4.1 图像的基础知识(1 / 1)

4.1.1 图像的色彩模式

色彩模式是指图像中颜色的分配方式,是图像能否正确显示和打印的重要保障。不同的色彩模式有不同的用途,除了可以确定图像中显示的颜色数量外,还将影响通道数和图像文件的大小。常见的色彩模式有RGB模式、CMYK模式、Lab模式和灰度模式。

1.RGB模式

RGB模式是利用红(red)、绿(green)、蓝(blue)三种基本颜色,通过颜色的相加进行色彩的再现,可以组合出绝大部分肉眼能看到的颜色。在RGB模式中,图像内的每个图像元素(像素)都被赋予0到255之间的三个值。分别代表红、绿、蓝,这3个颜色成分可以被调整以表示几乎任何一种颜色,其中包括黑色、白色和各种灰度的灰色。对于纯黑色,RGB值都被设置为0;对于白色,这三个值都被设置成最大值255,灰色则通过把这三个值都设置成同一个数值来建立。因此,RGB模式极大地增强了图像的可编辑性,所有的Web图像开始时都在RGB模型中被开发出来,计算机在显示器上的再现颜色也是通过红、绿、蓝光来实现的。

RGB色彩模式是目前运用最广的颜色系统之一。RGB颜色色域很宽,用普通的颜料无法全部表达,因此不能进行普通的分色印刷。

2.CMYK模式

CMYK模式是一种印刷模式,其中的四个字母分别指青(C)、品红(M)、黄(Y)和黑(K)。CMYK与RGB模式在本质上没有什么区别,只是产生颜色的原理不同。RGB产生颜色的方法为加色法,而CMYK产生颜色的方法为减色法。

在处理图像时,一般不采用CMYK模式,因为这种模式的图像文件占用的存储空间很大,而且在这种模式下,图像处理软件Photoshop提供的很多滤镜都不能使用。因此,只是在印刷时才将图像颜色模式转换成CMYK模式。

3.Lab模式

Lab色彩模式是在1931年国际照明委员会(CIE)制定的颜色度量国际标准的基础上建立的。1976年,这种模式被重新修订并命名为CIE Lab。

Lab色彩模式是唯一不依赖外界设备而存在的一种色彩模式。它由亮度L通道、a通道和b通道组成,其中亮度的范围从0~100;a代表从绿色到红色,b代表从蓝色到黄色,a和b的颜色值范围都是从-120~120。这3种通道包括了所有的颜色信息。

Lab色彩模式也支持多个图层,具有L、a、b共三个单色通道和由它们混合的彩色通道。

Lab色彩模式能创造出理论上能产生的所有颜色,它的颜色范围涵盖了RGB模式和CMYK模式的所有颜色。当RGB模式和CMYK模式转换为Lab模式时,它们的颜色信息不会有任何损失,所以当RGB模式和CMYK模式互相转换时,实际上是将它们先转换为Lab模式,再转换为另一种模式。

4.灰度模式

灰度图像的每个像素都有一个0(黑色)到255(白色)之间的亮度值,共256个灰度级。灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示(0%等于白色,100%等于黑色)。

在灰度图像文件中,只有灰度颜色而没有彩色。图像的色彩饱和度为0,亮度是唯一能够影响灰度图像的选项。图像处理软件Photoshop将灰度图像看成只有一种颜色通道的数字图像。

4.1.2 图像的分辨率

分辨率是指图像的单位距离内的像素数或点数,它直接决定了图像的清晰度和逼真性。常见表现为“X×Y像素”形式,其中“X”“Y”分别指水平和垂直方向的像素点,常见的有640×480像素、1024×768像素、1600×1200像素、2048×1536像素。像素数越小,图像的面积也越小,相应的其容量也越小。分辨率的单位主要有两类:

●Pixels per inch(ppi):表示每英寸的像素数目,往往用于显示。

●Dots per inch(dpi):表示每英寸的点数,用于输出或扫描。

打印机和扫描仪的分辨率使用的单位都是dpi,指的是每平方英寸的点数,适用于说明打印清晰度的单位。也就是说,dpi作为打印图像清晰度的单位,其数值越高,代表1平方英寸面积上显示的点数越多,打印出的图像也就越清晰,这是代表打印机打印能力的一个定值,是恒定不变的。点数越多,画面精细度越高,分辨率越高,图像的质量越好,但同时也占用较大的存储空间。

而显示器的分辨率是构成图像的像素和,是指显示器所能显示的点数的多少,由于屏幕上的点、线和面都是由点组成的,显示器可显示的点数越多,画面就越精细,同样的屏幕区域内能显示的信息也越多,所以分辨率是显示器的一个非常重要的性能指标。

ppi的最小单位“像素”和dpi的最小单位“点”之间存在着一些区别:虽然像素和点都是用于表现图像的最小单位,但点数与解析度无关,即使解析度变化,点数也不会变化,所以打印时单位面积上的点数越多,图像就越清晰。与此相反,像素数是随着解析度变化而变化的,像素的多少决定了图像的大小。

制作多媒体课件时,如果只是将示意图用于屏显或发布到互联网,扫描仪的分辨率一般设置在75dpi左右;但如果作为照片质量输出,则图像的分辨率越高越好。

4.1.3 图像的格式与格式转换

1.图像的格式

数字图像的文件格式是指对图像本身的不同存储方式,一般与软件的类型有关,下面是几种常用的位图图像文件格式。

(1)TIFF格式

TIFF(Tag Image File Format)格式是由Aldus和Microsoft公司为扫描仪和桌上出版系统研制开发的一种较为通用的图像文件格式,几乎所有的扫描仪和图像处理软件都支持这一格式。该格式支持256色、24位真彩色、32位色、48位色等多种色彩位,同时支持RGB、CMYK以及YCbCr等多种色彩模式。TIFF文件可以是不压缩的,文件体积较大,也可以是压缩的,支持RAW、RLE、LZW、JPEG等多种压缩方式。TIFF格式可以制作质量非常高的图像,因而经常用于出版印刷。

(2)BMP格式

BMP格式是一种与硬件设备无关的图像文件格式,它采用位映射存储格式,除了图像深度可选以外,不采用其他任何压缩,因此BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选1位、4位、8位及24位。BMP文件存储数据时图像的扫描方式按从左到右、从上到下的顺序进行。它是标准的Windows及OS/2的图像文件格式,该格式支持1~24位颜色的深度,使用的颜色模式可以为RGB、索引颜色、灰度和位图等,应用非常广泛。

(3)PSD格式

PSD格式是唯一支持全部颜色模式的图像格式,它是图像处理软件Photoshop生成的图像格式,可包括图层、通道和颜色模式等信息。在保存图像时,若图像中含有图层信息,则必须以PSD格式保存,若希望以其他格式保存,则必须在保存之前先合并图层。由于PSD格式文件保存的信息较多,因此,其文件所占存储空间非常大。

(4)JPEG格式

JPEG是Joint Photographic Experts Group(联合图像专家组)的缩写,文件后缀名为“.jpg”或“.jpeg”,是最常用的图像文件格式。这个名称不单单是一个组织的名称,也是该组织制定的一个图像压缩国际标准的名称。该组织于1992年发布了JPEG国际标准。JPEG标准主要用于处理静止图像,它是一种有损压缩格式,能够将图像压缩在很小的存储空间,图像中重复或不重要的资料会被丢弃,因此容易造成图像数据的损伤,尤其是使用过高的压缩比例,将使最终解压缩后恢复的图像质量明显下降。

(5)GIF格式

GIF(Graphics Interchange Format)是CompuServe公司在1987年开发的图像文件格式。GIF格式文件的数据是经过压缩的,它采用了可变长度等压缩算法。GIF的图像深度为1~8位,也即最多支持256种色彩的图像。

GIF格式文件的另一个特点是其在一个GIF格式中可以存多幅彩色图像,如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上,就构成了一种最简单的动画。GIF动画在现代化的教学中应用逐渐广泛。

(6)PNG格式

PNG(Portable Network Graphic Format,可移植网络图形格式)图像文件存储格式的目的是试图替代GIF和TIFF文件格式,同时增加一些GIF文件格式所不具备的特性。PNG用来存储灰度图像时,灰度图像的深度可多达16位,存储彩色图像时,彩色图像的深度可多达48位,并且还可存储多达16位的α通道数据。PNG使用从LZ77派生的无损数据压缩算法,一般应用于J**A程序中,或网页和S60程序中,主要是因为它压缩比高,生成文件容量小。

2.图像格式的转换

图像的格式比较多,在不同的场合需要使用的格式也不一样,这时就需要对图像的格式进行转换。在此,介绍两种常见更改图片格式的方法。

(1)使用画图工具进行格式转换

操作步骤如下:

①找到要进行格式转换的图片,右击鼠标选择【打开】|【打开方式】,选择【画图】工具,在画图工具中打开该图片。

②在画图工具中选择【文件】|【另存为】,在【保存类型】里选择需要的文件格式即可。如图4-1-1所示。

图4-1-1 选择保存类型

(2)使用Photoshop软件进行格式转换

操作步骤如下:

①在Photoshop中打开要进行格式转换的图片,选择菜单【文件】|【打开】命令,在Photoshop中打开该图片。

②选择【文件】|【存储为】,选择需要的图片格式,保存即可,如图4-1-2所示。

图4-1-2 选择存储类型