图形图像数字化精讲

多媒体技术应用图形、图像数字化多媒体技术应用2.1.1、图形、图像的视觉意义与特点1图形、图像的视觉特点：生动直观，是人们获取信息最基本的方式之一。2图形、图像的视觉意义：有效设计的图形、图像既能充分展示主题，又能启发人得思维，引起共鸣。多媒体技术应用2.1.1、图形、图像的视觉意义与特点3图形、图像的概念和区别一、基本概念图像是由扫描仪、摄像机等输入设备捕捉实际的画面产生的数字图像，是由像素点阵构成的位图。图形是指由外部轮廓线条构成的矢量图。即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等；多媒体技术应用2.1.1、图形、图像的视觉意义与特点图形、图像的区别多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示图形、图像数字化表示概念：图形、图像数字化表示就是将图形、图像用0、1编码的形式表示出来，这也是计算机能够处理图形、图像的前提。多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示1、比较模拟图像和数字图像特点模拟图像数字图像电信号表示连续变化的信号波形方波存储介质纸、胶片等U盘、硬盘、光盘等处理速度相对较快，如拍照、录像相对较慢，如处理灵活性相对较差，只能简单放大、缩小由0、1构成，处理灵活传输物理载体，如邮寄网络再现性保存性差，重复利用性差永久保存多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示模拟图像和数字图像电信号表示多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示数字图像的缺点1、经过数字化的图像会有所损失和失真2、数字化的图像不能直接观看，必须借助播放设备3、存储量大多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示2、图形、图像得数字化原理采样量化编码计算机按照一定的规律，对模拟图像的位点所呈现出的特性，用数据的方式记录下来的过程。在幅度轴上对采样后的脉冲进行离散化，即把采样后的信号并到有限个电平等级上去。将经过上述两个步骤后的信号值转换成数字符号的过程。多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示（1）、采样原理（a）连续图像（b）数字化结果多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示（1）、采样过程的两个重要参数A、分辨率采样时，首先要决定在一定面积内去多少个点，或者多少个像素，它决定了图像的清晰度。常用分辨率如下：输入分辨率（扫描仪分辨率）显示分辨率（两种，硬件和软件）输出分辨率（打印机分辨率）图像分辨率多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示扫描分辨率多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示显示分辨率多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示图像分辨率DPI表示分辨率,指每英寸长度上的点数.DPI又可细分为水平分辨率和垂直分辨率,例如一张1英寸*1英寸的图片,如果它的水平分辨率是100dpi,垂直分辨率是50dpi,那么就是说,它水平每英寸分成100小段,垂直每英寸分成50小段,就像米尺上的一格格那样.这张图总共有100*50=5000个格子,这张图片共有5000像素.由于它的水平分辨率和垂直分辨率不相等,所以每个像素是一个微小的长方形.多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示（1）、采样过程的两个重要参数B、色彩深度记录每个点的某一因素的数据位数，就是图像的色彩深度。多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示（1）、采样原理多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示（2）、量化原理01020304050607080901001101200123456789多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示（2）、量化原理01020304050607080901001101200123456789量化结果：[86584067486]二进制表示为？（每个数据需要几个比特（bit位）来表示）多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示（3）、编码量化结果：[86584067486]二进制表示为？（每个数据需要几个比特（bit位）来表示）例：假设抽样信号的范围是0~5V，我们将它分为8等分，这样就有8个量化电平，分别是0V，5/8V，10/8V，15/8V，…，35/8V。然后对每一个采样按相同的规律量化，即将它量化为离它最近的电平。在量化后，为了能在数字信号处理系统中处理二进制码，还必须经过编码操作，即0V用000表示，5/8V用001表示，35/8V用111表示，这样一来每个采样可以用3比特来表示。10000110010110000100000001100111010010000110多媒体技术应用2.1.2、图形、图像数字化表示4、数字图像大小计算方法大小=分辨率*位深（色彩深度）/8分辨率=宽*高（如：1024*768,640*480）位深：如24位，16位，8位/8计算的是字节数。例如：一幅图像分辨率：1024*768,24位，则其大小计算如下：大小=1024*768*24/8=2359296byte=2304KB多媒体技术应用•例1：计算分辨率为800×600,色彩深度为4位的图像是多少MB？•例2：计算分辨率为800×600,256色图像的大小是多少MB？多媒体技术应用谢谢大家！多媒体技术应用补充：图形、图像的颜色颜色感知•颜色是视觉系统对可见光的感知结果•物体由于内部物质的不同，受光线照射后，一部分光线被吸收，其余的被反射或投射出来，成为我们所见的物体的颜色。所以，颜色既与光有密切关系，也与被光照射的物体，以及与观察者均有关。多媒体技术应用补充：图形、图像的颜色感知颜色的原理光的存在（光源色）物体的表面特性（物体色）人眼的视觉功能多媒体技术应用补充：图形、图像的颜色颜色感知•眼睛本质上是一个照相机。人的视网膜(humanretina)通过神经元来感知外部世界的颜色，每个神经元或者是一个对颜色敏感的锥体(cone)，或者是一个对颜色不敏感的杆状体(rod)。•视网膜有对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的三种锥体细胞•红(L-cone)、绿(M-cone)和蓝(S-cone)三种锥体细胞对不同频率、不同亮度的光感知程度不同，人们可以使用数字图像处理技术来降低数据率而不感到图像质量明显下降。多媒体技术应用补充：图形、图像的颜色颜色感知的三要素色调（Hue）表示光的颜色，决定于光的波长饱和度（Saturation）也称为纯度或彩度，指彩色的深浅或鲜艳程度，通常指彩色中白光含量的多少亮度（Luminance）表示某种颜色在人眼视觉上引起的明暗程度，与光的强度有关。饱和度/亮度与光幅度有关人眼看到的任一彩色光都是这三个特性的综合效果多媒体技术应用补充：图形、图像的颜色色调（Hue）色调反映颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等。色调大致对应光谱分布中的主波长。多媒体技术应用补充：图形、图像的颜色饱和度（Saturation）饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，颜色就越深，或越纯；而饱和度越小，颜色就越浅，或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅，变成低饱和度的色光。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光的纯色光。多媒体技术应用补充：图形、图像的颜色亮度（Luminance）亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说，彩色光能量大则显得亮，反之则暗。多媒体技术应用补充：图形、图像的颜色计算机三原色书写格式：RGB（红，绿，蓝）如：RGB（255，255，255）白色多媒体技术应用补充：图形、图像的颜色计算机三原色颜色＝R×(红色比例)＋G×(绿色比例)＋B×(蓝色比例)当三基色等量相加时，得到白色等量的红绿相加而蓝为0值时得到黄色等量的红蓝相加而绿为0时得到品红色等量的绿蓝相加而红为0时得到青色。