightness):):亮度亮度 比较容
10、易为画家所理解 HSBHSB模型和模型和HSLHSL模型模型色相亮度增加饱和度增加.3.1.2 3.1.2 图像的数字化图像的数字化1 1采样采样:就是把图像在空间上分割成一个M*N的网格,每一个网格代表一个采样点。采样的点数越多,描述的图像细节就越丰富,图像也就越细腻而逼真,但所需存储空间也会越大。2 2量化:量化:把每一个采样点用数值来表示,量化的位数决定了每一个像素点所能表示的颜色数。n 量化位数为1:黑白图n 量化位数为8:256个灰度等级的灰度图 n 量化位数为8:256种颜色的彩色图n 量化位数为24:真彩色图 .3.1.3 3.1.3 图像文件格式图像文件格式.控制面板工具选项栏
11、菜单栏工具窗口图像窗口状态栏3.3 3.3 图像处理软件图像处理软件Photoshop CSPhotoshop CS.本节知识点本节知识点n 基本操作基本操作 文件操作、图像大小、编辑、变换n 工具的使用工具的使用 选取与移动工具、修补与修饰工具、钢笔与形状工具 辅助工具、前景色/背景色、编辑模式切换n 图像的调整与修饰图像的调整与修饰 色阶与曲线、色相/饱和度、亮度/对比度、高光/阴影n 图层图层、通道与蒙版、通道与蒙版 图层的类型、样式、混合 通道的类型、应用 蒙版的作用、类型、应用n 文字处理文字处理 文字样式、蒙版文字的应用n 形状与形状与路径路径 形状图层、路径与填充像素的区别n 滤
12、滤镜的应用镜的应用.一、基本操作一、基本操作1 1新建文件新建文件 例如:例如:要印刷一张10厘米的图片,新建时文档大小应该设置为:10.6*10.6 cm 因为印刷时上下左右必须各留出3mm的出血量分辨率一般设为300ppi.2 2图像的编辑图像的编辑(1 1)调整图像大小)调整图像大小像素大小:2816*2112*3/(1024*1024)=17.02MB文档大小:决定打印出来的照片尺寸 注意:分辨率与文档大小的关系.(2 2)调整画布大小)调整画布大小例:1)扩大画布大小 2)背景图层改为普通图层 3)添加图层样式中的“斜面与浮雕”4)添加图层样式中的“描边”.n拷贝拷贝:默认只复制当前
13、图层中选定的图像默认只复制当前图层中选定的图像n合并拷贝合并拷贝:将所有图层中的图像合并拷贝将所有图层中的图像合并拷贝n粘贴粘贴:默认粘贴到一个新图层的中央位置默认粘贴到一个新图层的中央位置n粘贴入粘贴入:粘贴到选区内,自动添加一图层蒙版粘贴到选区内,自动添加一图层蒙版(2 2)图像的剪切、复制与粘贴)图像的剪切、复制与粘贴.(3 3)图像的变换图像的变换顺时针旋转画布选区的自由变换(Ctrl+T)变换确认变换确认.编辑编辑|变换变换|扭曲扭曲编辑编辑|变换变换|透视透视.圆环圆环1、两个圆形选区相减得到环形区域,注意:对选区羽化10个像素左右2、反选圆环区域,往右上移一点,亮度-100,对比
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